近年来，位于日内瓦的大型强子对撞机（LHC）和它搜寻“上帝粒子”的任务，无疑是科学界最受关注的焦点之一。其实，还有一些科学家也在致力于同样充满挑战的实验，与LHC项目一样，这些实验可能会改变未来的面貌。

　　这些研究者通常默默无闻，却愿意用数年甚至数十年时间来操作精密仪器，使之顺利运转；在实验过程中，他们要控制每一处细节，尽可能减少可疑数据的出现；对于可能扰乱探测信号的背景噪声，他们与之进行了锲而不舍的斗争；在测量精度上，他们也朝着更高的目标奋进——他们的坚毅与执著，堪比英雄的壮举。这里，我们将介绍5项这类实验。

　　1.探测地外生命

　　1999年，当时还是哈佛大学研究生的戴维·夏邦诺（David Charbonneau）对另一个行星系中，因行星掠过母恒星表面时，恒星亮度发生的微弱变化进行了测量，这是人类首次探测到此类现象。时至今日，追踪这种“凌日”现象，已成为天文学家寻找地外行星的常用方法，而新的挑战在于，弄清这些行星及其大气的组成成分。比如，如果发现某颗行星的大气中含有氧，就可能成为有生命存在的间接证据。但探测这些元素的唯一方法就是，利用恒星星光穿过行星大气形成的光谱，这可是极为微弱的信号。

　　夏邦诺认为，最大的困难在于，“行星仅能遮挡恒星很小一部分”，一颗木星大小的行星掠过太阳大小的恒星时，能遮挡恒星约1％的光芒，而一颗更小的、如地球大小的行星只能遮挡掉0.01％的光芒。“接下来，你要找到这颗行星洋葱般的‘外皮’，也就是它的大气层，”夏邦诺说，只有穿过这层“外皮”的星光光谱，才包含有天文学家想要的信息——这样一来，如果地球大小的行星掠过太阳大小的恒星，可为科学家利用的恒星星光不足百万分之一。

　　尽管在今天，还没有任何一台望远镜的分辨能力，能从恒星星光中追踪到那百万分之一的可用信号，但事情尚有转机。夏邦诺说，这是因为诸如木星这样的气态巨行星拥有比地球更厚的大气，所以这类行星的光谱特征也会更明显一点。从2005年至今，哈勃、斯皮策望远镜等空间天文台已经捕捉到约40个气态巨行星的大气光谱。在夏邦诺看来，最初的测量结果曾受到一些质疑，不过时至今日，“对气态巨行星大气的探　　测虽不能说是习以为常，但也不再饱受争议。现在的问题是，如何探测地球大小的行星的大气，目前还没人能做到这一点”。最接近这个目标的，是那些正在探测“超级地球”GJ 1214b的光谱的科学家。这颗行星的直径是地球的2.6倍，绕着一颗比太阳稍小的恒星旋转。首次观测似乎表明，该行星拥有充满水蒸气或云层的大气层。数月前，夏邦诺及其团队用哈勃望远镜证实了这个结果。

　　对于地球这样的、绕着太阳样恒星旋转的行星，如果要确定它的大气成分，为地外生命的存在提供最佳证据，就得升级观测设备，提高灵敏度。夏邦诺目前最大的期望是，发射时间一拖再拖的韦伯太空望远镜能早日升空——按目前的计划，这架耗资80亿美元的“哈勃继任者”将于2018年发射。夏邦诺对它充满憧憬：“到时候会是见证奇迹的时刻，它将给地外生命的搜寻添上最浓墨重彩的一笔。”

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