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2017年,我們該期待什麼?

去年的話屬於去年的語言,而明年的話等待另一種聲音。

——艾略特

當我們在回顧2016年的科學突破時,科學家則繼續追問下一個大問題,收集和分析更多的數據。2017年,科學上又會有些什麼大發現嗎?我們盤點了五個領域(分別是物理學、天文學、地球科學、CRISPR、寨卡)最備受關注的熱點。

【物理學】

2016年,LIGO對引力波的直接探測毫無疑問是年度最為突破的科學發現,然而這只是開始,接下來我們期待能夠探測到更多引力波的事件,科學家預測在上半年LIGO就會探測至少六次黑洞合併釋放出的引力波。這些數據對基礎物理研究非常寶貴。

模擬黑洞合併產生的引力波。(圖片來源:S. OSSOKINE, A. BUONANNO )

2017年,粒子物理學依舊是關注的熱點。中微子實驗將探索物質和反物質之間的區別,這對於回答宇宙中萬物是從何而來至關重要。ADMX實驗將會公布他們最新的數據結果,屆時我們就會知道作為暗物質的候選者之一的軸子(非常輕、電中性)是否真實存在或對它做出限制。由於最受看好的大質量弱相互作用粒子(WIMPs)一直不肯在實驗中出現,科學家已經漸漸把注意力放在軸子身上。費米實驗室的「μ介子g-2 實驗」 也將會測量μ介子(跟電子具有相似的性質,除了質量大很多)的磁矩,以期待新物理的出現。

μ介子g-2 實驗。(圖片來源:Cindy Arnold, Fermilab)

當粒子物理學家一直在等待著一個足以撼動整個領域的發現時,研究人員在量子物質上取得穩步的進展。在2017年,NASA的冷原子實驗室(CAL)將送往國際空間站,在絕對零度以上僅100億分之一度的超低溫以及微重力的環境下研究玻色-愛因斯坦凝聚。CAL也會對一些基本物理定律進行試驗。

【天文學】

在火星執行任務的朱諾號。(圖片來源:NASA)

2017年,關於在太陽系的太空任務將會是媒體所熱捧的。NASA的朱諾號將會構建木星內部結構的3D圖像。ESA的外火星軌道器會尋找這顆紅色星球的大氣層中的微量氣體。在土星執行任務的卡西尼-惠更斯號很值得期待,因為它的任務即將終結。因此研究人員更加大膽, 將讓卡西尼-惠更斯號飛往從前從未去過的地方。它將飛向土星環,利用土衛六的引力滑翔在環和土星的中間,並最終一頭沖向土星結束自己的使命。這些發現都將揭露更多關於太陽系是如何誕生和演化的細節。

2017年9月15日,卡西尼-惠更斯號將撞上土星的大氣層,結束自己的生命。(圖片來源:NASA/JPL)

四月,科學家將會首次嘗試拍攝黑洞的事件視界,由全球各地的九個射電望遠鏡合作充當全球範圍的觀測陣列,即事件視界望遠鏡。它將會拍攝銀河系中央的超大質量黑洞的第一張照片,不管結果是什麼都將會是頭條新聞。而八月的日食也將會是個亮點。12月NASA的凌日外行星巡天衛星(TESS)將發射升空,NASA希望它能夠找到超過3000個太陽系以外的行星,從氣態巨行星到小岩石行星。

開普勒衛星對KIC8462852的光度測定。從數據分析中可以看出恆星的亮度在1000天內穩定的減小,但是接下來不知道什麼原因突然急速的下降。(圖片來源:Montet & Simon 2016)

同時,天文學家將會對恆星KIC 8462852進行密切的關注,這顆恆星最引人注意的地方是它的亮度曲線的變化。這使科學家有了許多幻想,難道是受到了外星人的超級建築的影響?比如戴森球。但更有可能的是一些未知的天文現象。明年或許就能揭開答案。

世界上最大的射電望遠鏡。(圖片來源:FAST)

2017年,我國的「天眼」射電望遠鏡也將大展神威,更好的監聽來自外星文明的信號,但更多的會被應用在探測脈衝星和其它天文現象上。

此外,天文學家也希望能夠找到第九大行星的進一步證據。

【地球科學】

大約6600萬年以前,地球上發生了一次毀滅性的災難。大約四分之三的所有植物和動物被滅絕了。是什麼導致了這次的空前毀滅其實一直是個未解之謎,你或許聽過這是由於小行星撞擊地球而導致的,但並不是所有人都相信這個答案。

新的研究表明,大規模的火山爆發形成的德干暗色岩(印度西部)或許也可能導致恐龍滅絕。(圖片來源:BLAIR SCHOENE)

為了解答這個問題,一個研究團隊已經到達了位於墨西哥海岸的「犯罪現象」,一個巨大的有200公里寬的希克蘇魯伯隕石坑,進行鑽探取證。這是第一次在海上成功的鑽入撞擊坑,也是第一次針對撞擊坑的「峰值環」進行的研究。這個鑽探項目以及其它的研究已經告訴我們很多關於這次滅絕的信息。但仍然有一些大問題還沒有解決。導致恐龍滅絕的原因究竟是一次大規模的火山爆發,還是小行星的撞擊,相信2017年會有更多新的線索指向最終答案。

超級厄爾尼諾現象已經消散,拉尼娜現象隨之而來。(圖片來源:NOAA)
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