7、现代物理学界对于暗物质与暗能量的实验探究

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1、7、现代物理学界对于暗物质与暗能量的实验探究(一)欧洲在天体粒了物理领域的发展战略2008年9月29口布鲁塞尔消息，欧洲今天向全世界宣布了欧洲在天体粒子物理(AstroparticlePhysics)领域的发展战略。什么是暗物质(DarkMatter)?宇宙射线(CosmicRay)的起源是什么?宇宙中星体经历的剧烈过程起什么样的作用？我们是否可以探测引力波(GravitionalWave)?物理学家们期望通过这七类大型天体粒了物理项冃找到这些问题的答案，这七类项冃分别是：1.CTA：用来探测高能宇宙伽马射线(CosmicHigh-EnergyGammaRay)的大型契伦科夫望远镜阵列(Arr

2、ayofCherenkovTelescope)；2.KM3NeT：放置在地中海中的一个千米见方的中微子望远镜(NeutrinoTelescope)；3.搜索暗物质的吨级探测器；4.测定中微了质量和基木性质的吨级探测器；5.研究中子衰变(ProtonDecay)、中微子天体物理(NeutrinoAstrophysics)以及探测中微子性质的百万吨级探测器；6.探测带电宇宙射线的探测器阵列；7.第三代地下引力波探测器(GravitationalAntenna)o来自德国电-了同步加速器实验室(DESY:DeutschesElektronenSynchrotron)的ChristianSpierin

3、g是路线图委员会(RoadmapCommittee)的主席，他说:“新的激动人心的发现就在我们前面；在下个十年屮能否引领潮流取决于我们现在做出什么样的决定”。在花了两年的时间规划战略路线图之后，《欧洲天体粒子物理战略》(TheEuropeanStrategyforAstroparticlePhysics)的发表标志着欧洲在这个领域日趋国际化的探索过程中为谋求领导地位跨出了重要的一步。从海底到地下、再到无垠沙漠以及外太空的实验室，天体粒子物理实验接受了激动人心的挑战。这个领域是粒子物理(ParticlePhysics)、宁宙学(Cosmology)和天体物理(Astrophysics)的交义学科

4、，它的目标是探测难以捉摸的粒子，探索宇宙最深层次的奥秘,是一个非常有希望取得重大进展的领域。为了确保欧洲各国在天体粒了物理学研究方面能够相互协调，來自十三个国家的研究机构加入了欧洲天体粒子物理研究网(ASPERA:AstroParticleERA-Net),这是一个由欧洲委员会(EuropeanCommission)资助的欧洲研究网(ERA-Net：EuropeanResearchAreaNet)。经过欧洲天体粒子物理研究网的努力，欧洲国家笫一次有-•个共同的平台一起参与项目，并分享他们在天体粒子物理方而的成果。这个雄心勃勃的计划将联合欧洲国家一起开启一扇探索宇宙的窗口，并于2012年启动像C

5、TA和KM3NeT这样一批最为先进的项M,这是非常激动人心的。这个项目的全部预算达到数十亿，为了实现这个目标需要从现在开始就逐年增加对于天体粒子物理的投入，并在十年之后达到百分之五十的增幅。欧洲天体粒子物理研究网的协调员StavrosKatsanevas教授说：“耍按时地实现这个七大项冃是一个很大的挑战，但是我们非常自信，这些项冃不会像电影里发生的那样被突然砍掉，因为欧洲的研究机构都非常支持这几个优先发展的项Id,在其它几个洲也是同样的情况。”这就是为什么欧洲天体粒子物理研究网将于2008年9月29日和30FI欢迎来自欧洲之外的全世界200位科学家以及基金会的官员，以谋求国际合作。欧洲的天子粒

6、子物理学家们重申了他们支持致力于探索暗能量(DarkEnergy)现彖的地面和空间计划。他们还呼叮建立一个地下实验室之间的合作网、以及天体粒子物理领域屮进行技术创新。此外他们还表示希望能建立欧洲天体粒子物理理论中心(EuropeanCentreforAstroparticlePhysicsTheory)o(二)我科学家挑战现代物理学“两朵乌云”——国家“973”计划项目“暗物质、暗能量的理论研究及实验预研”启动暗物质和暗能最被称为21壯纪现代物理学和天文学晴朗天空屮的“两朵乌云"，揭开暗物质、暗能量之谜，将是人类认识宁宙的乂一次重人飞跃，可能导致一场新的物理学革命。3月18H,国家“973”计

7、划项目“暗物质、暗能量的理论研究及实验预研”在京启动。这标志着中国科学家将向揭开“两朵乌云”Z谜发起挑战。“随着越來越多和越來越楮确的宇宙学数据的获得，喑物质、暗能量存在的证据变得越来越清楚。而伴随着一系列更高精度的天文学观测实验的实施，预示着宇宙学研究的黄金时代已经开启。’‘项hl首席科学家、中科院院士、中科院理论物理所所长吴岳良说。上世纪30年代，美国加州理工学院从事天体物理研究的瑞士籍科学家