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Ⅰ 主要建议的概要1

引力物理方面的建议1

引力研究的空间计划1

地面上的引力研究2

引力理论3

宇宙学方面的建议3

宇宙学的空间计划3

宇宙学的地面研究3

宇宙学研究的发展4

宇宙线物理方面的建议4

宇宙线空间计划4

地面宇宙线研究5

Ⅱ 引力7

1 广义相对论的实验检验：引言7

2 广义相对论的实验检验：重点10

等效原理，从厄缶实验到月球激光测距11

引力红移，从穆斯堡尔效应到火箭运载脉泽12

光线偏转，从日食到射电干涉13

信号延迟，最新和最精确的检验13

近日点进动，爱因斯坦的唯一把柄15

变化着的引力常数，太阳系时间与原子时间的对比16

引力的实验室检验，搜寻意外事件16

3 广义相对论的实验检验：机会19

“磁性”引力效应的检验19

相对论陀螺仪实验19

黑洞喷流21

对月球和内行星的测距22

雷达测距23

对行星着陆器和绕行星轨道飞行器的测距23

月球激光测距24

太阳系二阶效应的测量26

太阳的引力四极矩28

致密星系统29

4 引力波的搜寻：引言31

理论31

源32

探测器35

5 引力波的搜寻：重点37

脉冲双星37

棒探测器38

干涉仪探测器40

脉冲星计时和毫秒脉冲星41

引力波源——最近的发展41

6 引力波的搜寻：机会43

具有5km基线的激光干涉仪探测器43

棒探测器的灵敏度和带宽47

用棒探测器进行的观测48

脉冲星的搜寻48

宇宙飞船跟踪49

空间干涉仪50

事件率和源的计算51

计算52

7 引力理论：引言53

8 引力理论：重点55

中子星55

引力塌缩和黑洞56

黑洞产生的量子粒子58

早期宇宙的量子效应58

其它可供选择的理论59

爱因斯坦方程组的严格解59

时空的渐近性质60

数值相对论60

引力辐射的发射61

正能定理62

弯曲时空量子场论63

量子引力63

超引力65

卡鲁扎-克莱因理论65

9 引力理论：机会66

经典引力、奇异性、渐近结构66

量子引力67

中子星和黑洞的天体物理性质69

计算69

新型实验检验71

与其它学科的交流：引力实验、天文学与天体物理、场论与基本粒子物理、纯数学72

10 建议74

空间技术74

地面技术75

引力理论75

Ⅲ 宇宙学79

11 引言——标准模型79

12 重点82

大爆炸核合成82

宇宙的大尺度特性84

宇宙的结构86

不可视质量88

宇宙学与大统一90

暴涨宇宙91

引力透镜92

13 机会93

空间观测93

持续的地面观测96

粒子物理与宇宙学98

理论98

14 建议100

空间计划100

地面计划100

人材及计算机资源101

Ⅳ 宇宙线105

15 概貌105

16 重点110

核合成112

同位素比113

重元素丰度114

太阳中微子116

加速116

冲击加速117

加速分馏117

加速机制的终止118

高能γ射线119

反常成分120

银河宇宙线的传输和星际介质120

银河系逃逸对能量的依赖121

各向异性和能量的关系123

轻核的次级粒子123

在银晕中的传播124

与γ射线和射电天文学的联系125

高能核物理和粒子物理125

核子衰变实验用来作为宇宙线探测器126

核-核碰撞127

高于1017eV的初级宇宙线的截面、能谱、各向异性和成分128

磁单极子129

17 机会131

空间实验131

同位素132

银河宇宙线同位素132

太阳耀斑同位素132

超重元素133

高能成分和谱134

正电子、反质子、氘和3He135

反物质135

核-核相互作用136

宇宙线的太阳调制136

地面实验137

γ射线天文学137

空气簇射探测器137

中微子天文学138

磁单极子140

核子衰变探测器141

太阳中微子142

将来的机会142

理论143

18 建议144

空间实验144

主要的新计划145

延续的计划146

未来的研究147

地面实验148

γ射线天文学149

最高能量的宇宙线和广延大气簇射149

高能中微子天文学149

磁单极子150

大型地下探测器150

太阳中微子150

理论151