2015年，一項項重大科學(xué)探索成果占據(jù)著媒體的頭條，比如人類首次近距離探測遙遠的冥王星、再次發(fā)現(xiàn)新的人種等等，這些激動人心的消息令科學(xué)界為之歡呼雀躍。展望即將到來的2016年，究竟有哪些新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)可能會占據(jù)媒體頭條呢？發(fā)現(xiàn)新粒子？火星探測任務(wù)有重大突破？還是超音速汽車創(chuàng)造新紀錄？讓我們拭目以待。

1、大型強子對撞機或發(fā)現(xiàn)新粒子
 

2016年大型強子對撞機或發(fā)現(xiàn)新粒子
 

大型強子對撞機CMS試驗

2016年，大型強子對撞機是否會發(fā)現(xiàn)新的粒子？粒子物理學(xué)的世界現(xiàn)在充斥著各種試驗。12月，眾多物理學(xué)家齊聚日內(nèi)瓦歐洲粒子物理研究所宣布自2015年初重啟大型強子對撞機以來所取得的首個重大研究成果。來自兩項獨立試驗的研究團隊在報告中表示，他們發(fā)現(xiàn)了一種新型基本粒子，這一粒子可能是希格斯-玻色子存在的線索。

大型強子對撞機利用兩束質(zhì)子束進行高速對撞，物理學(xué)家就可以從碎片中尋找新的粒子存在的線索。在此次試驗中，研究人員發(fā)現(xiàn)一對超重質(zhì)子對正在生成，質(zhì)量大小可以生成可能的新型宇宙構(gòu)件，比已知的最重粒子頂夸克要重4倍。這一重要線索，在Atlas試驗中結(jié)果為3.6個標準差，在CMS試驗中結(jié)果為2.6個標準差。這就意味著這一發(fā)現(xiàn)具有不確定性，因為至少要有5個標準差的結(jié)果才可以宣稱取得了重大發(fā)現(xiàn)。

因此，物理學(xué)家一直保持著謹慎的態(tài)度，因為以往也取得過類似水平的成果，但試驗數(shù)據(jù)后來又都隨之下降。盡管有許多理論家一直在不斷質(zhì)疑，但是隨著大型強子對撞機不斷提高能量，現(xiàn)在的運行能量已是最初開始運行時的兩倍，我們相信來年大型強子對撞機會給我們帶來驚喜。

2、木星和火星探測計劃
 

太陽系行星探索之旅

2015年，行星科學(xué)領(lǐng)域所取得的最重大成果應(yīng)該是美國宇航局探測器飛掠冥王星。盡管在來年的日程表上沒有特別值得一提的此類計劃，但是科學(xué)家們?nèi)匀挥性S多美好的愿景。2016年7月4日，美國宇航局“朱諾”號木星探測器將抵達木星，開始歷史上第二輪對這個太陽系內(nèi)最大行星的探測任務(wù)。前一項“伽利略”號探測任務(wù)從1995年一直持續(xù)到2003年。“朱諾”號抵達木星后，將以每小時265000公里的速度飛行，這是人造天體飛行速度的歷史新高。

像木星這樣的大型天體通常是行星系統(tǒng)的中心。它們往往形成較早，對宇宙中鄰近天體的運行軌道的成形產(chǎn)生影響。“朱諾”號任務(wù)就是用來研究木星內(nèi)核，尋找水，并繪制其云層圖。不過，這艘發(fā)射于2012年的探測飛船可能無法對木衛(wèi)二的研究帶來多少幫助。木衛(wèi)二也是人類尋找地外生命的重要目標之一，但是要想對它進行深入探測，還必須要等到2020年左右美國發(fā)射另一探測器。
 

歐洲人一直希望能夠在2016年啟動其首輛火星車“Exomars”號計劃

歐洲人一直希望能夠在2016年啟動其首輛火星車“Exomars”號計劃。3月份，一個軌道飛行器和技術(shù)演示器將從拜科努爾航天發(fā)射場發(fā)射升空。這個飛船將于10月份抵達火星軌道。軌道器將用于尋找甲烷及其他大氣構(gòu)成證據(jù)，而登陸車“斯基亞帕雷利”號將嘗試穿越火星大氣層并在火星表面著陸。這個登陸器主要是為未來正式的登陸飛船探路。因此，它攜帶的“科學(xué)載荷”很少，也沒有表面相機。

3、形成新的地質(zhì)時期
 
2016年將可能成為有記錄以來歷史最熱年。氣候變化以及“厄爾尼諾”現(xiàn)象的持續(xù)影響，將可能導(dǎo)致2016年全球平均氣溫超過2015年最高值。


“人類世”是大約于2000年提出的一個新術(shù)語，表示目前的年代，即人類正在激烈地改變著許多重要的地質(zhì)環(huán)境。雖然這個術(shù)語已然成為了一種流行文化，但并沒有得到正式認可。地質(zhì)學(xué)家認為，我們?nèi)匀惶幱谌率?，這一年代起始于大約11700年前的最后一個冰川期末期。

2016年，由英國萊斯特大學(xué)教授簡-扎拉希維奇召集的一個研究團隊將致力于尋求更多的證據(jù)，并提出正式推薦稿，希望能夠在國際地層委員會會議召開之前將“人類世”正式定義。因此，在眾多科學(xué)家的推動下，極有可能看到“人類世”正式被承認為一個地質(zhì)時期。然而，定義一個地質(zhì)時期是一項非常艱巨、復(fù)雜的任務(wù)，因為首先要形成其定義內(nèi)容的框架結(jié)構(gòu)。

人類對自然系統(tǒng)的影響將成為明年焦點的話題之一。特別值得一提的是，2016年將可能成為有記錄以來歷史最熱年。氣候變化以及“厄爾尼諾”現(xiàn)象的持續(xù)影響，將可能導(dǎo)致2016年全球平均氣溫超過2015年最高值。

4、超音速汽車或?qū)?chuàng)造新紀錄
 
 
2013年，Spacex太空探索技術(shù)公司創(chuàng)始人埃隆-馬斯克曾經(jīng)透露過一個關(guān)于高速公共交通系統(tǒng)的新穎研究計劃，即“超級回路”系統(tǒng)。

2016年，兩大工程項目將有可能登上媒體頭條。回到2013年，Spacex太空探索技術(shù)公司創(chuàng)始人埃隆-馬斯克曾經(jīng)透露過一個關(guān)于高速公共交通系統(tǒng)的新穎研究計劃，即“超級回路”系統(tǒng)。“超級回路”系統(tǒng)的設(shè)計思路是這樣的：乘客坐在膠囊艙內(nèi)，膠囊艙位于低壓管道內(nèi)，底部由管道內(nèi)的氣墊提供支撐，由電磁系統(tǒng)提供加速動力。

2016年，埃隆-馬斯克將面向工程師和學(xué)生發(fā)起一項關(guān)于膠囊艙的設(shè)計大賽。在某個周末，大賽將在Spacex太空探索技術(shù)公司總部附近舉行，參賽者提供的作品要接受一段2公里長的軌道測試。如果“超級回路”的理念確實可行，那么這次大賽將向世人展示它的具體工作原理。
 

2016年，我們還有可能看到“尋血獵犬”號超音速汽車的歷史性表演

2016年，我們還有可能看到“尋血獵犬”號超音速汽車的歷史性表演。10月15日那天，由“Thrust SSC”(“超音速推進”號)保持了19年的陸地極速記錄將有可能被打破。屆時，“尋血獵犬”號超音速汽車將嘗試向每小時800英里(約合每小時1287公里)的速度發(fā)起沖擊。“尋血獵犬”號超音速汽車將在明年年初進行最后的檢測。如果檢測順利，“尋血獵犬”號超音速汽車將在10月15日之前進行低速測試。通過對汽車尾部和火箭推進器的重新設(shè)計，“尋血獵犬”號超音速汽車將于2017年沖擊每小時1610公里的速度。

5、探測引力波取得重大成果
 

 
2016年，物理學(xué)家將可能在探測引力波的道路上邁出關(guān)鍵的一步。數(shù)十年代，科學(xué)界一直在致力于探測扭曲的時空。這是由著名科學(xué)家愛因斯坦預(yù)言的一種現(xiàn)象，發(fā)生于大質(zhì)量物質(zhì)加速過程中，比如，黑洞的合并、大質(zhì)量恒星壽終正寢時的大爆炸等。

盡管這樣的事件很劇烈，但是我們能夠得到的信號極其微弱。無論如何，科學(xué)家們一直相信可以通過實驗對這種信號進行探測，尤其是隨著“先進激光干涉引力波觀測設(shè)施”實驗室的上線，科學(xué)家們更是堅定了必勝的信念。許多人都在為之而努力，經(jīng)常會有小道消息傳出某某某取得了何種進展，但沒有人知道正式、權(quán)威的發(fā)現(xiàn)成果何時能夠宣布。2016年，或許將能夠見證某位科學(xué)家取得這項足以保證其獲得諾貝爾獎的重大發(fā)現(xiàn)。