Qu'est-ce qui va arriver à la science dans un avenir proche?

Si vous êtes retourné il y a 30 ans, le monde serait complètement différent. Les seules planètes connues étaient des planètes du système solaire. Nous avions aucune idée de l'énergie sombre. Il n'y avait pas de télescopes spatiaux. Les ondes gravitationnelles étaient théorie non prouvée. on ne savait pas si le boson de Higgs existe, nous n'avons pas encore découvert tous les quarks et les leptons,. Nous ne savons même pas à quelle vitesse l'univers est en expansion. En 2018, une génération plus tard, nous avons considérablement approfondi nos connaissances dans ce domaine, ainsi que de faire des découvertes inattendues. Quelle est la prochaine?

Ce que les scientifiques prévoient de faire?

Un grand amas de galaxies Abell 2744 et ses effets sur l'effet de lentille gravitationnelle des galaxies d'arrière-plan, en accord avec la théorie de la relativité générale d'Einstein, stretching lumière et l'augmentation de l'univers lointain, ce qui nous permet de voir les objets les plus lointains.

Le monde entier a dû travailler pour le bien de la révolution. Télescopes, observatoires, accélérateurs de particules, des détecteurs de neutrinos et des expériences avec des ondes gravitationnelles existent dans le monde, sur les sept continents et même dans l'espace. IceCube au pôle Sud, « Hubble », « Herschel » et « Kepler » dans l'espace, le LIGO et Virgo, à la recherche d'ondes gravitationnelles, le LHC et le CERN - toutes ces découvertes ont été rendues possibles grâce au travail de milliers de scientifiques, d'ingénieurs, des étudiants et des citoyens, démêlant sans cesse secrets univers. Avec tout cela, il est important de se rendre compte à quel point nous en sommes venus: nous comprenons l'univers mieux que la génération précédente de l'homme, de Newton à Einstein et Feynman. Ils sont tels inespérés. Qu'est-ce qui va se passer ensuite?

Après la modernisation de l'énergie de fonctionnement du LHC magnétique presque doublé. futures mises à jour augmenteront le nombre de collisions par seconde et permet d'extraire plus de données.

la physique des particules

Au cours des quelques dernières années, nous avons découvert le boson de Higgs, les neutrinos massifs et de violation des T-symétrie. LHC et le CERN travaillent à pleine vitesse, la collecte de données à haute énergie. Pendant ce temps IceCube et l'Observatoire Pierre Auger ont mesuré les neutrinos, y compris les neutrinos cosmiques de haute énergie, et, plus que jamais. observatoire neutrino avenir comme IceCube Gen2 (avec l'augmentation du volume de collision dix fois) et ANTARES (détecteur d'eau de mer pour dix millions de tonnes) signifie que nous verrons un décuplement de la quantité de données obtenues dans ces expériences, et enfin voir les neutrinos nouveaux svernovyh ou fusions d'étoiles à neutrons.

L'observatoire IceCube, le premier du genre observatoire de neutrinos, conçu pour observer les particules de haute énergie à partir insaisissables sous la glace Antarctique.

Il ne faut pas sous-estimer l'importance des mises à niveau pour les expériences précédentes. Le LHC, en particulier, a recueilli seulement 2% des données qui ont été recueillies pour la vie. Pendant ce temps, la création éventuelle de nouvelles installations expérimentales comme l'International Linear Collider, une nouvelle génération de collisionneur de protons, ou même (si la technologie sera) collisionneur de muons relativiste, ce qui nous permettra d'atteindre de nouvelles frontières dans la compréhension de la physique des particules fondamentales. temps incroyable à vivre.

Vue aérienne du détecteur d'ondes gravitationnelles VIRGO, situé près de Pisa (Italie). VIERGE - un interféromètre à laser géant Michelson avec un à manches 3 km, complété par deux détecteurs de 4 km LIGO.

Les ondes gravitationnelles

Après des décennies de travail sur une multitude de composantes de l'ère de l'astronomie des ondes gravitationnelles non seulement venir, mais aussi se poursuit avec succès. À l'heure actuelle, l'Observatoire LIGO et Virgo a trouvé un total de cinq fusions de trous noirs et étoiles à neutrons la fusion d'un, et après quelques mises à jour promettent de devenir encore plus sensible. Cela signifie que la prochaine fois qu'ils commencent à travailler, ils seront en mesure de capter des signaux encore plus subtils et lointains. Dans les années suivantes gagneront des détecteurs Kagra LIGO et en Inde, ouvrant la possibilité de mesures encore plus précises d'onde gravitationnelle. Les ondes gravitationnelles de supernovae, les pulsars vacillent, la fusion des étoiles binaires et des trous noirs même acquisitions d'étoiles à neutrons peuvent être à l'horizon.

les yeux d'un artiste LISA

Cependant, non seulement est à la recherche d'ondes gravitationnelles LIGO! En 2030-s seront lancés LISA (Laser Interferometer Space Antenna), ce qui nous permettra de trouver les ondes gravitationnelles de trous noirs supermassifs, ainsi qu'une vague d'objets à basse fréquence. Contrairement à LIGO, les signaux LISA nous permettent de prédire quand et où ils fusionneront à nos télescopes optiques étaient prêts à capturer un si grand événement. Les mesures de la polarisation de fond cosmologique permettent d'affecter les ondes de gravité résiduelle après l'inflation, ainsi que d'autres signaux d'ondes gravitationnelles, qui ont accumulé des milliards d'années. Ceci est un tout nouveau domaine de recherche.

Hubble champ ultra profond, contenant 10.000 galaxies, dont certaines skuchkovalis et froissés ensemble, il est le point de vue le plus profond de l'univers, que nous avons, en montrant sa longueur incroyable des structures les plus proches de la lumière qui est venu nous plus de 13 milliards d'années. Et c'est seulement le début.

astronomie et l'astrophysique

Comment commencer de nouvelles choses en astronomie? Nous procédons comme si notre mission ne suffit pas de divertissement. La terre, l'air, des expériences spatiales sont constamment mis à jour, complétée par de nouveaux outils plus puissants; nous lançons une nouvelle mission dans l'espace. La mission a récemment lancé comme Swift, NuSTAR, NICER et crème, nous allons ouvrir une nouvelle fenêtre pour une variété de choses, de l'énergie des rayons cosmiques aux entrailles des étoiles à neutrons. Outil Hirmes, qui devrait monter à bord SOFIA l'année prochaine, nous montrer comment protoétoiles lecteurs se transforment en étoiles dodus pléthorique. TESS, qui sera lancé plus tard cette année, cherchera des planètes taille de la Terre potentiellement habitables autour des plus brillants et les étoiles les plus proches dans le ciel.

En 2020, il sera lancé outil IXPE, ce qui nous permettra de mesurer les rayons X et la polarisation nous fournira de nouvelles informations sur les rayons X cosmiques et les objets, les plus massifs les plus denses (comme les trous noirs supermassifs) dans l'univers. Gusto, lancé dans l'ensemble pour un long voyage du ballon au-dessus de l'Arctique, nous permettra d'étudier la Voie lactée et le milieu interstellaire, parlez-nous des phases de la vie de l'étoile, de la naissance à la mort. XARM et ATHENA doivent produire une révolution dans l'astronomie des rayons X, parlez-nous de la formation des structures, courants émanant du centre galactique, et même plus tard faire la lumière sur la matière noire. Pendant ce temps Euclide fournir des mesures univers lointain et vous permet de voir des milliers de supernovae.

Et ce n'est pas mentionner les principales missions de la NASA comme le télescope spatial James Webb, WFIRST ou quatre candidats pour la mission principale de la NASA en 2030. Déterminer lequel des mondes potentiellement habitables possède une atmosphère, et de mesurer son contenu; déterminer les éléments constitutifs de la vie sont présents dans les nuages ​​moléculaires, et de trouver les galaxies les plus lointaines; pour trouver les premières étoiles formées à partir du gaz Big Bang, pour étudier leur formation et à la croissance - toutes ces missions peuvent contribuer à répondre aux grandes questions philosophiques sur notre univers d'où vient et pourquoi il est tel qu'il est.

En même temps, sur la terre des télescopes massifs sont construits. Large Synoptic Survey Telescope combinera ambition SDSS et Pan-STARRS et feront leurs télescopes est 20 fois plus puissant. Place radioastronomes kilométriques Array promet d'ouvrir des milliers de nouveaux trous noirs, peut-être même sources que nous ne connaissons pas encore. Nous construisons aussi des télescopes, la classe de 30 mètres comme GMT et ELT, qui peut recueillir 100 fois plus de lumière que le « Hubble ». Secrets de l'univers est sur le point d'être ouvert pour nous.

Ceci, bien sûr, que la pointe de l'iceberg. Dans tous les domaines scientifiques, dans chaque sous-région a une série d'expériences et de propositions intéressantes, et même cette liste est présentée ici est loin d'être exhaustif, ne comprend même pas les missions scientifiques planétaires. Bien que les agences spatiales connaissent des difficultés de financement, des milliers de personnes travaillent sur ces missions - planifier, concevoir, construire et les conduire, puis analyser les résultats. Lorsque vous êtes à la recherche d'une vérité fondamentale de l'univers, vous essayez de répondre aux questions suivantes:

• Qu'est-ce que l'univers?
• Comme tout est devenu ce qu'il est devenu?
• Il y a la vie dans l'univers à part nous?
• Quel sera le sort ultime de tous?

Pour reprendre les mots de Thomas Zarbuhen de la NASA sur les missions actuelles et futures comme « Hubble », « James Webb », WFIRST et d'autres: « Grâce à cette mission de premier plan, nous comprenons pourquoi l'univers d'étude. Il est une science à l'échelle de la civilisation. Si nous ne l'avons pas, nous ne serions pas la NASA ».

Et pas seulement la NASA, et les organisations nationales et internationales qui travaillent ensemble pour nous permettre de trouver des réponses à des questions que nous ne pouvions même pas demander il y a une génération. Dans la mesure où elle révèle les secrets de l'univers, ils soulèvent des questions plus profondes et fondamentales sur nos origines, la composition et le destin. C'est le meilleur moment pour ouvrir, parce que l'univers n'est plus lumineux.