http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 03:59:54 來源:網易探索
網易探索6月25日訊 juguowaimeitibaodao,zaizuijinshushinianzhong,yixiliezengjingbeirenweishikexuehuanxiangdexinjishuyiqiaoranzoururenmendeshenghuo。xianzai,womenwulunshenchuhedi,douhuibeigaokejichanpinsuobaowei,liruyidongdianhua、計算機、掌上電腦、GPS導航儀、音(yin)樂(le)播(bo)放(fang)器(qi)和(he)遊(you)戲(xi)機(ji)等(deng)。除(chu)了(le)這(zhe)些(xie)已(yi)進(jin)入(ru)我(wo)們(men)尋(xun)常(chang)生(sheng)活(huo)的(de)重(zhong)要(yao)發(fa)明(ming)外(wai),科(ke)學(xue)家(jia)們(men)還(hai)正(zheng)在(zai)設(she)計(ji)或(huo)是(shi)實(shi)施(shi)其(qi)他(ta)多(duo)項(xiang)重(zhong)要(yao)的(de)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)計(ji)劃(hua)。美(mei)國(guo)探(tan)索(suo)頻(pin)道(dao)日(ri)前(qian)就(jiu)公(gong)布(bu)了(le)其(qi)評(ping)選(xuan)的(de)九(jiu)項(xiang)最(zui)為(wei)龐(pang)大(da)的(de)科(ke)研(yan)計(ji)劃(hua)。
一、大型強子對撞機

歐洲大型強子對撞機效果圖
大型強子對撞機是一種龐大的基本粒子加速器,是歐洲粒子物理研究中心(CERN)目前實施的重點研究項目之一。該裝置耗資約84億美元,是一個空前複雜的加速器,位於地底100米深處,周長達27公裏,是世界最大的超導裝置。借助它,科學家們將有可能模擬出宇宙“大爆炸”發生後一微秒內的環境。其主要任務是:設(she)法(fa)撞(zhuang)擊(ji)出(chu)傳(chuan)說(shuo)中(zhong)的(de)希(xi)格(ge)斯(si)玻(bo)色(se)子(zi)。當(dang)撞(zhuang)擊(ji)的(de)能(neng)量(liang)愈(yu)來(lai)愈(yu)高(gao)時(shi),粒(li)子(zi)的(de)狀(zhuang)態(tai)會(hui)愈(yu)來(lai)愈(yu)接(jie)近(jin)宇(yu)宙(zhou)剛(gang)誕(dan)生(sheng)的(de)狀(zhuang)態(tai),而(er)許(xu)多(duo)本(ben)來(lai)應(ying)該(gai)不(bu)相(xiang)關(guan)的(de)粒(li)子(zi),就(jiu)可(ke)能(neng)在(zai)撞(zhuang)擊(ji)中(zhong)回(hui)複(fu)到(dao)本(ben)來(lai)的(de)狀(zhuang)態(tai)。希(xi)格(ge)斯(si)玻(bo)色(se)子(zi)就(jiu)屬(shu)於(yu)這(zhe)種(zhong)本(ben)來(lai)的(de)粒(li)子(zi)中(zhong)的(de)一(yi)種(zhong),是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)大(da)部(bu)份(fen)我(wo)們(men)日(ri)常(chang)生(sheng)活(huo)中(zhong)的(de)物(wu)體(ti)帶(dai)有(you)質(zhi)量(liang)的(de)原(yuan)因(yin)。如(ru)果(guo)能(neng)順(shun)利(li)發(fa)現(xian)希(xi)格(ge)斯(si)玻(bo)色(se)子(zi),那(na)將(jiang)有(you)助(zhu)於(yu)解(jie)決(jue)一(yi)係(xi)列(lie)物(wu)理(li)學(xue)上(shang)的(de)難(nan)題(ti),其(qi)中(zhong)包(bao)括(kuo)為(wei)什(shen)麼(me)物(wu)體(ti)會(hui)有(you)質(zhi)量(liang),引(yin)力(li)的(de)來(lai)源(yuan),引(yin)力(li)和(he)其(qi)它(ta)幾(ji)種(zhong)力(li)之(zhi)間(jian)的(de)關(guan)係(xi),以(yi)及(ji)宇(yu)宙(zhou)中(zhong)為(wei)什(shen)麼(me)會(hui)存(cun)在(zai)著(zhe)大(da)量(liang)的(de)暗(an)物(wu)質(zhi)等(deng)。
根據最新的消息,該對撞機將於2008年7月yue中zhong旬xun投tou入ru使shi用yong。而er首shou次ci撞zhuang擊ji預yu計ji將jiang在zai啟qi用yong後hou約yue兩liang個ge月yue實shi行xing。其qi啟qi用yong後hou將jiang成cheng為wei世shi界jie上shang最zui為wei強qiang大da的de高gao能neng粒li子zi加jia速su器qi,加jia速su的de質zhi子zi流liu可ke以yi攜xie帶dai高gao達da 7 TeV(兆電子伏特)的能量,也就是說對撞時的總能量高達14TeV,約是目前最強的對撞器 Tevatron的14倍。
二、國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)計劃

這zhe項xiang計ji劃hua的de目mu的de是shi通tong過guo國guo際ji性xing合he作zuo,開kai展zhan對dui輕qing核he聚ju變bian效xiao應ying的de研yan究jiu,以yi實shi現xian利li用yong熱re核he聚ju變bian進jin行xing電dian能neng的de工gong業ye化hua生sheng產chan,徹che底di解jie決jue人ren類lei麵mian臨lin的de能neng源yuan危wei機ji。
所謂熱核聚變是指由質量小的原子,主要是指氘或氚,在一定條件下(如超高溫和高壓),fashengyuanzihehuxiangjuhezuoyong,shengchengxindezhilianggengzhongdeyuanzihe,bingbansuizhejudadenengliangshifangdeyizhonghefanyingxingshi。xiangbiheliebian,hejubianjihubuhuidailaifangshexingwurandenghuanjingwenti,erqieqiyuanliaokezhijiequzihaishuizhongdedao,laiyuanjihuquzhibujin,shilixiangdenengyuanfangshi。
科學家們解釋說,ITER的目的其實就是要建造一個“人造小太陽”。在太陽的中心,溫度高達1500萬攝氏度,氣壓達3000多億個大氣壓,在這樣的高溫高壓條件下,核聚變放出大量能量。而ITER計(ji)劃(hua)模(mo)擬(ni)這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng),將(jiang)建(jian)設(she)一(yi)個(ge)巨(ju)大(da)的(de)核(he)聚(ju)變(bian)反(fan)應(ying)裝(zhuang)置(zhi)。在(zai)這(zhe)台(tai)裝(zhuang)置(zhi)的(de)真(zhen)空(kong)室(shi)內(nei)加(jia)入(ru)少(shao)量(liang)氫(qing)的(de)同(tong)位(wei)素(su)氘(dao),像(xiang)變(bian)壓(ya)器(qi)似(si)的(de)使(shi)其(qi)產(chan)生(sheng)等(deng)離(li)子(zi)體(ti),然(ran)後(hou)提(ti)高(gao)密(mi)度(du)、溫度,使其發生聚變反應,並釋放出巨大的能量。
雖然利用核聚變發電的想法早已出現,但長期以來,針對這一技術的研究始終無法獲得突破性的進展。正是由於這一原因,1985年,在美、蘇首腦的倡議和國際原子能機構(簡稱IAEA)的讚同下,重大國際科技合作計劃ITER得以確立,參加計劃的7方包括歐盟、美國、俄羅斯、日本、韓國、中國和印度。其目標是要建造世界上第一個受控熱核聚變實驗反應堆,用以解決建設聚變電站的關鍵技術問題。
國際熱核聚變試驗堆計劃的總投資額將達到約100億歐元(其中反應堆所在國法國出資48%,其他國家各出資10%),持續時間長達30年之久。其中僅熱核反應堆的造價就將高達47億歐元,建造工期超過10年。按照各方早前達成的協議,首座熱核反應堆應於2006年開工建設,其總功率將至少達到500兆瓦。今後的發展計劃還包括建造一座原型聚變反應堆(2025年前投入運行)和一座示範聚變堆(2040年前投入運行)。
三、國際空間站

國際空間站是一個可長期在地球軌道上運行的載人空間站。目前參與該項計劃的共有16個國家,分別是:美國、俄羅斯、加拿大、日本、巴西、比利時、英國、德國、丹麥、西班牙、意大利、荷蘭、挪威、法國、瑞士和瑞典。國際空間站最初僅由兩個艙室--前蘇聯的“黎明”和美國的“聯合”艙--組成。這兩個艙室於1998年發射升空。在隨後的幾年中,國際空間站的規模一直在逐漸地的擴大。截至2008年,艙室數量已達到了7個。
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國際空間站的全部組裝工作將在2009年初完成。目前,它已是人類在軌道上建造的最大工程項目。整個空間站計劃的投資將高達數百億美元。
guojikongjianzhanshirenleiqijinweizhijianzaodezuiweipangdadekongjianshiyanpingtai。taikongzhongsuojuyoudeshizhonghezhenkonghuanjingkeyongyukaizhanxuduozaidimiantiaojianxiawufajinxingdeshiyanxiangmu。zaikongjianzhanshangbudankeyijinxingshengwuheshengwuyixuelingyudeshiyan,haikeyikaizhanliangziwulixueheliutiwulixuefangmiandeyanjiu,rupeiyangjingtideng。chucizhiwai,yuhangyuanmenhaikeyizaiguojikongjianzhanshangcongshihangtianheqixiangfangmiandeguance。
四、澳大利亞的“太陽塔”

“太陽塔”的設計高度達999米,直徑為130米,將建在澳大利亞新南威爾士州和維多利亞州的交界地區。該塔事實上是一個依靠陽光和空氣維持運轉的巨型電站。“太陽塔”的工作原理是簡單的對流原理,即熱空氣上升、冷空氣下降。
這座“太陽塔”的作用則和一根煙囪的作用類似:“煙囪”的底端有一個直徑7000米的圓盤狀集熱器,在太陽的照射下,集熱器的中部形成一個巨大的溫室。由於對流效應,熱氣流會沿著“煙囪”以每小時60公gong裏li的de高gao速su上shang升sheng,推tui動dong煙yan囪cong內nei部bu特te別bie設she計ji的de渦wo輪lun產chan生sheng電dian力li。晚wan上shang,白bai天tian積ji聚ju在zai熱re能neng存cun儲chu單dan元yuan中zhong的de熱re能neng開kai始shi釋shi放fang出chu來lai,繼ji續xu推tui動dong渦wo輪lun旋xuan轉zhuan。與yu傳chuan統tong的de風feng力li發fa電dian方fang式shi不bu同tong,由you於yu“太陽塔”自身能產生風動力,從而不受天氣條件限製,可以一年365天、一天24小時不間斷地工作。
“太陽塔”的發電能力可達200兆瓦。據初步的估算,這樣一座電站投入使用後,每年將可少向大氣中排放90萬噸的溫室氣體。除了在澳大利亞以外,該計劃的製定者們還指出,在那些太陽輻射強烈且地震活動較少(“太陽塔”的抗震能力不是很強)的地區,均可建造“太陽塔”用於發電。
盡管“太陽塔”非常環保且非常安全,但依然有許多人反對建造這類裝置。反對者的主要理由是:“太陽塔”的建造成本太高,而效率又太低。據悉,一座200兆瓦“太陽塔”建造成本高達3.18億美元。
五、“氣候預報.net”計劃

這一計劃於1999niangongbu,qizhuyaomudeshiduifanyingqihoubianhuadeshuxuemoxingjinxingjianyan,bingpinggumouxiecanshudeshaoliangbianhuajiujinghuiduizhenggeqihouchanshengduodadeyingxiang。weilejiejuezheyifuzawenti,bixujubeijudadejisuannengli。er“氣候預報.net”計劃的設計者們想出了一個非常廉價的方法。
計(ji)劃(hua)的(de)設(she)計(ji)者(zhe)們(men)指(zhi)出(chu),用(yong)於(yu)計(ji)算(suan)數(shu)據(ju)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)將(jiang)主(zhu)要(yao)貢(gong)獻(xian)自(zi)世(shi)界(jie)各(ge)地(di)聯(lian)網(wang)的(de)誌(zhi)願(yuan)者(zhe)。據(ju)介(jie)紹(shao),在(zai)每(mei)台(tai)誌(zhi)願(yuan)者(zhe)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)上(shang)都(dou)將(jiang)運(yun)算(suan)一(yi)套(tao)反(fan)映(ying)氣(qi)候(hou)變(bian)化(hua)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)模(mo)型(xing)。由(you)於(yu)加(jia)入(ru)計(ji)劃(hua)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)數(shu)量(liang)巨(ju)大(da),它(ta)們(men)的(de)整(zheng)體(ti)運(yun)算(suan)能(neng)力(li)遠(yuan)遠(yuan)超(chao)過(guo)了(le)超(chao)級(ji)計(ji)算(suan)機(ji)。
現在,該計劃已取得了一些成果,例如,據測算,即使溫室氣體的排放量減少一半,地球的年平均氣溫仍將上升11攝氏度。科學家們認為,人類要想對抗氣候變暖的趨勢是非常困難的。
六、“詹姆斯·韋伯”空間望遠鏡

“詹姆斯·韋伯”空間望遠鏡效果圖
“詹姆斯·韋伯”空間望遠鏡將在2013年發射升空,其軌道高度距離地麵約150萬公裏。比較而言,著名的“哈勃”望遠鏡距離地麵的高度隻有500公裏。該望遠鏡將主要用於研究宇宙的演化史--從“大爆炸”發生那一刻起,一直到恒星誕生和星係形成。
為了開展相關的觀測活動,“詹姆斯·韋伯”望遠鏡配備了一台近紅外攝像機、一台近紅外光譜攝製儀以及一台組合式中紅外攝像機與光譜攝製儀。其總質量為6.2噸,約為“哈勃”(11噸)的一半。主反射鏡由鈹製成,口徑達到6.5米,麵積為“哈勃”的5倍以上。
按照計劃,“詹姆斯·韋伯”望遠鏡將被部署到被稱為第二拉格朗日點(L2)的de位wei置zhi上shang。所suo謂wei的de第di二er拉la格ge朗lang日ri點dian是shi太tai空kong中zhong一yi個ge特te殊shu的de引yin力li狀zhuang態tai點dian,在zai那na一yi點dian上shang,它ta可ke以yi時shi刻ke在zai地di球qiu的de陰yin影ying中zhong,不bu受shou太tai陽yang的de幹gan擾rao而er進jin行xing天tian文wen觀guan測ce。
七、世界末日種子庫


這(zhe)座(zuo)倉(cang)庫(ku)將(jiang)用(yong)於(yu)儲(chu)存(cun)來(lai)自(zi)世(shi)界(jie)各(ge)地(di)的(de)種(zhong)子(zi),以(yi)便(bian)人(ren)類(lei)在(zai)地(di)球(qiu)遭(zao)遇(yu)極(ji)端(duan)災(zai)害(hai)後(hou)還(hai)能(neng)保(bao)存(cun)下(xia)希(xi)望(wang)的(de)種(zhong)子(zi)。倉(cang)庫(ku)位(wei)於(yu)挪(nuo)威(wei)西(xi)南(nan)部(bu)的(de)斯(si)匹(pi)次(ci)卑(bei)爾(er)根(gen)島(dao)上(shang),距(ju)離(li)北(bei)極(ji)點(dian)約(yue)1000公裏,其中將儲存地球上所有重要植物的種子。
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“末日種子庫”建在一山體內部。進入倉庫的隧道長40米,而倉庫本身由三間並排的冰室組成,每間約270平(ping)米(mi)。儲(chu)藏(zang)庫(ku)由(you)堅(jian)固(gu)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)高(gao)牆(qiang)和(he)鋼(gang)鐵(tie)大(da)門(men)建(jian)成(cheng),內(nei)部(bu)裝(zhuang)有(you)傳(chuan)感(gan)警(jing)報(bao)係(xi)統(tong),即(ji)使(shi)受(shou)到(dao)核(he)彈(dan)頭(tou)或(huo)高(gao)強(qiang)度(du)地(di)震(zhen)襲(xi)擊(ji)也(ye)確(que)保(bao)安(an)然(ran)無(wu)恙(yang)。在(zai)這(zhe)裏(li),各(ge)類(lei)植(zhi)物(wu)的(de)種(zhong)子(zi)將(jiang)被(bei)保(bao)存(cun)在(zai)攝(she)氏(shi)零(ling)下(xia)18度左右的低溫環境下,即使製冷設備出現故障,冰山裏的溫度仍然能保證零度以下。
目前在該倉庫中已儲存了大約25萬份種子,而其最大容量是大約450份。建造這一倉庫的總費用為960萬美元。
與其他許多計劃一樣,“末日種子庫”dejianzaogongzuoyeshoudaoleyixierenshidefandui。tamenrenwei,cangkuzhongchucundexuduozhongzigenbenwufajingshouchangshijiandechucun,zheyangyixiangjihuazhishizaibaibaidilangfeizijin。
八、“太空梯”

“太空梯”想像圖
“太空梯”的基本理念包括:一條長度達3.6萬公裏的纜索,其上安裝有可上下移動的“貨艙”,纜索的一端固定在地麵或海麵上,而另一端則與運行在地球同步軌道上的衛星相固定。
科學家們介紹說,從理論上講,“太空梯”可相對比較便宜地向軌道運送物資。不過,實際建設起“太空梯”laikenengzhishaoxuyaohaofeishinianshijian。zheshiyinwei,kexuejiamenbujinyaojiejueruhejianghuowuyunshudaoguidaoshangdewenti,tongshihaiyaokaolvdaoshengsuoyaoyouzugoudechangduherenxing,dangran,taikongtizishendezhongliangruhekefuyeshiyanjiurenyuanbixuyaomianduidewenti。anzhaokexuejiamenmuqiandegouxiang,weilaitaikongtijianshezhongyaoshiyongdezuijiashengsuocailiaoyinggaifeitannamiguanmoshu。
九、“心大星”中微子望遠鏡

“心大星”望遠鏡效果圖
該望遠鏡將用於捕捉神秘的中微子。其部署地點位於地中海水下2500米深的地方,距離法國馬賽港東南約40公裏。
“心大星”望遠鏡其實是一部由900個射線傳感器組成的立體網絡。這些傳感器被分別部設在了12條鋼纜上,而每條鋼纜又被牢牢地固定在了海底。之所以將望遠鏡設置在2500米深的海底,是因為這裏處於全黑狀態,可以避免其他光子對靈敏的傳感器造成負麵影響。
固定傳感器的鋼纜分布在一片200×200平方米的區域,每條的長度均為450米。各傳感器發出的信號通過一條長40公裏的光纜傳回位於法國海岸的控製站。所有的傳感器都朝向海底,這是因為:中(zhong)微(wei)子(zi)是(shi)一(yi)種(zhong)極(ji)其(qi)穩(wen)定(ding)的(de)粒(li)子(zi),可(ke)毫(hao)無(wu)阻(zu)礙(ai)地(di)穿(chuan)過(guo)任(ren)何(he)物(wu)質(zhi)並(bing)且(qie)幾(ji)乎(hu)不(bu)會(hui)與(yu)其(qi)發(fa)生(sheng)任(ren)何(he)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)。不(bu)過(guo),如(ru)果(guo)有(you)中(zhong)微(wei)子(zi)穿(chuan)過(guo)整(zheng)個(ge)地(di)層(ceng),那(na)麼(me)它(ta)們(men)總(zong)會(hui)與(yu)某(mou)些(xie)原(yuan)子(zi)發(fa)生(sheng)碰(peng)撞(zhuang)並(bing)導(dao)致(zhi)飛(fei)行(xing)速(su)度(du)有(you)所(suo)減(jian)緩(huan),這(zhe)樣(yang)以(yi)來(lai)就(jiu)會(hui)為(wei)科(ke)學(xue)家(jia)們(men)觀(guan)測(ce)其(qi)蹤(zong)跡(ji)創(chuang)造(zao)機(ji)會(hui)。據(ju)專(zhuan)家(jia)們(men)介(jie)紹(shao),在(zai)中(zhong)微(wei)子(zi)與(yu)其(qi)他(ta)物(wu)質(zhi)原(yuan)子(zi)發(fa)生(sheng)碰(peng)撞(zhuang)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)會(hui)釋(shi)放(fang)出(chu)高(gao)能(neng)的(de)μ-粒子,而這種粒子產生的輻射會被部設在海底的高靈敏傳感器所截獲。
通過研究中微子,可以幫助科學家們了解許多天文物理現象,例如發生在星係中心區域的伽瑪射線爆。
此外,科學家們計劃在北極地區也建造兩部類似的望遠鏡。