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天文學(xué)在對于了解宇宙及其相關(guān)特性上,已有很大的進(jìn)展。但仍有些天文學(xué)上的問題找不到解答。若要回答這些問題,可能要有新的地面或太空的天文儀器,也許在理論天文學(xué)或是觀測天文學(xué)上需有新的進(jìn)展。恒星質(zhì)量譜的來源是什么?
為什么不論初始條件如何,天文學(xué)家都會觀測到相同的恒星質(zhì)量分布(初始質(zhì)量函數(shù))?可能需要對于星球及行星的形成有更深的了解。是否存在外星生命?若有外星生命,是有智能的嗎?當(dāng)前,對高能天體物理、致密星和宇宙演化的研究,能極大推動現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展。若存在有智能的外星生命,要如何解釋費米悖論。外星生命是否存在一事是在科學(xué)上及哲學(xué)上都有重要的意涵-太陽系是否有其獨特性?
令人驚奇的 是,當(dāng)你在閱讀這篇文章的 時候,正有數(shù)十億顆中微子穿越你的 身體,其中一些就可能來自深空。你一生下來,就有中微子穿過你的 身體。而在你的 整個一生中,實際上只有十分微量的 中微子會與你身體里的 原子發(fā)生相互作用而暴露出它們的 行蹤。
早在20世紀(jì)初,物理學(xué)家在計算一種性物質(zhì)衰變前后的 能量和動量時,發(fā)現(xiàn)沒有辦法軋平“賬目”。后來,奧地利物理學(xué)家泡利在1930年提出,是一種尚沒有辦法檢測到的 粒子帶走了缺失的 能量和動量??茖W(xué)家們給這種假設(shè)的 粒子命名為“中微子”,意思是微型的 中性粒子。古代的天文學(xué)家通過觀測太陽、月球和其他一些天體及天象,確定了時間、方向和歷法。
建造這臺儀器的 技術(shù)并不難。首先,工作人員使用高壓熱水在南極冰層中鉆一些深達(dá)2450米的 洞,每鉆一個洞大約需40小時。然后,研究人員把一條帶有連成一串的 60個檢測器模塊的 電纜往下放進(jìn)這個洞里,并給這個洞澆滿水,讓它重新。
當(dāng)一顆中微子在“冰立方”中觸發(fā)了與某個原子核的 反應(yīng)的 時候,會產(chǎn)生閃光。檢測器就把閃光記錄下來,地面的 計算機(jī)根據(jù)記錄下來的 數(shù)據(jù),可以重新構(gòu)建出每一顆中微子的 特性,并確定它們的 能量及其來向。