在接下来的50年里，我们在宇宙中的地方会急剧变化 - 这是怎么改变

1900年，所以故事去，突出的物理学家赫尔文勋爵向英国人致辞致辞与这些词语的进步：“现在没有任何新的东西被发现。”

他是多么错了。以下一个世纪完全转过身来。大量的理论和实验发现改变了我们对宇宙的理解，以及我们内在的地方。

不要指望下个世纪有任何不同。宇宙有许多仍然被揭露的谜团 - 新技术将有助于我们在未来50年内解决这些问题。

第一个涉及我们存在的基础知识。物理学预测，大爆炸产生了与您所做的和叫做反物质的东西的相同数量。大多数物质颗粒都有一个反物质双胞胎，相同但具有相反的电荷。当两人相遇时，他们互相消灭，所有能源转化为光线。

但今天的宇宙几乎完全无关紧要。那么所有的反物质都消失了？

大型特罗龙撞机（LHC）已经对这个问题提供了一些洞察力。它以难以想象的速度碰撞质子，创造重质颗粒和反物质，腐烂成较轻的颗粒，其中几个以前从未见过。

LHC表明，以略微不同的速率衰减和反物质衰减。这将是一部分 - 但无处可行，解释为什么我们看到自然界不对称的原因。

与即将到来的情况相比，LHC的27公里的撞机没有任何东西。

问题在于，与精密物理学家相比，LHC就像使用网球拍的乒乓球。当质子由较小的颗粒组成时，当他们碰撞时，他们的内部被垃圾喷洒在整个地方，使得在碎片中发现新的颗粒更难。这使得难以准确地测量它们的性质，以进一步的线索，以为为什么这么多的反物质已经消失。

三个新的妇女将在未来几十年中改变游戏。其中包括未来的循环撞机（FCC） - 环绕日内瓦的100公里隧道，这将使用27km LHC作为滑道。煤机代替质子，而是将电子和他们的抗颗粒一起粉碎，并且比LHC能够实现更高的速度。

与质子不同，电子和积极是可靠的 - 所以我们将确切地知道我们正在碰撞。我们还能够改变两个碰撞的能量，产生特定的反物质颗粒，并测量它们的性质 - 特别是它们更准确地衰减的方式。

这些调查可以揭示全新的物理。一种可能性是，反物质的消失可能与暗物质的存在有关 - 这是迄今为止无法检测到宇宙中群众的85％的不可检测的颗粒。缺乏反物质和暗物质的患病率可能欠了大爆炸过程中存在的条件，因此这些实验探讨了我们存在的起源。

无法预测撞机实验的尚未隐藏的发现是如何改变我们的生活。但是，我们最后一次通过更强大的放大镜看世界，我们发现了亚仿粒子和量子力学世界 - 我们目前正在利用彻底改变计算，药品和能源生产。

独自一人不再？

在宇宙规模上仍有多大遗体 - 并非最不重要的是，无论我们是孤独的古老问题。尽管最近在火星上发现了液态水，但尚未有任何微生物生活的证据。即使发现，星球的恶劣环境也意味着它会是非常原语。

艺术家渲染的詹姆斯·韦伯太空望远镜。

在其他明星系统的行星上寻找生活的生活，到目前为止没有成立水果。但即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜在2021年发射，将彻底改变我们检测到居住的外产的方式。

与以前的望远镜不同，这将在星形光线中汲取曲线作为轨道的行星前面，James Webb将使用称为调节器的仪器来阻挡进入望远镜的星光。这与使用手挡住阳光进入眼睛的方式不同。该技术将允许望远镜直接观察通常被轨道明星的明亮眩光所淹没的小行星。

詹姆斯韦伯望远镜不仅能够检测到新的行星，而且还能够确定它们是否能够支持生活。当来自恒星的光到达行星的大气时，某些波长被吸收，在反射光谱中留下间隙。与条形码一样，这些差距为原子和分子提供了一个地球的大气层的签名。

望远镜将能够阅读这些“条形码”以检测行星的大气是否有必要的生活条件。在50年代，我们可以有针对未来的星际空间任务来确定什么，或者谁可以住在那里。

靠近家园，木星的月亮欧罗巴已被确定为我们自己的太阳系中的某个地方，可以留下生命。尽管其寒冷温度（220℃），−来°自超大型地球的引力力量轨道可能在表面下面的水下刮擦水，以防止其冻结，使其成为微生物甚至水生寿命的可能家。

一个新的任务，称为Europa Clipper，在2025年为推出，将确认亚表面海洋是否存在并识别适当的起落站以获得后续任务。它还将观察从行星冰冷的表面发射出来的液体水的喷射，看看是否存在任何有机分子。

无论是我们存在的最小的建筑块，宇宙仍然拥有一些关于它的工作和在其中的工作的奥秘。它不会轻易放弃其秘密 - 但机会是宇宙在50年的时间内看起来根本不同。

谢菲尔德霍拉姆大学物理学讲师博士史密斯撰写。

最初发表在《对话》上。