很多科学家认为，2012年将是“上帝粒子”现身之年。媒体也大都将焦点聚集在位于瑞士日内瓦的大型强子对撞机(LHC)之上，人们迫切期望LHC能在今年搜寻到被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子的“芳踪”，为人类了解宇宙进而了解人类自身提供更多的线索。与此同时，也有一些科学家正在潜心从事一些同搜寻希格斯粒子一样具有挑战性的实验，虽然这些科学家以及他们的实验并非那么广为人知，但其作用同寻找“上帝粒子”一样，都是为了解开盘旋在人类心中很久的一些谜团。
英国《自然》杂志网站近日为我们列举出了如下5大颇具挑战性的实验。
寻找外星生命的“蛛丝马迹”
美国哈佛—史密森尼天文物理中心的天文学家大卫·夏邦诺1999年时还只是哈佛大学的一名研究生，但是，他首次观测到了另一个太阳系的一颗行星通过其母星表面时母星光度轻微下降的现象。现在，这样的“凌日”法是天文学家们发现行星的重要方法。科学家们可以借用这一方法了解行星和其大气的结构。当行星经过其母星，母星光线便会经过行星的最外层大气。通过仔细分析该母星的光谱，便能得知该行星的大气成分。如果科学家们能证实行星的大气中确实包含有氧气，那可能暗示这一行星上存在生命。但是，探测到氧等元素的唯一方法是在通过该行星大气的星光光谱中找到它们，而这种信号非常弱。
夏邦诺解释说：“起初，行星遮住的光线很少，一颗木星大小的行星行经一颗类似太阳的恒星时，会遮蔽约1%的光，而一颗更小的、地球一样大小的行星可能只能遮蔽约0.01%的光。接着，我们会看到该行星周围的‘洋葱皮’，那就是大气。”仅仅只有通过洋葱皮的星光拥有天文学家们正在寻找的光谱信息，然而，对于像太阳一样大小的恒星和像地球一样大小的行星来说，这无异于大海捞针。因此，利用“凌日”法了解系外行星存在诸多困难。
不过，夏邦诺表示，尽管目前还没有望远镜拥有探测到太阳本身的光线发出的微小信号所需要的灵敏度，但是，木星大小的气体巨星的大气比地球大小的气体巨星的大气大，相应地，其光谱信息也更多。自2005年开始，哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜等轨道望远镜已经采集到了大约40个气体巨星的大气光谱。夏邦诺说：“尽管最初的观察结果受到了科学家们的质疑，因为这些气体巨星并非那么普通，也并非那么富有争议。然而，这是我们迄今获得的与类地行星有关的所有信息，而且，以前没有人做到这一点。”
科学家们的最新研究成果是获得了“超级地球”GJ1214b的光谱，该行星的直径约是地球直径的2.6倍，距离地球仅40光年，环绕着一颗红矮星运行，是当前发现的唯一一颗超级地球系外行星——质量在地球和海王星之间，并具备稳定的大气层。科学家们对这一行星进行的分析表明，该行星的大气中充满了水蒸气或者云，而几个月前，夏邦诺和同事使用哈勃望远镜也证实了这一点。
探测一颗类日恒星周围的一颗类地行星的大气结构为我们提供了最好的机会，让我们得以探测该行星上的生物活动，不过，这种探测仪需要具备极高的灵敏度。夏邦诺热切期望美国国家航空航天局(NASA)计划了很长时间且多次延迟发射的哈勃望远镜的继任者——耗资80亿美元、预计将于2018年发射的詹姆斯·韦伯空间望远镜确实能按时进入预定轨道。他说：“如果情况真这样就好了，我们或许可以依靠它在其他星球上找到生命。”
