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暗能量研究的實驗裝置有什麼

發布時間:2021-12-04 21:54:09

㈠ 暗能量研究的實驗裝置有哪些

㈡ 大腦暗能量的尋找大腦暗能量

「大腦始終處於活躍狀態」並非新觀點。腦電圖(electroencephalogram,記錄大腦電活動的波形圖)的發明者漢斯·伯格(HansBerger)就是這個觀點的支持者。1929年,他在一系列開創性論文中,根據儀器檢測到的不間斷腦電波推測,「中樞神經系統始終處於相當活躍的狀態,而不僅僅是在人們清醒的時候」。
但伯格關於大腦如何工作的觀點一直沒有引起科學界的重視,甚至在非侵害性成像技術成為神經科學實驗室的常規手段後仍是如此。上世紀70年代末,正電子斷層掃描技術(positron-emissiontomography,PET)問世,它可以測量大腦中的葡萄糖代謝率、血流量和氧攝取量,在一定程度上,這些指標能反映大腦的神經活動水平;1992年,功能性磁共振成像技術(magneticresonanceimaging,fMRI)誕生,通過測量大腦耗氧量,它也能幫助科學家實現同樣的目的。盡管這些技術都不僅限於測量大腦活動,但大多數實驗設計都在無意間給人留下了這樣一個印象:大部分腦區平常都很「安靜」,直到需要執行某項具體任務時才會活躍起來。
一般來說,在做成像實驗時,神經科學家都會想方設法地確定,產生特定知覺或與某種行為相關的是哪些腦區。而找到這些腦區的最好方式,就是在兩種相關狀態下,直接比較大腦活動有何不同。如果研究人員想要知道,哪些腦區對「讀單詞」這一行為比較重要,他們就會比較在大聲讀單詞(試驗組)和默默地看同一組單詞(對照組)時,受試者的大腦成像圖有何差異。為了准確找出這種差異,研究人員必須從讀單詞受試者的大腦成像圖上,消除看單詞受試者大腦成像圖上的內容。經過處理,成像圖上仍顯示為活躍狀態的腦區的神經元活動,可能就是讀單詞這一行為所必需的。在這種情況下,大腦的基本活動,也就是始終存在的「背景」神經活動都會被消除。以這種方式得到的實驗結果很容易讓人認為,只有在執行特定任務時,大腦的「開關」才被打開,而在其他時候,大腦都處於非活躍狀態。
人們在休息或發呆時,大腦裡面到底發生了什麼?過去幾年,我們和其他一些研究小組對這個問題產生了極大的興趣,因為多項研究都暗示,在這種狀態下,大腦中存在一定程度的背景活動。
只須對大腦成像圖進行肉眼觀測,就能找到大腦背景活動存在的證據:無論來自對照組還是試驗組,大腦成像圖總是顯示,多個腦區都處於相當忙碌的狀態。由於都存在背景「雜訊」,通過肉眼觀察原始圖像,我們幾乎不可能從兩類大腦成像圖上找出差別,而要完成這一任務,只有利用計算機進行精密的圖片分析。
進一步分析發現,在執行特定任務時,大腦消耗能量的上升幅度不會超過基礎神經活動的5%。在神經迴路中,大部分神經活動都與外部事件無關,這些活動消耗的能量佔大腦總消耗能量的60%~80%。因此我們借鑒天文學家的說法,把這些固定存在的神經活動稱為大腦的暗能量——看不見的暗能量占據了宇宙中物質能量的絕大多數。
推測大腦暗能量可能存在的另一個理由是,研究發現只有極少的感官信息能夠真正抵達大腦的中樞處理區域。視覺信息從眼睛傳向視覺皮層的過程中,信號強度會大幅衰減。
人們周圍存在無數信息,每秒約有上百億比特的信息抵達視網膜,但與之相連的視覺輸出神經連接只有100萬個,每秒鍾視網膜傳向大腦的信息只有600萬比特,最終能到達視覺皮層的信息只有1萬比特。
經過進一步處理,視覺信息才能進入負責產生意識知覺的腦區。令人驚訝的是,最終形成意識知覺的信息每秒鍾不足100比特。如果這些是大腦所能利用的全部信息,如此少的信息量顯然不大可能形成知覺,因此固定存在的大腦神經活動必定在此過程中發揮了某種作用。
神經突觸的數量也暗示大腦暗能量可能存在。突觸是神經元間的連接點。在視覺皮層中,負責傳遞視覺信息的突觸數量還不到全部突觸的10%。因此,大部分突觸肯定是用於建立視覺皮層內部神經元間的聯系。

㈢ 關於暗物質和暗能量的研究進展

覺得就是吹的,99%的暗,其他都不知道了

㈣ 你好!我想請教你一個問題:證明暗物質、暗能量、反物質存在的著名實驗各是什麼

大哥,暗物質和暗能量只是猜想的,還沒有證實,反物質已經證實有了。反粒子是通過磁場中的圓周運動,測出質量,電荷,並捕獲了反粒子,反粒子都出現了反物質一定存在,而對於暗物質只是通過天文觀測到的數據計算得出的結果和實際不符,才提出的暗物質,暗能量。到底有沒有還得看科學家們能否製造出來啊。捕獲是沒有可能的,以為我們還不知道暗物質到底是什麼構成的,只知道他又萬有引力,而且看不見,別的性質一概不知,所以這只是個假設

㈤ 暗能量的研究意義是什麼

暗能量與物質不同,它是均勻分布的,不會在某個地方聚集成團。不論是在你家版的廚房,還是在星際空間,暗權能量的密度都完全一樣,約為10-26千克/立方米,相當於幾個氫原子的質量。太陽系中所有的暗能量加起來,與一顆小行星的質量差不多,在行星的「舞蹈」中,幾乎起不了任何作用。只有在巨大的空間尺度上和時間跨度上,才能體現出暗能量的影響力。

㈥ 下列屬於暗能量研究的實驗裝置有哪些

世界主復要科技強國建立大型巡天制實驗裝置來研究暗能量,下列屬於暗能量研究的實 驗裝置有:
A 普朗克衛星
B 暗能量巡天(DES)
C 大型綜合巡天望遠鏡(LSST)
D 平方公里陣列射電望遠鏡(SKA)

㈦ 科學家找到暗物質和暗能量了嗎

宇宙起源於大爆炸,這已被當今絕大多數天文學家及物理學家所接受。與大爆炸有關的一些研究及發現已經獲得了諾貝爾獎,不過關於宇宙大爆炸的研究仍然遇到了很多棘手的問題。

在暗物質和暗能量沒有被發現之前,誰也不能說宇宙中的的確確存在著暗物質和暗能量。如果今天問為什麼宇宙會加速膨脹?這個問題至今還要掛上一個問號。目前暗能量也好,說萬有引力有問題也罷,都處在猜想階段,無法對宇宙的加速膨脹的原因給出確切回答。浩瀚的宇宙還有很多問題等待著去解決。

㈧ 中國有個錦屏實驗室,那裡是研究暗物質的嗎

中國首個、世界最深的極深地下實驗室——中國錦屏地下實驗室就位於地下2400米,主要研究暗物質。深埋地下,實驗室幾乎沒有宇宙射線干擾。也許就在不久的將來,這里的新發現很可能會引發物理學的一場革命。

世界最深地下實驗室開始安裝設備

中國錦屏地下實驗室位於四川省雅礱江錦屏山隧道中間位置。中國錦屏地下實驗室正式啟動新階段建設,「極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施」項目正式進駐地底,開始安裝實驗設備。

△圖為中國錦屏地下實驗室(一期)

中國錦屏地下實驗室正是採取第三種方法來探測暗物質。所以,地下2400米是絕佳的實驗環境。在探測過程中,暗物質可能會受到宇宙射線的影響,而在地表深處,宇宙射線量僅為表面的約億分之一。在這個相對「干凈」的地方進行實驗,可以避免很多干擾因素來「打擾」實驗進行。

㈨ 研究暗物質有什麼用什麼暗物質什麼是暗能量

人類對於產生自己的宇宙的探索 暗物質就是質量是負的 for example 氫的暗物質與回氫相遇會相互答隕滅產生很多能量 貌似日本已經建了一個觀測暗物質的儀器說是想第一個發現暗物質 應該就是這樣吧 挎弧 參考答案挎弧完畢

㈩ 研究暗物質和暗能量是什麼

宇宙中的暗能量於1998年由兩個相互獨立的天文學研究小組同時發現。研究小組按照牛頓的萬有引力定律,用電腦模擬了暗能量的效果圖。

揭示宇宙中這兩種「黑勢力」之謎成為了當前宇宙學的最大一個熱點。日前,美國范德比爾特大學的理論物理學家羅伯特·謝勒提出一個新模型,把這兩個謎縮減為一個,即認為暗物質和暗能量只是一種未知力量的兩個方面。

他說:「思考這個問題的一個方式是,宇宙充塞著一種看不見的流體,這種流體會對常規物質施加壓力,並改變宇宙擴張的方式。」謝勒認為,他的這一模型極其簡單,並可避免先前試圖把暗物質和暗能量統一起來的一些理論模型中的困難。

謝勒在其理論模型中把暗物質和暗能量統歸為一種稱為「標量場」的奇特能量形式。這種標量場有著嚴格的定義,而且性質復雜。「場」是指一種具有能量和壓力、遍及整個空間物理量。宇宙學家最先是用標量場來解釋宇宙大爆炸之後的暴漲過程。根據暴漲理論,宇宙在大爆炸後即經歷了一個持續時間不到一秒但暴漲了幾萬萬億倍的急劇膨脹過程。謝勒還在其模型中引入了一個第二代標量場,稱為「Κ-本質」。

科學家們之所以提出「暗物質」和「暗能量」兩個不同概念,原因是它們的表現不同。暗物質好像有質量並會形成巨大的團塊,宇宙學家事實上計算出這些暗物質團塊的引力作用在使常規物質形成星系的過程中起了關鍵作用。而暗能量似乎是沒有質量的,並均勻分布在整個宇宙空間,其作用與引力相反,是一種斥力,把宇宙推散開來。

「Κ-本質」標量場能隨時間而改變其行為。謝勒在研究一種非常簡單的「K-本質」標量場時,發現這種標量場在其演化的某一個階段時會發生團聚,導致看不見的暗物質粒子的效果,而隨後在另一個階段則會均勻分布在整個空間,具有暗能量一樣的性質。

謝勒說:「這個模型在一段時間很自然地演化成一種像是暗物質的狀態,然後又進到像是暗能量的狀態。」於是,謝勒更詳盡地檢查了這個模型,發現它不會產生先前那些試圖把暗物質和暗能量統一起來考慮的理論模型的困難。

為探索暗物質的秘密,世界各國的粒子物理學家正在這個領域努力工作,相信揭開暗物質神秘面紗的那一天不會太遙遠。

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