美规划太空基础物理研究蓝图 为NASA提供方向

最近，由美国密苏里大学主管科研的副校长罗勃·邓肯领导的一个研究委员会，为美国国家航空航天管理局（NASA）起草了一份太空基础物理研究计划，作为对未来10年NASA太空任务方向的建议。
　　这篇题为《太空探索重获未来：生命与物理科学研究新时代》的报告发表在《美国国家科学院院刊》上。该研究委员会由多所大学的知名科学家组成，包括罗切斯特大学的尼古拉斯·比奇洛、纽约大学的鲍尔·蔡金、密歇根大学的罗纳德·拉森、科罗拉多大学的卡尔·莱恩伯格和哈佛大学的罗纳德·沃尔斯沃斯。邓肯表示，60年来，人们建造了火箭，登上了月球，用探测器和望远镜探索到外太空，他们希望这份报告能帮助NASA确定太空探索的新方向。
　　在报告的基础物理研究部分，他们提出了两项总体性“探索”和四项重点“专攻”。在总体探索中，第一项是寻找控制整个物质、空间和时间的物理规律；第二项是发现并理解复杂系统是如何组织的，比如蕨类植物为何对称生长，且每片叶子的形状都和整株植物相似？这种自然界的“自相似”的例子可以在太空中得到进一步探索。
　　四项专攻包括：一、软浓缩物质物理学和复杂流体。这些都是很轻很坚固的新材料，理解这些新材料的组成法则，有助于促进地球上的先进材料科学发展。二、基本力与对称性的精确测量。这有助于科学家确定宇宙的未知成分和结构。比如某种宇宙射线，它的能量比迄今地球上“原子对撞机”所产生的最高能量还要高出1000亿倍。三、量子气体。理解量子气体使人们更好地理解粒子之间的基本相互作用，比如超导体和超流体，超导体能以零电阻导电，而超流体（如极低温度下的液氦）能以零阻力流动。四、凝聚物质。当物质转变为不同的状态，如固态、液态和气态，整个自然界中所发生的相变都是相似的。通过研究宇宙中的相变，人们能解决一些重力方面的难题，更好地理解这些变化中的物理效应。
　　“爱因斯坦提出相对论的时候，当时没人知道它有什么用，直到基础科学获得了发现，才为我们打开了多扇大门，包括全球定位系统（GPS）技术的发展。”邓肯说，“许多万亿美元的技术都是建立在基础科学发现的基础上，沿着好奇心不断拓展知识，常会带来巨大的机会。如果我们停止探索未知，或许会失去那些可能改变经济发展道路的重大发现。”