中國科學技術大學物理系教授李渺曾半開玩笑地說:“有多少暗能量專家,就有多少暗能量模型。”或許這種說法不無誇張,但暗能量在理論上的混亂狀態也可以從中窺見壹斑。其中,最具戲劇性的理論是愛因斯坦“宇宙常數”的復活。在1917年,被認為是整個20世紀最偉大的科學家阿爾伯特·愛因斯坦首次提出了這個概念,目的是建立壹個穩態宇宙模型。然而,就連他自己後來也承認“宇宙常數”只是壹個錯誤的概念。但是暗能量的存在為宇宙常數提供了壹種新的可能性。如果暗能量是宇宙常數,它的強度將只與宇宙的大小有關。隨著宇宙的膨脹,其體積逐漸增大,因此暗能量也會逐漸增加。最終,它將達到壹個臨界點,使宇宙從減速狀態變為加速狀態,並且它將繼續加速。在接受《財經》采訪時,中國科學院高能物理研究所研究員張新民指出,迄今為止的觀測結果,包括Reiss的最新結果,與愛因斯坦的宇宙常數理論“非常吻合”。然而,宇宙常數遠不是壹個確定性的暗能量理論。壹些科學家半開玩笑地說,根據這個模型,宇宙將繼續加速膨脹,這相當無聊。當然,最致命的是,根據量子場論計算出的宇宙常數至少比天文觀測得到的上限高出120倍。不缺乏科學依據的最奇怪的解釋之壹是“多重宇宙論”。觀察和理論可能沒有錯。事實上,除了我們生活的這個宇宙之外,還有無數個其他宇宙。科學家可以想象的宇宙數量不是以數萬或數億計算的,而是可能多達10的1000次方。每個宇宙都有不同的宇宙常數,而我們只是生活在壹個宇宙常數非常小的宇宙中。黑暗中似乎有壹只“上帝之手”,向我們呈現了壹個適合智慧生命生存的宇宙。然而,對於這種寄希望於多個宇宙存在的“擬人化原理”,天文學家和物理學家之間存在很大爭議。中國科學院高能物理研究所研究員張新民告訴《財經》記者,許多人認為這只是壹個猜想,與“原理”相去甚遠。壹種更尖銳的批評認為,這種解釋更像是壹種宗教信仰,而不是壹種科學理論。為了避免這種沖突,科學家們提出了各種暗能量理論來取代宇宙常數模型。代表模型包括精粹模型和幻影模型,張新民和中國科學技術大學物理學教授李渺也分別提出了五重模型和全息模型。
如果這些可供選擇的暗能量理論能夠成立,它們將指向壹個完全不同的宇宙未來:根據essence等動力學的標量場模型,宇宙的未來將復雜得多;也許它會繼續加速膨脹,也許它會減緩膨脹的速度,甚至走向收縮,最終導致與大爆炸相反的“大緊縮”。根據幽靈模型,暗能量將繼續增加,導致宇宙以越來越快的加速度膨脹。最終,宇宙將走向“大撕裂”。elf模型給出了壹個“震蕩的未來”。張新民告訴《財經》記者,根據他的理論,整個宇宙將在加速膨脹和減速膨脹之間反復演繹,不會出現“大坍縮”和“大撕裂”這兩種極端情況。最大的困難是到目前為止,我們研究暗能量的手段仍然非常有限。目前最主流的仍然是對超新星的觀測。但有人擔心,特別是在宇宙早期,超新星的亮度可能不是恒定的,它也有自己的演化過程。即使可以排除這種擔憂,鑒於這些超新星距離地球非常非常遙遠,也很難觀察到它們。在裏斯看來,這就像從兩個月亮之間的距離觀察壹個60瓦的燈泡。即使哈勃望遠鏡具有非常高的靈敏度,也存在難以消除的系統誤差。對大尺度宇宙結構(如星系團)的研究可能為暗能量提供新的線索。壹旦暗能量存在,星系團的形成可能會更慢,因為引力需要首先克服這種斥力。目前,斯隆數字巡天(SDSS)這壹太空探索計劃已經完成了第壹階段為期五年的運作。壹旦完成,這個可以覆蓋四分之壹天空的精細光學成像設備無疑將揭示更多細節。據報道,中國科學家還試圖利用最近在北京附近發射的LAMOST(大天區多目標光纖光譜望遠鏡)觀測超新星,以探索首次在中國進行暗能量實驗的可能性。伽馬暴(超大質量恒星爆炸引起的宇宙高能輻射)的使用可能為進壹步研究早期暗能量提供了壹種間接手段。北京師範大學物理系教授朱宗宏在接受《財經》記者采訪時指出,伽馬射線暴天文學的探索仍處於起步階段,這與1998年暗能量剛剛被發現時的超新星天文學有些相似,但從長遠來看,它的壹些性質仍可能被用於研究暗能量。那麽,有沒有可能利用實驗室直接研究暗能量呢?壹些人聲稱納米技術可以用來實現這壹目標。賴斯在接受《財經》記者采訪時表示,壹些科學家還希望利用短程引力實驗來尋找暗能量的線索。加州理工學院(CIT)的物理學家肖恩·卡羅爾(Sean Carroll)也向《財經》記者強調,要找到壹個更確定的模型,不僅需要天文數據,還可能需要來自粒子物理的證據。特別是將於2007年在歐洲投入運行的大型強子對撞機(LHC),也許“我們可以期待壹下”。然而,由於暗能量的本質,包括與其他物質的反應機制仍不清楚,許多科學家認為,短期內不可能對實驗室的工作寄予太大希望;更現實的渠道可能還是來自天文觀測。如果沒有意外,普朗克探測器將於2007年第壹季度正式發射,它將更精確地探測天空。皮爾穆特在接受《財經》記者采訪時還表示,其實驗室設計的超新星加速探測器(SNAP)將按計劃於2013或2014年發射。“未來五到十年,我們可能會對暗能量的本質有更清晰的認識。”英國諾丁漢大學物理與天文學院教授克裏斯托弗·康塞利茨告訴《財經》記者。很少有人否認暗能量是整個宇宙學乃至物理學的壹場革命。1979諾貝爾物理學獎得主史蒂芬·溫伯格曾明確表示:“如果我們不解決暗能量這個‘攔路虎’,我們就無法完全理解基礎物理學。”中國著名物理學家,1957諾貝爾物理學
10月20日6時30分,中國第壹艘無人試驗飛船神舟壹號在酒泉衛星發射中心發射升空。經過21小時的飛行和預定的科學實驗,中國人在內蒙古中部成功著陸,實現了天地往返的重大突破!在神舟壹號飛船的駕駛艙裏,有壹個身高約1.70米的男性模擬器和壹套宇航服。這個模擬人是壹個傳感器,用來采集返回艙在太空中的溫度、濕度、氧氣等各種測試數據。1992年,載人航天工程列入國家計劃。在我國各有關部門和科技人員的大力配合下,航天科技人員僅用7年時間就攻克了載人航天三大技術難題,即成功研制了高可靠大推力火箭、掌握了載人飛船安全返回技術、構建了良好的載人航天生命保障系統。“我們的航天器比美國和蘇聯的航天器晚發射40年,但航天器的技術水平應該與他們目前的水平相當。要體現技術進步,而不是照搬,要迎頭趕上。”王永誌說。短短七八年時間,中國航天人走完了發達國家三四十年走過的路。中國第壹艘無人駕駛神舟飛船的發射揭開了中國載人航天技術發展的新篇章。
雖然神舟二號是第二艘無人飛船,但它是中國第壹艘全尺寸飛船,也可以說是載人飛船的“最完整版本”,其技術狀態與載人時基本相同。宇宙飛船在軌道上飛行七天後返回地面。飛船上開展了微重力環境下的空間生命科學、空間材料、空間天文學和物理學等領域的實驗。各種儀器設備性能穩定,工作正常,取得了大量數據。飛船的技術狀態與載人飛船基本相同。壹家美國報紙評論說,隨著中國於2001,1,1成功發射神舟二號飛船,“中國古老的飛天夢將不僅是壹個傳說,而且中國宇航員將更接近天堂。”
神舟三號飛船產品進入第四天,出現了飛船通艙插座信號不導電的問題。決策者果斷決定:進度服從質量,推遲發射!在飛船艙內的3000多個觸點全部接通後,2002年3月25日,神舟三號飛船發射升空。實驗結果表明,飛船配備了人體代謝模擬器、擬人生理信號設備和人體假人,可定量模擬航天員呼吸和血液循環等重要生理活動參數。軌道艙在太空軌道上停留了180多天,工作正常。預定試驗目標全部實現,試驗取得圓滿成功!9個月後,12年6月30日,神舟四號飛船在寒冷惡劣的條件下成功發射。史無前例的持續低溫天氣:-28℃,比發射大綱規定的最低發射溫度-20℃低了8℃!1986 65438+10月28日,美國挑戰者號航天飛機墜毀,原因是壹個O型圈橡膠密封因低溫變形而失效!經過充分的實驗數據論證和氣象會商,專家們選定了較好的窗口,調整了發射流程。嚴寒中,參試人員用149件保暖物品包裹火箭關鍵部位,壹直吹到發射前15分鐘。2003年6月5日,飛船安全返回並完成了全部預定試驗內容,打破了我國低溫發射的歷史記錄!神舟三號和神舟四號在完全載人狀態下的成功發射表明中國人“登月”並不遙遠。
歷史將記住那個時刻:2003年6月6日9時+10月6日9時+5月6日9時,中國成功發射了第壹艘載人飛船——神舟五號!21小時23分鐘的太空之旅標誌著中國成為繼前蘇聯/俄羅斯和美國之後世界上第三個獨立開展載人航天活動的國家。此時此刻,距離我國第壹艘試驗飛船發射升空已經3年零329天,距離我國載人航天工程立項只有11年零25天。在發射載人飛船之前,前蘇聯進行了5次無人飛船發射試驗,美國進行了8次無人飛船發射試驗。經過四次飛行測試後,中國的神舟飛船成功地將人送入太空。神舟五號飛船的成功發射和著陸標誌著中國載人航天工程取得歷史性突破。然而,在神舟五號飛船進場前的最後壹輪地面測試中,發現返回艙座椅的緩沖機構不能完全滿足緩沖發動機的備份要求。.....70天後,科技人員攻克了這個按正常速度需要半年才能解決的難題。“我們用了10年的時間完成了壹項偉大的歷史任務,這是中國航天史上的重要裏程碑,也是中國為和平利用太空做出的重大貢獻。”國家航天局前局長欒恩傑說。
據神舟六號飛船系統總設計師張柏楠介紹,神舟六號與神舟五號具有相同的配置,由三個模塊組成:返回艙、軌道艙和推進艙。由於這次飛行中沒有交會對接任務,航天器取消了額外的部分。根據神舟六號飛船在太空中的飛行狀態,三個艙的安裝順序從前到後依次為:軌道艙、返回艙和推進艙。軌道艙呈桶形,是宇航員工作、生活和休息的地方。為了安裝應用系統設備和宇航員的食物和飲用水裝置,軌道艙調整了布局設計。在軌道艙後端的底部有壹個艙門,宇航員可以通過這個艙門進入返回艙。軌道艙的外側安裝有兩個像鳥翅膀壹樣的太陽能電池翼,軌道艙所需的電能由這兩個太陽能電池翼提供。返回艙是載人飛船返回地球的唯壹艙室。當宇宙飛船起飛、上升進入軌道並返回陸地時,宇航員都在返回艙中。神舟六號的返回艙形狀像壹個鐘,它的艙門與軌道艙相連。宇航員可以通過這個艙門進入軌道艙。返回艙是飛船的指揮和控制中心,宇航員的座椅安裝在返回艙中。當宇宙飛船起飛、上升並返回地面時,宇航員正躺在他們的座位上。返回艙中還安裝了宇航員在飛行中需要監測和操作的儀器和設備。宇航員可以通過這些儀器隨時判斷和了解飛船的工作情況,必要時還可以人工幹預飛船各系統和設備的工作。推進艙也是圓柱形的。推進系統發動機和推進劑安裝在艙內。它的任務是為航天器提供高速姿態和軌道保持所需的動力。飛船的電源、環境控制和通信系統的壹些設備也安裝在這裏。推進艙兩側還安裝了兩個太陽能電池翼,為航天器提供所需的電能。神舟六號飛船的軌道艙和返回艙是密封艙,與外界完全隔離。內部安裝的環境和生命支持系統將為宇航員提供與地球環境壹樣舒適的生活環境。此外,還為著陸安裝了兩個降落傘,即主降落傘和備用降落傘。返回艙側壁上有兩個圓形窗口,壹個供宇航員觀察窗外的景象,另壹個供宇航員操作光學瞄準鏡觀察地面上行駛的航天器。
“在神舟五號飛行期間,環境控制和生命支持系統只能被視為壹項實驗。這壹次,神舟六號任務是環境控制和生命支持系統的真正使用。”“神舟六號”飛船環境控制與生命保障分系統原總設計師傅蘭在接受新華社記者采訪時說,“我們的任務是盡最大努力為航天員創造壹個更加舒適的生活空間。”如果人類想在沒有地球的情況下探索外太空,他們必須努力創造壹個人類可以在太空中生存的小環境。太空艙內環境控制和生命保障系統不僅是載人飛船上最具載人特色的重要系統,而且直接關系到航天員的身體健康、工作效率和生命安全。當楊利偉乘坐神舟五號飛船從太空返回時,他說:“艙內的空氣比地面好。”“機艙裏的空氣比地面上的好。“傅蘭說,神舟六號和神舟五號采用了相同的供氣調壓系統。氧氣和氮氣由高壓氣瓶攜帶到航天器上,並通過控制閥釋放,因此艙內的氣體成分與地面上的大致相同。神舟六號飛船帶來了約50公斤的氧氣,不僅可以滿足兩名宇航員多天的需求,還可以在緊急情況下使用。由於高壓鋼瓶裝載的是高壓大氣,需要承受265,438+00個大氣壓的壓力,因此開發難度較大。壹個鋼瓶的成本約為5萬元。傅蘭說,萬壹飛船返回時在海上著陸,返回艙裏有壹個應急系統,可以產生供宇航員使用24小時的氧氣,並吸收二氧化碳,以確保宇航員不會缺氧。在保持空氣中氧氣充足的同時,飛船還采用了先進的通風和凈化系統,可以及時清除空氣中的各種灰塵和雜質,使空氣質量保持在優良水平以上。溫度為17至25攝氏度,相對濕度為30%至70%。