歐洲歐幾裏德探測器在太空中的渲染圖。(圖片來源:ATG根據合同為歐空局完成的工作，CC BY-SA)
（神秘的地球uux.cn）據美國太空網（基思·庫珀）：科學家們將獲得一種新的工具來揭開我們宇宙中一些最難以捉摸的秘密。
歐洲航天局的歐幾裏德任務定於7月1日發射，旨在研究所謂的“黑暗宇宙”。這就是科學家們如何看待宇宙中更神秘的成分，即暗物質和暗能量。為了做到這一點，這個尖端的任務將會運用一些由古希臘數學家歐幾裏得創立的幾何學原理。
但是歐幾裏德到底是誰，為什麽他仍然如此重要？
歐幾裏德使命是什麽？
歐幾裏德飛船包含一個3.9英尺寬(1.2米)的望遠鏡——是哈勃太空望遠鏡的一半大小——可以在可見光和近紅外光下觀察宇宙。與哈勃和詹姆斯·韋伯太空望遠鏡不同，它們被設計成具有窄視場以進行近距離、高分辨率的工作，歐幾裏德采取的是廣角方法，可以一次囊括數千個遙遠的星係。
它的視野為0.57平方度，剛好小於滿月直徑的兩倍。對於望遠鏡來說，這是一個在一次拍攝中看到的廣闊天空，它將允許歐幾裏得的兩個儀器——可見光成像儀(VIS)和近紅外光譜儀和光度計(NISP)——在短短六年內探測15億個遙遠的星係，以了解更多關於暗物質和暗能量的信息。這兩種神秘成分分別占宇宙的26.8%和68.3%，但天文學家不知道它們是什麽；我們隻知道這些黑暗元素的存在是因為看不見的暗物質的引力效應和暗能量加速宇宙膨脹的方式。
宇宙中物質和能量的密度決定了宇宙的幾何形狀，因為物質和能量可以扭曲時空，或者拉伸時空。由於暗物質和暗能量構成了宇宙中絕大多數的物質和能量，因此正是它們真正控製了宇宙的幾何形狀。
歐幾裏德將從兩個方麵研究這些黑暗的影響。一種是通過進行一項調查來觀察星係是如何聚集的，這項調查對星係紅移進行編目，以創建一個跨越100億光年的星係三維地圖。星係如何聚集與宇宙微波背景(CMB)中物質密度的波動有關，CMB是在創造宇宙的大爆炸後279，000年發出的輻射。將這些波動——稱為重子聲波振蕩(BAOs)——與後來時期的星係團大小進行比較，可以告訴我們暗能量的強度如何隨時間變化，因為它的排斥力與導致星係聚集的引力相反。
歐幾裏德研究黑暗宇宙的另一種方式是通過觀察星係的形狀。遍布宇宙的暗物質的引力可以產生彎曲光線的引力透鏡。我們在星係團的強引力透鏡中以戲劇性的方式看到了這一點，但暗物質也可能導致“弱透鏡”，通過改變空間的幾何形狀和光線到達我們的路徑，微妙地扭曲星係的形狀。歐幾裏德將對15億個星係進行成像，並尋找那些形狀扭曲，以便天文學家繪製宇宙中的暗物質地圖。

使用幾何工具繪製一個穿著長袍的大胡子男子。“梅加拉的歐幾裏得”，由賈斯特斯·範根特創作的15世紀的肖像畫。(圖片來源:賈斯特斯·範·根特(1410–1480))
歐幾裏得是數學家嗎？
這項任務是以幾何學之父古希臘數學家歐幾裏德的名字命名的。(那是他的英文名字，他的希臘名字是Eukleides)。他生活在公元前300年左右的亞曆山大城，該城是由亞曆山大大帝在公元前330年建立的。沒有人完全確定歐幾裏得的個人細節，包括他出生和死亡的確切時間。我們所知道的是他留給我們的東西:他偉大的數學著作，尤其是《元素》，一本關於幾何的專著，也是世界上翻譯最廣泛的書籍之一。
因此，歐幾裏得被稱為“幾何之父”歐幾裏得太空任務要做的大部分事情依賴於幾何學，以及引力透鏡和宇宙膨脹如何改變幾何學。
特別是，我們稱歐幾裏得的特殊幾何為“歐幾裏得幾何”這是你在學校裏學到的幾何學，平麵、平行線、直角、三角學和勾股定理。
歐幾裏得把他的幾何建立在五個公理或公認真理的基礎上。這些包括這樣的事實:任何兩點都可以用一條直線連接起來；直線可以無限延伸；隻要知道圓心在哪裏和半徑的大小，就可以畫出一個圓；所有的直角(90度)都相等；並且如果一條直線X與另外兩條直線Y和Z相交，並且如果X分別與Y和Z所成的角度小於90度，那麽Y和Z將在無限延伸的情況下相互交叉(換句話說，形成三角形)。
在這個基礎上，歐幾裏得能夠形成一個我們在2300年後的日常生活中仍在使用的幾何係統。然而，天文學家能夠在太空中尋找與歐幾裏得幾何的偏差，例如在引力透鏡中，以尋找黑暗宇宙的證據。
歐幾裏得的遺產將永存。他是他那個時代的天才，還涉獵透視幾何、代數和所謂的“球麵天文學”，後者涉及一種在天球上尋找物體的幾何形式。有一些證據表明歐幾裏得是柏拉圖的學生，並在亞曆山大博物館任教，亞曆山大博物館是著名的亞曆山大圖書館的所在地，他還在那裏建立了一所著名的數學學校。
現在，兩千多年後，他的遺產將進入我們探索宇宙中一些最令人困惑的秘密的最佳嚐試的最後領域。