苏马三号
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哈勃发现两碰撞星系间10万光年长“珍珠链” 据英国《每日邮报》网站7月12日报道,天文学家称,这个“非比寻常”的结构实际上排列在正发生碰撞的两个巨大星系上。 这一结构长度达到了前所未有的10万光年,看上去如同一条围绕着两个碰撞星系的中心盘旋而成的螺旋状珍珠链。 天文学家表示,他们不是非常清楚这一结构的起源及其最终命运,但答案一定非比寻常。欧洲南方天文台的格兰特·特伦布莱说:“发现这个令人惊叹的形态让我们很意外,它的寿命一定不长(或许大概在1000万年左右,这只是漫长的星系合并过程中一段很短的时间)。” 他说:“我们早就知道,这种‘珍珠链’现象会出现在螺旋星系的旋臂中和相互作用的星系之间的潮汐桥中。但是,在巨大的椭圆形星系合并过程中,还从未看到过这么特殊的超星系团结构。” 他说:“我们看到,两个庞然大物在拉扯一条‘项链’,考虑到超星系团的形成以及星系合并所推动的星系内恒星成分的发展,它的最终命运是一个有趣的问题。” 这个拥有优美曲线的结构形态独特,这或许会加深科学家对一系列问题的了解,如超星系团的形成、合并所推动的星系发展以及两个巨型椭圆形星系罕见的合并过程中的气体动力学。 这些年轻的蓝色“超星系团”沿着链条均匀分布,彼此间隔3000光年,如同一条珍珠链。 这两个椭圆形星系深深嵌在致密星系群SDSS J1531+3414中。 该星系群强大的引力导致背景星系的形象扭曲成蓝色的条纹和弧形,给人以嵌在星系群中的感觉。 天文学家最初猜想,这条“珍珠链”实际上是其中一个背景星系的形象经透镜作用形成的效果,但他们最近进行的后续观测明确排除了这种可能性。 特伦布莱说:“SDSS J1531+3414星系群中的景象让我们很惊讶。其来源的独特性促使我们用地面和太空望远镜进行了后续观测。” 他说:“这是深奥的标度不变性这一基本自然法则的绝美体现。” 这种“珍珠链”形态背后的物理过程与金斯不稳定性有关。 它与导致水柱下落时散开的过程类似,解释了为何雨水是滴落下来,而不是从云中连成细线落下来。 从厨房水龙头流出的水最终散成一串串水珠,与此非常相似的过程也在SDSS J1531+3414星系群中进行着。 特伦布莱说:“我们在厨房洗菜池和喷墨打印机上看到的物理学原理在10万光年的标度上也出现了。”图中左上方为正在相撞的两个巨型椭圆形星系,“珍珠链”位于这两个星系的右下方。
科学家发明“最黑”材料 黑到无法看见 7月14日报道英媒称,英国一家公司生产出了“奇异的、与众不同的”物质,非常之黑,以至于它能吸收几乎所有的可见光,创造了新的世界纪录。这种“超黑”涂层由碳毫微管组成,每个碳毫微管都只有人类头发的一万分之一细,凝视这种涂层是古怪的经历。它太黑了,以至于人类的眼睛无法理解看到的东西。形状和轮廓缺失了,只留下看起来像一片深渊的物质。 英国《独立报》网站7月13日报道称,如果用它来制作一件香奈儿的小黑裙,穿衣者的头和四肢可能看起来像灵魂般地漂浮在裙子形状黑洞的四周。 它的实际用途更为严肃,可让天文照相机、望远镜和红外扫描系统运行得更加有效。还会有一些军事用途,不过该物质的生产商英国萨里纳米技术系统公司未被允许讨论这方面的用途。 这种毫微管物质名为“Vantablack”,它曾被这家位于纽黑文的公司在铝箔纸上进行培育。尽管这些铝箔纸可折成微型山川河谷,但在覆盖了这种物质的区域,这些地貌会消失。 该公司技术总监本·詹森表示:“你以为会看到山川,但是看到的只是黑色,像一个洞,好像那里什么也没有。看起来特别奇怪。” 当被问及制作小黑裙的前景时,他表示,那会“非常昂贵”,该物质的费用也是他不能透露的情况之一。他说:“裙子所有的特征都会失去。就像有穿透性的黑色。” 美国《光学快讯》杂志描述了Vantablack,它本周将在法恩伯勒国际航空展推出,将以一批毫微管打包在一起的形式推出,就像一些细得不可思议的吸管。这些毫微管太小了,因此光粒子无法穿过它们,但可以穿过它们之间的空隙。不过,一旦进入,几乎所有的光都会在其中弹跳直到被吸收。 Vantablack的实际用途包括校准可用于拍摄宇宙最古老物质的照相机。要想拍出这种照片,需把照相机对准尽可能黑的物质。科学家发明“最黑”材料,能吸收几乎所有的可见光,创造了新的世界纪录。它太黑了,以至于人类的眼睛无法理解看到的东西。形状和轮廓缺失了,只留下看起来像一片深渊的物质。这种毫微管物质名为“Vantablack”,它曾被这家位于纽黑文的公司在铝箔纸上进行培育。如果用它来制作一件香奈儿的小黑裙,穿衣者的头和四肢可能看起来像灵魂般地漂浮在裙子形状黑洞的四周。这张显微图像显示一块这种新型材料表层的一小块(直径约0.7毫米),其中有一块区域被故意揭去,以便展示纳米碳管涂层材料的垂直排列情景。这是一张高度放大的图像,使用电镜拍摄,可以更加清晰地看到这种垂直纳米碳管结构。
人类登月45周年:美国规划10年内捕获小行星 据美国宇航局网站报道,未来将成为第一位在火星行走的人类,现在已经生活在我们中间。 45年前,美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗在月球表面踏出人类的第一步,他的一小步改变了人类的历史。在那之后,空间科学全面影响了科学,技术与人类研究的进程,并在此基础之上建立起了现代社会。而现在,我们正站在崭新的起点,我们即将迈开新的一大步——向着太阳系的更深处进发。阿波罗登月计划铺就了人类向月球进发的道路,而现在我们将要向小行星,火星,乃至更遥远的宇宙空间前进。 技术驱动探索,我们正在当年阿波罗计划的技术基础之上不断开拓,研发最先进的技术,为未来的探测计划做准备。当我们研发面向21世纪的崭新技术工具时,我们将会再次改变历史。 通往火星之路首先是在地球上开展研究,并不断向外拓展,建立国际空间站。在这座距离地面约250英里(400公里)的空间站上,宇航员们正进行着数百项在地面上无法开展的实验,积累着未来人类在太空生活,工作并长期生存所需的关键数据。 为了确保美国能够将宇航员送入太空并安全返回,工程师们正在开发一系列新型的空间输运系统。新型猎户座飞船以及太空发射系统(SLS)均是美国研制过的最先进,最强大的飞船-火箭系统。这两者相结合,将让美国具备前所未有的空间运输能力,从而可以将宇航员送往更遥远的空间——火星,或是更远。 随着我们在国际空间站的建设过程中积累足够经验,我们开始将目光投向火星,而在此之前,我们正在地-月空间开展预先探索。 近地小行星为我们提供了一个独特的机会,可以检验我们未来用于前往火星的最新技术与能力。预计在2019年前后,美国宇航局计划发射一颗自动探测器与一颗近地小行星交会,届时将决定是整体将这颗小行星捕获,还是从它上面获取一个大石块。在捕获小行星之后,飞船将引导被捕获的小天体抵达月球附近的稳定轨道。 在2020年代中期,美国宇航局将使用太空发射系统发射猎户座飞船,将美国宇航员送往那颗被捕获的小行星开展研究并带回样品。 在这一项目的实施过程中所积累的技术,以及通过猎户座和太空发射系统的研制所获得的更强大载人太空飞行能力将为接下来载人飞往火星奠定坚实基础。这其中将包括太阳电推进技术,这项技术将极大帮助我们在未来火星任务过程中将大型载荷以及重型货物送往火星。NASA将会继续向涉及关键技术的领域大量投资,以确保达成预期目标,这其中包括近期刚开展过测试的低密度超声速减速系统等等。 将宇航员送往月球轨道同样也将为未来的火星探测积累经验。月球附近的空间环境与低地球轨道附近空间是非常不一样的,但它与未来猎户座飞船往返火星时将会经历的环境十分相似,这其中包括剧烈的太阳与宇宙射线辐射等等。我们还可以利用地月空间环境来开展一些深空活动的练习,如太空行走,并检验由于距离太过遥远导致通讯延迟情况下的解决方案。 火星正召唤着探索者。对火星的探索将要解答一些基本问题:地球之外存在生命吗?未来的人类能够在火星上生存吗? 找出这些问题的答案将是一个艰难的过程,但它将会带来的回报让我们值得去做。要想达成将人类送上火星的目标是一个巨大的挑战,它将需要大量的天才智慧与创新。 接下来的十年将会是令人兴奋期待的十年,我们将会目睹快速的技术创新和测试。在2014年12月份,美国将进行首次猎户座飞船测试飞行。2015年,新视野探测器将会飞越冥王星并首次对这颗冰冻星球进行近距离的考察。2016年,美国宇航局“洞察”号火星探测器以及欧洲空间局的ExoMars微量气体探测轨道器,还有美国的小行星取样返回探测计划OSIRIS-REx都将实施。 到2017年年底,美国的商业企业将开始从美国领土向国际空间站运送宇航员。到2018财政年度,美国将会对SLS与猎户座飞船进行联合测试,飞往月球附近的一个稳定轨道,即所谓“远距逆行轨道”(DRO),在这里,宇航员将会对此前捕获的小行星进行考察。2018年,作为哈勃空间望远镜继承者的詹姆斯·韦伯空间望远镜将发射升空,极大拓展我们在宇宙中的视野,窥视宇宙的第一缕曙光。在大约2019年,美国计划发射一颗探测器去捕获并改变一颗小行星的轨道。2020年,美国将向火星发射一辆新的火星车,继承好奇号火星车的脚步继续进行地面考察,寻找火星生命的痕迹,并为未来的载人登陆火星铺平道路。2021年,SLS与猎户座飞船将进行首次全状态载人飞行。到2020年中期,宇航员将再次对此前捕获的小行星进行考察并带回样品。如此,人类宇航员将会抵达前所未有的深空。45年前,美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗在月球表面踏出人类的第一步,他的一小步改变了人类的历史。而现在,我们正站在崭新的起点,我们即将迈开新的一大步——向着太阳系的更深处进发
美国黄石公园火山持续放热 柏油路开始熔化 美国西部的黄石国家公园的“地下超级火山”最近不断释放巨大热量,加之当地夏季气候炎热,造成一段长约5公里的柏油马路开始“熔化”。公园管理部门对美联社称,虽然这段路看上去还挺结实,但已经无法行车,很多地段像“烂泥”一样松软。与此同时,路边的土地也是如此,有的看上去很结实的地方甚至会造成游人直接陷入滚烫的地下水中。 维修上述路面可能好花费数天甚至数周时间。
天文学家或发现来自中子星的引力波信号 今年三月份,南极“宇宙泛星系偏振背景成像”(BICEP2)望远镜的研究人员声称已经发现了引力波,这本来时宇宙暴涨理论的直接证据,是大爆炸理论的铁证。但最近,这些结果正在受到质疑,甚至研究人员都承认,不能排除他们检测到的信号实际上是来自于银河系尘埃的可能。 不过,人们并不认为只有暴涨会产生引力波.莫纳什大学和华威大学的团队成员相信他们基于中子星的观测非常接近于证明引力波的存在。这项研究由莫纳什大学Duncan Galloway的领导之下,他们的论文发表于《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)。 引力波早在1916年首先由爱因斯坦提出,作为其描述质量如何影响时空的广义相对论理论的一部分。检测它们相当地困难,因为他们的来源距离地球非常遥远,并且在它们能够到达我们的观测设备之前被很大的削弱了,这样到达我们的信号将难以置信的微弱。(注:引力波在传播过程中并没有被严重削弱,之是因为引力同物质的相互作用本身就很微弱.) 该项研究主要关注于天蝎座X-1,这是一个中子星和它的伴星组成的双星系统。该系统位于大约6000光年以外的天蝎星座内,除了我们的太阳,它是天空中最强的X射线源,尽管天蝎座X-1并不是离地球最近的中子星,但是强烈的X射线信号使其成为一个很好的研究对象。 该团队利用位于加那利群岛,拉帕尔马的威廉-赫谢尔望远镜(William Herschel Telescope)以及甚大望远镜(Very Large Telescope)采集的数据。在他们当前的论文中,研究小组描述他们如何能够把天蝎座X-1的轨道精度提高两个量级,这是一个非常显著的改善.确定轨道和其他参数对锁定中子星发射的引力波非常重要. “我们已经尽全力完善天蝎座X-1的轨道等参数,显著地提升了搜寻引力波的灵敏度。”Galloway在一份新闻稿中说道。 “检测引力波将打开一扇新的窗口,让我们可以使用传统天文技术所不能达到的方式观测宇宙中的研究对象。” 该小组将继续沿着这个方向研究下去.探测并研究引力波将帮助科学家改善模型,并检验一些物理学的最根本的方面。
为系外行星命名 行星发烧友们,请投好庄严一票。史上头一回,负责给宇宙中天体命名的国际组织邀请公众来命名太阳系外行星。 本周,国际天文联合会(IAU)发起了“命名系外世界”(NameExoWorlds)大赛,试图为20到30颗系外行星广泛征集正式名称。获奖名称将于2015年8月公布。 迄今为止,天文学家已发现了超过1800颗系外行星,它们中的许多引起了人们对外星地貌和外星生命的遐想。但是它们的官方名称,像OGLE-05-390L b、HD 69830 d和PSR 1257 12 c之类的,可一点也不激动人心。这促使天文学家和公众呼吁,要给它们起更易于接受的名字。 去年,提供太空方面的外展服务的新兴公司Uwingu(斯瓦希里语“天空”之意)注册了一个网站,在该网站上公众可以给系外行星起名并投票——当然啦,不是免费的。起一个名字要花4.99美元,而投一次票要花99美分。尽管这些钱会用于研究和教育,该项活动依然与声称行星名字恕不出售的IAU发生了冲突。 从1919年起,太阳系内的行星、卫星及小行星的的正式名称均由IAU定夺。该组织遵循一套严格的规则,并常常对在科学家之间流传的异想天开的命名法置若罔闻。例如,那颗因把冥王星逐出行星之列而闻名的矮行星最初被发现者们称为齐娜(Xena),但最终还是被IAU正式定名为阋神星(Eris)。 该组织确实会接受新天体的发现者的提议,但同样也可以一票否决。去年,天文学家们为他们新发现的两颗冥王星卫星的名字发起了公众投票。其中一颗的广受欢迎的名字叫伏尔甘(Vulcan),这是依照罗马神只伏尔甘及《星际迷航》中的虚构世界而来。但是IAU 因该名称有违其命名准则而否决了这一提议。 为了顺应民意,IAU向公众征集给太阳系内及更广阔的银河系中的天体的命名建议,尽管提建议需要遵循一套规则。现在该团体已经勾勒出了命名系外行星的正式步骤,并与公众科学组织宇宙动物园(Zooniverse)合作,使之成为现实。 “我们把这视为IAU策略的自然延伸,”IAU发言人拉尔斯•林贝尔•克里斯滕森(Lars Lindberg Christensen)说道。“IAU已经开始支持公众为命名各种太阳系内天体做贡献,但是我们为寻找应对全球命名过程的复杂性和艰巨性的办法花了不少时间。” 作为开始,IAU列出了一份名单,包含305颗已被深入研究的系外行星。九月份起,天文学团体及非营利组织将可以在某一网站注册,并从名单中选出20到30颗行星来命名。之后每个团体有权利遵照IAU的命名规则给其中一颗行星起个名字。提议收集好后就会开放公众投票。最终结果还是由IAU说了算,并将会在2015年8月于夏威夷举行的下一次全体会议上宣布。 如果你想知道的话,所有名字必须不受版权保护,这就杜绝了像奥德兰(Alderaan,出自《星球大战》)或维斯特洛(Westeros,出自《冰与火之歌》)这样的名字出现的可能。根据IAU的命名准则,所有名字必须可以免费供公众使用,并且“不需要支付版税,而像书籍、话剧、电影等虚构作品中创造的名字就可能会遇到版税问题”。 然而并不是每个人都很开心。“依我之见,这更加体现了IAU的精英主义,”天文学家,Uwingu共同创始人艾伦•斯特恩(Alan Stern)说道。“在我们看来,Uwingu的模型要强得多了——大家可以直接给行星命名,不需要任何人批准。银河系中有不止一千亿颗的行星,干嘛还要一个由精英组成的委员会来告诉人们他们同意哪些不同意哪些呢?” 关于IAU优先考虑的行星同样有些问题。最初的名单上的305个行星都是在2009年以前发现的,这意味着这份名单上不包括NASA的开普勒太空望远镜发现的任何行星。然而这份名单却包括了Gliese 581 d,而这颗行星可能根本就不存在。 “我们并不能保证单子上的305颗系外行星都能够经受住时间的考验,” 克里斯滕森如是说。“科学是在不断变化的,而这些天体又因难以检测而恶名远扬。因此,在之后的阶段对该名单进行改动并不是不可能,比如Gliese 581 d就很可能会被剔除。目前来说,尽管存在与否还有着争议,经过仔细考虑Gliese 581 d还是留在了单子上。”艺术家们对Gliese 581 d的描绘。哪位神祗的名字将被用在下一颗行星上?(图片来源: Image Broker/REX)
千里共婵娟:世界多地赏超级圆月高悬夜空美景 7月12日晚,世界各地民众纷纷抬头观看超级圆月。中秋佳节将到,提前赏月。图为巴基斯坦伊斯坦堡拍摄到的超级圆月。图为中国北京拍摄到的超级圆月。图为西班牙奥尔弗拉拍摄到的超级圆月。图为美国加利福尼亚州拍摄到的超级圆月。图为日本东京拍摄到的超级圆月。图为美国纽约拍摄到的超级圆月。图为加拿大渥汰华拍摄到的超级圆月。图为黎巴嫩贝鲁特拍摄到的超级圆月。图为菲律宾马尼拉拍摄到的超级圆月。图为美国堪萨斯城拍摄到的超级圆月。图为马来西亚吉隆坡拍摄到的超级圆月。图为美国华盛顿拍摄到的超级圆月。
NASA火星车“好奇号”工作两年轮子破损 据英国《每日邮报》报道,美国宇航局的好奇号火星车“轮胎扎破了”!宇航局的工程师们最近在检查时发现这辆火星车右侧中间位置的轮子上出现了一个破洞。这个硬币大小的破洞可能是被一块锋利的石块刺破的。这是自从2012年8月着陆火星以来,这辆一吨重的火星车身上出现的诸多磕磕碰碰中最新的一起。任务控制人员们非常确信,即便这辆火星车的轮子再出现更多这类破损,也不大可能会影响它在火星上既定任务目标的达成。车轮印迹---好奇号最近终于驶出了当初为它2012年着陆时划设的安全着陆区椭圆范围。这是一个长12英里(约20公里)宽4英里(约7公里)的椭圆形区域,位于盖尔陨坑内部。这张图像展示的是好奇号行驶留下的车轮印迹,由MRO轨道器拍摄,时间是6月27日。向夏普山前进---目前,好奇号正在朝着夏普山的山麓地区前进,科学家们对这座山非常感兴趣,因为前期研究显示这里出露的很多沉积岩层可能隐藏着有关火星地质历史的线索。但即便这样的车轮损坏并不至于影响到任务目标的完成,然而这样的磨损状况也确实让地面控制人员感到担忧。罪魁祸首---一个重要原因是好奇号驶过一些坚硬平坦的火星岩石表面,而洒落其上的小石块会压破的轮子。因此接下来将在行驶中尽量避开这样的地区,尽可能选择那些地面更软,有更多沙子的地方,在此期间,在轨道运行的“火星勘测轨道器”提供的超高分辨率图像将帮助火星车选择理想的行驶路线。行驶路径---好奇号从2012年8月的着陆点(蓝星)出发,在随后一整个火星年里沿着红色线条一直行驶到目前位置(绿星),而白色线条表示好奇号未来的计划行驶路径。另外一项将磨损降低到最小的方法是尽可能减少拐弯动作,并上传更先进的升级软件包,让火星车对轮子有更大的自主控制权限。接受测试的好奇号---这是发射之前正在地面接受测试的好奇号。对于此次车轮磨损,好奇号项目经理吉姆·埃里克森表示:“好奇号正在损坏。真是预料之外。我们知道在经过长久的行驶之后轮子上会有一些损坏,但没想到会出现这么大破损。”在最坏的情况下,被损坏的轮子可能会因为严重磨损而不能继续使用。天空起重机---好奇号是迄今在另一颗星球着陆的最精密设备,也采用了全新的着陆方式。如果出现最坏情况,将意味着好奇号必须拖着坏掉的轮子继续行驶,并且这种破损也将威胁到内部暴露出来的电缆导线的安全。近日,好奇号刚刚庆祝了自己在火星上度过完整的一个“火星年”(约合687个地球日)。复杂的着陆过程---当然发生以上所言最坏情况的几率是很低的,但工程师们对于在短短两年之内发生这样情况仍然感到意外。而所有这些措施,最终是否会在火星上奏效,都需拭目以待。在这将近两个地球年的工作过程中,好奇号已完成了此行最大的目标:证明火星曾拥有适合生命生存的潮湿宜居环境。
数学可能是每个文明的共同“语言” 英国利兹城市大学科学家约翰·艾略特日前声称,他已给出一个可以翻译外星人语言的算法。 艾略特在20世纪90年代初完成博士学位后就开始参与搜寻地外文明计划,其研究方向是语言信息处理。20多年来,他一直在从事着外星人语言的“解码”工作。他研究超过60种人类语言,涵盖了不同语系种类。他甚至还对“非人类”的语言体系进行了考察,如机器人的语言以及海豚的语言。 艾略特认为,任何外星人语言,不管其距离地球有多远,都有其特定的可识别模式。这种可识别模式恰好可以表明外星人的智慧程度。此前一些研究已表明,在技术层面上,判断某一信号是携带一种语言而不是图片或音乐已成为一种可能。在此基础上,艾略特又向前迈进了一大步。他的算法可以从信号中筛选出可能的语句或单词。人类的所有语言都有一些固定用法的短语,如英语中的“如果”和“但是”等。艾略特认为,诸如此类的短语在任何人类语言中,都是由不超过9个单词或字母组成。这种对短语长度的限制好像也与人类的认知能力相对应。 艾略特说:“通过研究分析声音表象下的信号,我们可以发掘出语言的本质—使用机制、约束条件和演化过程等。通过深入研究这些因素,我们将有可能获取别的智慧生命的语言创造方法,届时,翻译外星人语言将不再困难。” 艾略特表示:“不是所有的信息都可以编译成"火星语",所以一些用于军方或是私人的标准解读和翻译技术都将帮不上忙。不过多亏了很多曾经严谨的尝试和几百年前在一些古迹中发现的神秘文字,我们可以联系上下文来进行编译。” 他进而表示:“一旦这个算法完成了,语言将会进行最本质、简单的回归。我们将会"打破"语言的隔离墙。不仅可以对地球的语言进行更深入的了解,如果有一天外星人和我们进行了联系,我们不仅仅能读懂,而且能进行回复。” 他强调,数学算法能够理解地球上的各种语言,因此我们有一天可以使用该体系来解码外星人的语言信息。有专家认为,数学可能是每个文明共同的“语言”。伽利略曾说过:“数学是上帝用来书写宇宙的文字。”美国天文学家和科普作家卡尔·萨根也说过:“宇宙中的技术文明无论差异多大,都有一种共同的语言—数学语言。”中国数学家和语言学家周海中在1999年发表的经典文章《宇宙语言学:一门新兴的边缘学科》中指出,数学语言具有科学性、准确性、简洁性、抽象性、普适性等特点,是宇宙交际的理想工具。
科学家证实满月之夜人类心情烦躁难以入眠 千百年来,民间一直流传着月圆之夜人类变身狼人的传说。据英国《镜报》7月9日报道,目前,研究者已通过科研证实,人类和其它动物一样,行为举止都会受月亮潮汐变化的影响。 一项科学研究表明,月圆之夜确实会心情烦躁,即使在静谧黑暗的房间里,也会难以入眠。这是科学家佐证月圆之夜天气会对人产生影响的最新证据。
最新研究发现在狗眼中人类行动均为慢动作 英国《每日邮报》网站7月9日发表题为《狗看我们行动都是慢动作:研究发现,动物脑部处理视觉信息比人类快》的报道。报道称,动物的形状和大小各种各样,而目前科学家已经揭示了它们的外形对其感知移动物体有什么影响。 通过研究各种不同的动物,研究人员发现,动物的体重和代谢率决定它如何感知移动物体或人的速度。 来自爱尔兰都柏林三一学院自然科学学院、英国爱丁堡大学和英国圣安德鲁斯大学的科学家们说,动物对速度的感知取决于其神经系统处理信息的速度,以便对所处环境作出反应。 为了进行研究,他们向34种脊椎动物,包括鱼、鸟、蜥蜴和一些哺乳动物,分别发出一道闪光。 《科学美国人》报道称,如果闪光足够快,人和动物都会将其看成一道连续的光束。 通过测量动物的脑部活动,他们检测出了动物看到的闪光的最高频率。 根据英国《动物行为》杂志上发表的这项研究,对于能看到闪光速度更快的动物来说,动作和情景似乎展现得更慢。研究小组认为,对于需要快速躲避障碍或天敌的动物来说,这是很有利的。 研究发现,能看到高速闪光的动物具有更快的新陈代谢功能,这证实了科学家的如下假设:能在高频率闪光下看到物体移动的物种往往体型比较小。 狗接受视觉信息与看到闪光的速度比人类快25%。 研究还表明,老鼠看世界和感受时间的方式与大象迥然不同。 对时间的感知与动物体型大小及其新陈代谢的联系表明,不同的神经系统是基于物种生存的环境及其在野外生存的方式进化而来的。科学家发现,狗和家蝇看到的动作比人类看到的要慢。
人类首次观测到星球种子:万年后或诞生新星 国际在线专稿:据日本《朝日新闻》7月3日报道,日本国立天文台等机构发布消息称,在金牛座方向观测到构成星体材料的气体形成了高密度团块,处于“星球种子”状态。这是世界首次观测到这种状态,预计再过一万年左右,会产生一颗新星。 大阪府府立大学研究生院的博士生德田一起等人,通过红外望远镜在金牛座方向确认一颗刚刚诞生的星体。为观察这颗星体的成长情况,又使用世界上最大的ALMA电波望远镜,观测同一位置。 结果发现了另一个用红外望远镜没能看到的气体团块。这一团块密度非常高,可以与太阳形成所需条件相匹敌,因此观测人员认为该团块处于星体诞生之前的“种子”状态。 星体在诞生时,作为其材料的气体和尘埃应如何分布等所需条件目前尚不明确。德田一起说:“我们将提高分辨率继续观测,希望能够算出星体诞生所需气体的质量等,弄清星体形成过程。”以ALMA电波望远镜的观测结果为基础描绘的想象图。在被蓝色气体云夹着的原始星(刚刚诞生的星体)下部,红色团块为“星体的种子”。
英乳腺癌女子珍惜秀发:化疗时“冷冻”头部 香港《新报》网站7月11日称,一名来自英格兰赫特福德,患有乳癌的女子,为了在化疗过程中保住自己的头发,她不惜忍受摄氏零下4度的低温来冷冻自己的头部。 报道称,去年6月,38岁的凯恩被诊断出患有乳癌。医生告知她需要通过治疗来除去肿瘤,因此她要接受化疗和放射性治疗。在治疗的过程中,凯恩为了保住自己的头发,需要忍受每次3小时治疗的头部冷冻,这样的冷冻治疗被指可以抵抗抗癌药物,从而保住头发。但医生却不能保证这样的方法一定奏效。 这样的方式是很痛苦的,需要把许多冰块放在头上,还必须用辅助的装置包住全部的头发和眉毛。凯恩之所以选择如此方式来保住自己的头发,是为了她的两个孩子。她不想让孩子看到自己没有头发的样子而感到害怕。 经过8个月的治疗,凯恩如今已经痊愈。凯恩说:“这个过程很艰难。不过,每当我照镜子的时候,发现自己依旧跟从前一样,看不出像个癌症病人,不会吓到孩子,还是那个他们所爱的妈妈。这便激励着我一直保持自己的信念来抵抗癌症。”凯恩为了在化疗过程中保住自己的头发,不惜忍受摄氏零下4度的低温来冷冻自己的头部。
美国卫星拍摄到在火星表面爬行的好奇号 据国外媒体报道,美国宇航局火星侦察轨道探测器拍摄到好奇号的行驶路线,其携带的HiRISE相机直径达到0.5米,是深空任务中携带的最大口径望远镜。美国宇航局的好奇号火星车于2012年8月抵达火星,到目前为止已经连续工作了两个地球年,相当于一个火星年,好奇号目前正在盖尔撞击坑中行走,并逐渐向夏普山前进。由于火星车已经出现了一些故障,比如车轮的火星表面恶劣的环境中出现了磨损,科学家为了防止火星车陷入某个地形中,动用了位于火星轨道上的火星侦察轨道探测器对好奇号的路线进行重新规划,探测器携带的HiRISE相机拍摄到地面上行驶的好奇号,其周围跨度大约为7公里乘以20公里的椭圆形区域就是科学家为好奇号设计的安全地形。 从图中可以看出,好奇号的行驶路线呈怪异的Z字形,曲折前进,好奇号所行驶过的地方地势较为平坦,并没有太大的起伏,这都要归功于位于火星轨道上的火星侦察轨道探测器。该探测器装备了先进的高分辨率相机,该相机重量为64公斤,其实是一具口径为0.5米的望远镜,可以拍摄到火星表面的高清照片,目前这艘火星飞船已经拍遍火星表面,绘制出火星表面的三维地图,这有助于美国宇航局分析火星上可能存在生命的地方。 好奇号着陆区域的选择也是由火星轨道上的探测器完成,科学家认为盖尔撞击坑是个较为理想的着陆地点,首先是这里可能存在火星史前生命的痕迹,探测器的图像显示撞击坑附近存在液态水流动的痕迹,暗示火星此前有河流存在,有液态水的地方就有可能存在生命。同时,科学家也推测撞击坑中的夏普山则是一个较好的生命藏身地点,因此好奇号的目的地就是夏普山,科学家希望好奇号能发现火星生命遗留的痕迹,甚至直接发现火星生命。 其次,为了增加着陆的成功率,美国宇航局认为盖尔撞击坑中的地形有利于火星车安全着陆,于是好奇号在2012年8月5日成功降落火星,当然这与先进的着陆反推系统是分不开的。到目前为止,好奇号已经行驶了超过8公里,这是两个地球年内好奇号所行驶的路程。 美国宇航局的火星科学实验室将评估火星上是否曾经存在宜居环境,以及为什么火星会发生如此大规模的环境变化,这对地球环境的研究非常有帮助。美国宇航局喷气推进实验室负责管理火星勘测轨道器、火星科学实验室项目,该机构隶属于美国宇航局科学任务理事会,HiRISE相机系统由亚利桑那大学负责管理。美国火星轨道卫星拍摄到在火星表面爬行的“小”好奇号
一石三鸟:同时解决量子力学、宇宙学与黑洞三个领域的难题 墨西哥的理论物理学家发现一种方法,可以同时解决量子力学、宇宙学,和黑洞方面的难题。 根据最近由墨西哥国立自治大学的两名物理学家Elias Okon和Daniel Sudarsky发表的一篇论文,这类解释中的一种——波函数的坍缩——原本被认为是完全假想中的概念,却是真实发生的物理过程。这种过程不仅可以通过宇宙微波背景辐射观察到,还能解决一些存在已久的未解之谜,比如黑洞信息悖论(black hole information paradox)。 对物理量(比如一个粒子的位置)的测量是量子力学标准体系的核心内容。在哥本哈根诠释(the Copenhagen Interpretation)中,测量会让单粒子或系统的波函数坍缩,从一团“概率云”变成一个简单而确定的结果。但测量到底是什么呢?它是否需要一个有意识的测量者?再者,如果测量者必须在被观察的系统之外,那对于整个宇宙的测量,又该怎么说呢? 这些问题激励人们对现有的量子力学理论进行修正,或者直接提出其他理论版本,使量子力学本质上不依赖于外部观察者的测量,如玻姆理论(Bohmian mechanics)、交易诠释(transactional interpretation)和多重世界假说(many-worlds scenarios),等等。在团队的工作中,他们集中讨论了所谓的客观坍缩模型(objective collapse models),这种模型对经典的量子力学标准方程作出了一些修正,为波函数的坍缩提供了一种机制。这样的模型有很多种形式,比较著名的有Ghirardi-Rimini-Weber(GRW)理论与Philip Pearle的连续自发局域化(continuous spontaneous localization, CSL)理论。 这些模型的一大好处在于,他们可以提供与普通量子力学理论相偏离的预言,并且这些预言是可以通过实验测量验证的。以著名的“薛定谔的猫”为例,物理学家制造出一个模棱两可的态——比如粒子自旋同时既是顺时针又是逆时针。哥本哈根诠释认为,直到观察者来测量这个态之前,系统会一直保持在这个双重态上;而客观坍缩模型认为,系统会自发坍缩,解除双重状态。自发坍缩的同时,系统也会自发失去非局域的波的状态,此时如果物理学家们用一台干涉仪去测量它,应该能够发现系统行为的改变。系统越大,整个叠加态的坍缩速度就越快。 几年前,研究团队中的一员Sudarsky和同事Alejandro Perez与Hanno Sahlmann提出,宇宙本身就可以作为一个实验室。随后,科学家们很可能探测到了引力波存在的证据,证实了宇宙暴涨理论的预言。暴涨理论认为,星系和星系团都起源于束缚在一定空间内的量子涨落,随着宇宙早期的急速膨胀扩展到天文尺度。然而,这个理论假定一个对称的量子态在没有观察者介入的情况下可以变成一个非常经典的非对称态,这是哥本哈根诠释所不能解释的。的确,在标准的量子过程中,初态的对称性应该保持不变,所以这种初始对称性的破缺,从根本上就是无法解释的。 然而,客观坍缩模型为这种转变提出了一种明确的、且与观察者无关的机理。这种模型引入了一种新的非决定论(indeterminism)因素,让对称的量子涨落有了经典性质上的不均匀和各向异性。不同的模型会给出不同特征的宇宙微波背景辐射,例如在CSL理论中,与标准理论预测结果的偏离体现在小尺度上。此外,按照这种模型的推测,宇宙微波背景涨落的分布也有可能出现预料之外的统计特征。 今年,团队尝试用客观坍缩模型拓宽对黑洞的理解。斯蒂芬•霍金有个著名的结论:量子理论预言,被吸入黑洞的物质会无定形辐射(formless radiation)的方式重现。然而,这些物质所包含的所有信息都消失了,这是令物理学家们感到矛盾的地方,因为普通的量子力学中信息是守恒的。最近,物理学家们发现,要解决这个矛盾,只有两个看起来都不那么舒服的选择:要么认为在黑洞视界周围有一道辐射“火墙”形成——这违背了广义相对论;要么规定每个落入黑洞的粒子最多只能与两个粒子形成量子纠缠--一个落入奇点,另一个向外逃逸——这违背了量子力学。 这个悖论本质上来自于这样一条假设:量子力学会保存所有的信息,哪怕考虑到量子力学与引力的相互作用以后也不例外。从霍金,Roger Penrose和LajosDiósi等科学家,到客观坍缩模型,都对这条假设提出了质疑。客观坍缩模型认为,信息的消失和产生是大自然的本质特征之一,所以解决这个悖论仍有希望。重点在于,在此基础上,如何在细节上加以实现。他们认为这是可以做到的:他们推测在时空弯曲变大时,自发坍缩的速率也随之增大,这样一来在奇点附近的高曲率空间,量子力学就要作出根本上的改变。用具体的话来讲,如果一个宇航员慢慢掉进黑洞,他会发现量子效应逐渐减弱,到最后粒子的行为更接近经典的方式。这样,悖论就解决了。 事实上团队认为,客观坍缩模型与黑洞有着更为深远的联系。受John Wheeler的建议,团队发现自发坍缩可以看做是微观尺度上的量子黑洞的产生和湮灭导致的,而在大黑洞周边的时空高度弯曲的区域中,这个过程被放大了。他们的本质思想就是:尽管量子力学在解释我们所见到的现象上有着很高的精确度,但这并不意味着它在不需要任何修正的情况下还能适用于更加极端的情况。 他们相信,这些研究对于建立一个令人满意的量子动力学坍缩理论会有一些帮助。而这样的理论反过来也能解决一些物理学基本规律方面最紧迫的难题。或许,理论物理学家们在现代物理学方面遇到如此大的困难,就是因为在研究时忽视了量子理论自身概念上的问题。图片来源:哈勃太空望远镜
做“B超”推断恒星年龄 国际研究小组发现可以使用“声波”来研究恒星的年龄问题,“声波”可以在恒星内部引发“振动”,并通过亮等的微弱变化来呈现,我们其实在观察恒星的“心跳”。 研究恒星的年龄一般通过观测其亮等来进行初步判断,光谱分析也能得出相关结论,近日一个国际研究小组在科学杂志上发表的论文披露了使用“声波”来研究恒星的年龄问题,可以分别出宇宙中哪些是婴儿恒星,哪些是年长或者终老的恒星。这项调查计划来自于对我们太阳的观测,科学家试图通过“声波”来研究太阳如何在45亿年前诞生,监听婴儿恒星的“心跳”来推测恒星可能处于哪个年龄段。本项研究论文的第一作者来自比利时天主教鲁汶大学天文学院博士后Konstanze Zwintz。 该研究小组中共有20名左右的科学家,他们使用了两具空间望远镜对恒星团进行观测,其中包括加拿大航天局的MOST卫星和法国的CoRoT卫星,这两艘航天器对恒星团内部的恒星进行了内部结构、年龄的观测,并分析其“声波”特征来推测恒星当前的状态。事实上,恒星内部的声波主要来自辐射压力与振动,可以认为这是对婴儿恒星进行一次B超调查,由于“声波”具有反射等特点,因此恒星内部就会出现一定程度的振动现象,我们可以通过恒星亮等的微弱变化来“感觉”其振动频率,并由此推出这颗恒星处于哪个年龄段。 博士后Konstanze Zwintz 将对原恒星的探测与“声波”联系起来,或许可以成为恒星的超声波调查,也就是说我们正在研究恒星心脏的跳动。研究结果发现,在一颗接近形成的恒星内部,其“声波”信号接近慢慢地搏动,这有些像人类妊娠的头三个月,当恒星开始点燃其核心的核聚变反应时,其搏动明显会增强一些,这就像人类出生的那一刻,在成功点燃核聚变后,搏动频率比以往更快,显示出其强大的生命力。 恒星也有死亡,宇宙间的万物“有生”必然“有死”,科学家发现恒星接近死亡时期“声波”信号也会出现变化,因为这是其内部的核聚变燃料开始耗尽,亮等和振动不及其“壮年期”。像我们太阳这样的恒星,从“受孕”到出生大约为1000万年,目前科学家正在对像NGC 2264内部的年轻恒星团进行研究,观察那些恒星的出生与死亡。我们可以通过亮等和温度曲线来观察恒星的诞生
百度秘密研发无人驾驶自行车 可自动避开障碍物 在西方,谷歌的无人驾驶汽车早已成为了街谈巷议的话题,而中国搜索引擎巨头百度研究无人驾驶自行车的消息震惊了整个亚洲。据TechWeb网站7月9日报道,百度正启动一项新研发项目——无人驾驶自行车,按照规划,预计产品将会于年内问世。 相比于无人汽车,无人自行车更符合发展中国家国情。一方面,发展中国家的交通法律体系相对不健全,无人驾驶汽车将面临严峻的法律政策争议问题。另一方面,亚洲国家的自行车保有量远高于汽车。 据报道,今年年底之前我们将看到无人自行车原型。该无人自行车可以在没有驾驶者的情况下通过电动马达自行启动,并通过传感器识别周边环境和物体,自动避开障碍物,实现复杂路况下的自动驾驶。除了适应复杂路况的能力外,它还能分辨出自己的“主人”。不过,有关人员并未披露该产品的更多细节,截至目前,百度公司并未对上述消息表态。 在理论来说,相比于无人驾驶汽车,无人驾驶自行车通过法律法规的可能性更大,因为它的安全性和合法性更好。 无人自行车的概念在物流行业是应该受到欢迎的。在亚洲,很多本土物流公司还在使用摩托车等两轮交通工具运送行李和食物,而无人自行车可以成为很好的替代品。除此之外,个体消费者也可以从中受益,它可以帮助行动不便人士出行,帮助接送孩子上下学。 据报道,中国有5.51亿的人口使用自行车,其中有1.81亿人骑的是电动自行车。相比于中国的大多数提供导航和定位服务的公司,百度更适合在这一领域进行探索。
震撼太空照:超级台风“浣熊”蹂躏日本 国际空间站的宇航员上周末目睹了飓风“亚瑟”肆虐美国东海岸的场景,然而当他们来到东半球上方时发现这里也不太平,名为“浣熊”的超级台风正由南向北一路扫过中国沿海,直扑日本和韩国。 文末照片中就是“浣熊”,这些图片由德国宇航员Alexander Gerst在7月7日-8日拍摄,这场台风规模之大让身处空间站的他感到惊叹,据估算其风速近250公里/时,其风眼直径足有65公里。 据媒体报道,“浣熊”在肆虐冲绳等日本西南岛屿之后便于周三前往九州方向,所到之处截至目前已经造成至少28日受伤,63000户民房不同程度损坏,另有一艘渔船在大浪中失踪。 预计,“浣熊”的威力会从今天开始逐渐减弱,但韩国受影响程度将逐渐增大,同时中国上海等临近区域城市、港口也会受到波及。
水星形成于数十亿年的“宇宙车祸”之中 据国外媒体报道,目前,最新一项研究表明,太阳系最深处的水星可能形成于数十亿年前一次“肇事逃逸”碰撞事件。研究人员指出,一颗类似地球体积的星球倾斜角度与水星原行星发生碰撞,并剥离了这颗原行星岩石地幔的多数物质,这将解释为什么这颗微型、太阳烘烤的星球现今拥有一个巨大的铁核。 科学家认为,水星内核占总质量的60%,相比之下,地球、金星、火星,以及其它太阳系岩石行星内核仅占总质量的30%。在美国宇航局“信使号”探测器2011年3月进入水星轨道之前,许多科学家假设一次重大碰撞事件爆炸剥离了该星球的地幔层,如果这一假设属实,那么水星地壳层将缺少轻元素。 “信使号”研究小组成员帕特里克-佩普罗维斯基(Patrick Peplowski)说:“当信使号探测器抵达水星轨道,我们发现水星富含大量中度挥发元素,例如:钾和硫磺。从那以后,我们还观测到一些高浓度物质,例如:钠和氯,之前曾认为这些物质是水星的缺少资源。” 这将留下了一些谜团,为何该行星拥有巨大铁核,并且富含中度挥发性轻元素?科学家推测可能发生过天体猛烈碰撞,碰撞时间是45亿年前水星原行星形成不久。 在这项最新研究中,美国亚利桑那州大学艾瑞克-阿斯帕(Erik Asphaug)和同事安德里亚斯-雷尤弗尔(Andreas Reufer)设计了一个计算机模型,显示太阳系早期存在许多“肇事逃逸”碰撞事件。并非是较小天体组合形成一个较大天体,而是一些卫星和行星等级的岩石天体彼此碰撞,有时碰撞导致天体脱离运行轨道,碰撞天体与残骸物质合并形成一颗行星。 像这样的碰撞可能形成水星和火星,至少形成一些体积较大的小行星,例如:灶神星和灵神星。目前,这项最新研究报告发表在7月6日出版的《自然地球科学》杂志上。“肇事逃逸”模型假定碰撞天体存在着更多的挥发成份,在经历反复碰撞事件之后,挥发物质将由被碰撞天体表面物质所替代,这种额外碰撞事件将剥离更多的地幔成份。 雷尤弗尔说:“如果你观察两个天体之间的碰撞,碰撞者天体发生的变化更显著。我们试着将这一理论应用于水星,如果水星是碰撞者天体,将会出现怎样的情况呢?” 模型运行结果表明,当一颗质量是现今水星4.5倍的碰撞者天体(水星原行星)以34度角度、3倍相互逃逸速度,碰撞一颗0.85倍地球质量的行星,将形成类似水星的行星。更重要的是通过模型还显示,目标天体和碰撞者天体当它们“分道扬镳”时将开始再加积物质过程。碰撞天体表面绝大多数轻元素将落到目标天体,最终碰撞天体的金属含量将大于之前,但表面仍存在着大量挥发性轻元素。科学家最新研究揭晓水星的形成之谜,数十亿年前“肇事逃逸”碰撞事件导致水星形成。
美国“旅行者”1号再次证实进入星际 美国航天局7日说,最新获得的数据表明,1977年发射的“旅行者”1号探测器确实已经进入寒冷而黑暗的星际空间。 星际空间是指恒星与恒星之间、弥漫着稀薄的被称作等离子体的带电粒子的区域。去年9月,美国航天局宣布,“旅行者”1号可能已经于2012年8月25日正式离开太阳系的保护层日光层,进入星际空间。 据美国航天局最新发布的消息,自进入星际空间以来,“旅行者”1号记录下3次由太阳日冕物质抛射引起的“太阳风海啸”,其中第一次规模较小,因此过了一段时间才被研究人员注意到;第二次于2013年3月被“旅行者”1号上的仪器清晰“感知”,结果表明该探测器所处位置的等离子体密度是日光层内的40多倍,由此推断其进入了星际空间。 消息说,今年3月,“旅行者”1号第三次记录到“太阳风海啸”,根据测得的等离子体震荡数据计算出的等离子体密度与第二次相似,证实了“旅行者”1号确实在星际空间中航行。 “旅行者”1号项目科学家爱德华·斯通解释说:“正常情况下,星际空间像一个平静的湖泊,但当我们的太阳爆发时,它会向外发射激波,这种激波一年左右会赶上‘旅行者’1号,并引起探测器周围的等离子体震荡……像钟一样‘响’起。” 日光层是来自太阳的带电粒子在向外扩张的过程中形成的,犹如宇宙中的一个巨大气泡,太阳和太阳系的行星处于“气泡”内,“气泡”的外部便是星际空间,两者的交界区域被一些科学家视为太阳系的边界。 目前,科学家对飞出日光层算不算飞出太阳系还存在争论。美国航天局在最新消息中说,“旅行者”1号还不算离开太阳系,因为它还没有抵达太阳系由遥远彗星组成的最外围边界,但它已经突破日光层,是宇宙中飞得最远的人类探测器。 █ 事实 旅行者1号(英语:Voyager 1)是由美国宇航局研制的一艘无人外太阳系空间探测器,重815千克,于1977年9月5日发射,截止到2014年7月仍然正常运作。它曾到访过木星及土星,是提供了其卫星高解像清晰照片的第一艘航天器。现时,它是离地球最远的人造飞行器。旅行者1号现时已经进入太阳系最外层边界,目前处于太阳影响范围与星际介质之间。它的主要任务在1979年经过木星系统、1980年经过土星系统之后,结束于1980年11月20日。它也是第一个提供了木星、土星以及其卫星详细照片的探测器。 2013年9月12日,NASA确认,“旅行者1号”探测器已经离开太阳系。NASA的发言人表示:“旅行者号已经到达了从来没有探测器到达过的空间,这是人类的科学发展史上的里程碑。”一系列相关资料证明了旅行者号已经脱离了包裹着太阳系的由炽热而活跃的粒子组成的太阳圈顶层,进入了寒冷黑暗的恒星际空间。历经36年的旅行,离地球约187亿公里,终于成为第一个离开太阳系的人造物体。今年3月,“旅行者”1号第三次记录到“太阳风海啸”,证实了“旅行者”1号确实在星际空间中航行
为什么外星人不理我们?可能是信号太弱 据国外媒体报道,天文学家已经发现了近2000颗系外行星,这个数字还将不断上升,但是到目前为止仍然没有发现外星生命的迹象,搜索地外智慧文明机构而言这只是一个开始,因为他们已经找了近半个世纪。到目前为止人类仍然是非常孤独的,但对于一些科学家而言,宇宙应该是非常拥挤的,到处充满了智慧生命,此前我们已经向一些球状星团发送了射电信号,并试图主动寻找外星文明,诸如霍金这样的科学家认为寻找外星人将导致人类灭亡,那么我们是否应该尝试联系地外智慧文明呢。 如果外星人存在,那么他们所居住的星球应该是属于宜居行星,来自搜寻地外文明研究所的科学家塞思·肖斯塔克在加州的许多研讨会和专题讨论会上透露了目前SETI的调查情况,虽然我们一直在发现系外行星,但是恒星系统间距离的限制可能使得两个文明无法取得联系,而且科学家还没有找到最好的沟通方式。 英国著名天体物理学家斯蒂芬·霍金认为文明间的沟通是危险的举动,这就类似哥伦布抵达美洲,原来生活在这里的土著人日子就没有那么好过了,在宇宙中遭遇其他物种不仅涉及到沟通的问题,还有道德基础、天体生物学、社会等影响。近年来,科学家降低了主动联系外星文明的频率,更多的是被动监听宇宙,而外星智慧文明是否存在也是科学史上未解之谜之一。除了监听宇宙中的不明信号外,美国宇航局的科学家也试图在天体生物学角度发现外星生命,如果高级外星文明难以察觉,那么一些低级的外星生命就有可能被我们发现。 人类与外星人接触就像是低级文明遇到高级文明,一位从事美国外交事务的官员迈克尔·米肖在他的书中提出了与外星文明接触的可能性后果,他认为一个地外文明能够探测到我们的信号说明他们拥有更加先进的技术,并且拥有恒星际航行的能力,能够发送探测器对数光年之外的恒星系统进行调查。专家指出,地球目前所发出的信号其实非常弱,还没有达到星际间的通讯级别,如果我们在主动联系外星文明,就需要更强大的信号。在一些科学家眼中,宇宙其实是非常“拥挤”的,但我们还没有发现外星文明的信号
美国宇航局成功唤醒36年前发射的探测器 据国外媒体报道,一个由私人机构主导的研究小组在7月2日重新启动了美国宇航局36年前发射的探测器,这是我们第一次对如此“古老”的航天器进行重新捕获和控制,并将其用于新的调查任务。该探测器是美国宇航局国际太阳-地球探索者3号(ISEE3),其于1997年退役,但目前我们又重新启用了这艘飞船,事实上自1987年以来探索者3号探测器就没有再启动其动力系统,这意味着我们在时隔25年后将一艘探测器废弃的发动机重新激活了,展示了美国宇航局在深空探测器硬件上的制造技术。 探索者3号在获得重新控制后将在本周进入一个更大弧度的轨道,在此前数天的调试过程中,探索者3号出现了对测试命令无法响应的情况,但是这一次我们与探测器上的动力系统取得了联系,并将其转速调整到每分钟19.16至19.76之间,符合任务要求的弹道修正。Keith Cowing是该计划的合作领导者之一,他在探索者3号发动机重启后迅速更新了博客文章,这对探索者3号而言是个新的开始,该飞船将进入新的探索旅程。 Keith Cowing和他的研究小组目前正在收集飞船数据,并借助美国宇航局建立的深空网与探测器保持联系,在下一个轨道接触点时再次获得关于探索者3号的确切信息。根据研究人员估计,探测器将在本周抵达下一个联络点,发动机点火后会改变探测器的轨道,确切的时间可能在美国本土时间7月7日。 探索者3号的“年龄”达到36年之久,研究小组中甚至有些成员当时还没有出生,美国宇航局此前使用该探测器执行过各种深空任务,比如对日冕物质进行观测,并在1985年对一颗彗星进行了飞掠调查,在1997年退役之前探索者3号是一艘多用途的调查探测器,虽然美国宇航局已经十多年不再使用这艘飞船,但其状态还是不错的,至少动力系统在时隔二十多年后仍然可以启动,探测器上还有一些剩余的燃料,这有助于其后续任务的开展。 探索者3号在启动发动机后需要将其通讯天线保持对准地球的方向,研究小组将在后续进一步测试探测器上的13个科学仪器是否还能正常工作,目前的测试表明至少磁力计还能良好运作,并记录了近期太阳的能量释放事件。探索者3号在轨想象图,研究小组近期宣布成功启动其发动机
7月8日晚上天空将上演“土星伴月”景象 天文专家6日说,7月8日晚,天宇将上演“土星伴月”的天文好戏,届时有着“指环王”美誉的土星将在美丽的“月姑娘”身旁大跳“草帽舞”。对天文爱好者来说,这将是一个观测和摄影的好机会。 据我国天文教育专家、天津市天文学会理事赵之珩介绍,土星是夜空最美丽的星球之一,也是肉眼易见的大行星中距离地球最远的。在晴朗的夜晚,架起一架天文望远镜对准土星,就会看到土星像是一顶新颖别致的草帽挂在静静的太空中,不但能够看到美丽的光环,还能看到它周围如同钻石般的卫星。 这位专家预计8日晚8时30分左右,举目遥望天宇,一轮明月将高挂南方的天空。在月亮右边不远处有一颗闪着橘黄色光芒的星星,它就是大名鼎鼎的土星。肉眼看去,两颗星“窃窃私语”,好像在天上约会。 “为近距离展现‘星姿’,多情的‘指环王’更是不时在‘月姑娘’身旁起舞,献上自己的绝活——‘草帽舞’,而‘月姑娘’似乎也被其迷人的舞姿所吸引,静静地欣赏。”赵之珩说。 这位专家说,由于周围没有其他明亮的天体,这一幕天象清晰度非常高。感兴趣的公众借助小型望远镜观测,还可以见到土星的独特光环。 土星绕日公转周期为29.458年,所以每过15年,土星的光环就会“消失”一次。
空欢喜一场!最近似地球的行星并不存在 据国外媒体报道,目前,一颗被认为最近似地球的行星现被证实并不存在,只是宇宙“光线幻象”而已。这项最新研究表明,天文学家曾发现的Gliese 581g行星仅是主恒星磁场爆发导致的光线误差成像。 据悉,Gliese 581g行星最初发现于2010年,当时天文学家非常兴奋,因为该星球具有类似地球的体积和温度条件。天文学家认为,这是发现的第一颗系外宜居行星,位于适宜生命存活的轨道区域环绕主恒星运行。目前,美国宾夕法尼亚州大学研究人员指出,事实上这颗行星并不存在。 同时,他们还指出该行星系统中另一颗行星Gliese 581d也不存在,2009年天文学家“发现”这颗行星,认为其生命宜居性较低。宾夕法尼亚州大学天文学家保罗-罗伯逊(Paul Robertson)称,这两颗行星都是主恒星磁场爆发导致的光线误差成像,实际上它们并不存在。这项最新研究报告发表在近期出版的《科学》杂志上。 Gliese 581恒星距离地球22光年,除这两颗行星之外,还有3颗被证实的行星,它们都不位于宜居地带。据悉,当时为了发现Gliese 581g行星,美国加州大学圣塔克鲁兹分校天文学家观察一颗环绕行星在恒星周围引力牵引作用下所形成的光线微妙变化,依据牵引波动强度,推测这颗星球体积大约是地球3倍。随后这项发现类地系外行星的发现引起了公众的浓厚兴趣,同时产生一些想象空间。最新研究表明,被认为最近似地球的Gliese 581g行星实际上并不存在,只是主恒星磁场爆发导致的光线误差成像。
宇宙神秘信号可能证明暗物质真的存在 美国宇航局(NASA)的钱德拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory)探测到来自英仙座星系团的神秘X射线信号。虽然仍需进一步探究,但该信号有可能标志着我们发现了暗物质的其中一种形态。在天文学和物理学领域,暗物质仍然是一个谜。天文学家假设,宇宙中85%的物质属于暗物质,而且它不与光相互作用(因而很难探测)。 钱德拉X射线天文台的天文学家们当时正在观察英仙座星系团发出的信号。该星系团是宇宙中所知的最大天体之一。英仙座星系团由数千个星系组成,每个星系都由超热气体云所围裹。星系团中心是NGC 1275星系,距地球2.37亿光年。 该项目首席研究员埃尔萨·博布博士(Dr. Elsa Bulbul)在翻阅近15年的英仙座星系团观测结果时,首次发现了这个X射线信号。 “经过一年的仔细筛选、查阅和叠加对照( stacking ),我在XMM-牛顿卫星对73个星系团的观测记录中发现了一条预料之外的约3.56千电子伏(keV)发射谱线,它是X射线谱中的一个特定能量,”她在一篇博文中写道。“第一次看到这条谱线时,我非常困惑。它的波长与已知任何原子跃迁相关的波长都不吻合。” 对该发射谱线的进一步研究,为该信号的来源提供了数个可能的解释。其中一个尤其值得关注,即它也许是由惰性中微子衰变所致,而惰性中微子是一种暗物质的推测形态。 “我和团队设想了数个可能,来解释该射线来源的天体物理学形成过程。然后逐个仔细加以研究。”博布说。“然而没有一个过程能放射出3.56keV的发射谱线。鉴于80%的星系团由暗物质组成,我们考虑的可能性之一,就是它是惰性中微子的衰变标记。” 如果惰性中微子的确存在,它应该是一种质量相对更重的中微子,不参加除引力以外的任何相互作用。衰变时,它们预期会产生我们所熟悉的中微子,同时放出射线——如果这些天文学家判断正确,那么这就是他们所看到的那个X射线信号。 但要断定这些信号暗示着暗物质的衰变,还有很多工作要做。研究人员们也在发表于《天文物理期刊》(Astrophysical Journal)的论文中指出,还有很多的不确定性有待排除。人们推测有暗物质的存在,因为可见物质无法解释天文学家所观测到的引力作用。
星战宇宙真的存在?现实版天行者卢克家园被发现 最近的天文发现使我们对宇宙有了更深层次的理解,对于星战迷们来说,这意味着星战的世界观变得越来越真实了。由一个全球小组通过引力微透镜技术,人类第一次发现一颗围绕着双星系统的岩石行星。这就像星战中描述的天行者卢克的家园塔图因一样 。不像塔图因那么好记,该星被称为OGLE-2013- BLG-0341LBb,距地球3000光年。 该发现在发表在上周五科学期刊上,而在四月份美国科学家宣布最接近地球的开普勒-186f(Kepler-186f)行星被发现,不过开普勒-186f上凉飕飕的更像是“帝国反击战”中史诗大战爆发地霍斯。而OGLE-2013-BLG-0341LBb似乎比开普勒-186f更接近霍斯星球。该星球温度很低不适合居住,不过是目前发现的唯一一颗围绕双星系统的行星。
黄河之水天上来:黄河大坝泄洪排山倒海成旅游景点 黄河下游一直饱受由于河底泥沙淤积导致泄流速度下降的困扰,此次水库大规模泄水目的正是通过有计划的增加水量冲刷河道,减轻泥沙淤积问题,当地居民和游客在大坝前观看排水盛况。高高翻腾的水流形成一道水墙,巨大的水流,排山倒海。现在,黄河大坝水库排水,已经成为旅游景点。
近期自然新闻热点回顾 一、地球磁场正在减弱 欧洲太空总署的三卫星星座(three-satellite Swarm constellation)Swarm发回的首张图片显示,地球磁场正在以每百年大约5%的程度减弱。地球磁场可以屏蔽太阳发出的高速带电粒子,在欧洲太空总署6月19日发布的图片中,蓝色的部分是磁场减弱的区域,西半球磁场的减弱尤为强烈。黄色和红色的部分代表了磁场增强的区域,而在印度洋上方最为明显。从今年1月到6月间收集的测量数据也证实,北磁极的确在从加拿大跨过北极地区向西伯利亚移动。科学家目前正在继续分析数据,试图弄清地球磁场减弱的原因。二、引力波没了? 曾经声称在宇宙大爆炸的余晖中看到引力波的科学家们如今承认,宇宙中的尘埃或许真的干扰了他们的视线。今年3月,一支科学团队声称,他们在南极使用BICEP2望远镜,看到了在“宇宙大爆炸”之后因空间快速扩张而产生的引力涟漪的证据。但是质疑者认为,使用望远镜的观测者有可能只是将引力波和银河里的浮尘搞混了。三、俄卫星运载创记录 俄罗斯第聂伯号运载火箭(Dnepr)于6月9日搭载33枚人造卫星运往太空,创下单次运载能力的记录。第聂伯号搭载的卫星来自17个国家,其中包括西班牙和哈萨克斯坦的遥感宇宙飞船,美国-沙特阿拉伯的联合引力波探测器技术测试任务,以及日本的两枚用于监测核电站周围环境的探测器。加利福尼亚旧金山的行星实验室公司(Planet Labs )为其计划建设的由100枚地球成像卫星组成的网络,发射11艘太空船。四、石油稳坐“能源老大”宝座 英国石油公司于上周发布的一份《世界能源数据回顾》总结称,石油仍然是能源中的“老大哥”。但是,石油所占比重已在持续下降:20世纪70年代石油占一级能源消费的大约50%,而在2013年,这一比重为32.9%。由于中东地区和非洲地区石油供应遭到破坏,石油的价格3年来一直保持在每桶100美元以上。去年,非化石能源占一级能源消费的比重上升到了13.3%,与其在1999年的比重相同。五、太平洋保护战略 美国总统奥巴马于6月17日表示,他希望进一步扩大太平洋偏远岛屿国家海洋保护区(Pacific Remote Islands Marine National Monument)的范围。此保护区位于夏威夷附近,原面积为22.5万平方千米,扩大后面积约为200万平方千米。与此同时,基里巴斯总统汤安诺(Anote Tong)于6月16日称,今年年末,基里巴斯将叫停其境内另一块大型海洋保护区——菲尼克斯群岛(Phoenix Islands)内的商业捕鱼活动,因为这块保护区可是金枪鱼的“重要产房”。
科学家拟“监听”地外文明通讯搜索外星生命 尽管许多科学家非常不建议人类主动搜寻外星智慧生命,但对于另一部分天文学家来讲,这却是毕生的追求。迄今为止,他们已多次尝试在宇宙中发现地外生命,不过所有努力均告无效。日前,搜寻地外文明(SETI)科学实验计划的研究人员公布了两个最新方法,包括使用世界范围内的望远镜阵列来寻找信号,其将是首个在我们附近星群大频率范围搜索地外生命的行动。他们希望这将使人类比以往任何时候更接近“与外星生命首次接触”这一目标。 SETI计划成立的宗旨,就是探索宇宙并发现其他星球上的智慧生命。该机构通过了一系列程序的运行,利用射电和光学望远镜寻找地外文明。具体是依靠电脑从宇宙的各种“杂音”中提取出人工信号。为了这一目标,SETI的研究人员需要完成对上百万个行星系统的解读。截至不久前,他们仅完成了不到1%的工作。不过他们相信,超级计算机的飞速发展应可以在接下来的20年时间内完成对这些海量数据的排查。美国哈佛大学和加州大学伯克利分校都负责了该机构的一部分项目。 据英国《每日邮报》在线版7月4日(北京时间)消息称,加州大学伯克利分校此次设计了两个全新的“狩猎”方法。其中一个被称为“全色态影像搜寻地外文明”,涉及距地球16光年外30颗恒星的信号;而另一种方法将寻找外星种族在他们自己行星系统内与其他世界沟通的迹象。 伯克利SETI研究中心丹·威森莫表示,正如我们人类正在向太空深处不断进发,外星生命也会因为这个原因而“泄露”信号。在他们的搜寻方法中,最有趣的莫过于,可能要“监听”两个外星世界之间的通信。 如果一个先进的外星种族存在于某个星系系统中,他们也会忙于探索自己的疆界,甚至也会有“载人”飞行任务,这种想法并非不可理解。但如果天文学家希望“偷听”到这些遥远的通讯,那几率非常之低。因而“全色态影像搜寻地外文明”的新方法,将调动世界各地的望远镜并调节到不同的频率。相比以前的项目,这将是首个在我们附近星群大频率范围搜索地外生命的行动。 研究人员希望借助新方法能搜索到智慧生命的迹象,而不是只有我们自己在相互交流。此次16光年外的30颗恒星,其实可以算是我们“当地社区”了,但在未来,新望远镜的加入亦将增加人类寻找系外行星的能力。 多年以来,SETI研究者们是在一片宽频带宇宙射电噪音的“大海”里,试图捞一根窄频带无线信号的“针”。不说困难了,还需面对一个问题,就是外星人的技术选择—谁知道他们喜欢用什么信号来通讯呢。因此相比之前,这回算是一个新搜索策略,起码扩大了我们“监听”的频率范围。不过,在人类还知之甚少的宇宙空间中,这么主动地暴露自己呼唤他人真的好吗?“黑暗森林”法则是怎么解释费米悖论的——宇宙中每个文明都是带枪的猎人,发现了别的生命,能做的事只有开枪消灭之。
俄新一代火箭再遭挫折:已研发20年 据国外媒体报道,俄罗斯新一代“安加拉”运载火箭原定在27日的发射被推迟,俄罗斯的火箭专家认为“安加拉”火箭存在一些控制系统上的故障,但是到了28日,“安加拉”火箭的发射被再次推迟,来自俄罗斯空天部队的消息称,本次火箭停飞的原因来自火箭自动控制系统,火箭在发射前自动中止了发射。“安加拉”火箭由俄罗斯赫鲁尼切夫国家航天科研生产中心制造,是俄罗斯下一代运载火箭,按照俄罗斯火箭的换代计划,“安加拉”火箭将取代已经老旧的“质子”等火箭,是俄罗斯未来运载火箭的主力,并衍生出各种推力的“安加拉”系列。 “安加拉”火箭被中止发射后,火箭从发射台转移,并进行各系统的仔细检查,这就预示着“安加拉”火箭的发射之路将告一段落,下一次何时发射仍然没有定论。本次“安加拉”火箭的发射场位于俄罗斯普列谢茨克,这里也是俄罗斯重要的航天活动基地之一,也是俄罗斯拜托乌克兰拜科努尔航天发射场的依赖的关键一步,俄罗斯商业航天几乎都使用拜科努尔航天发射场,比如向国际空间站发射飞船等。 “安加拉”火箭也是苏联解体之后的一个火箭家族研制计划,研制进度可追溯到上个世纪九十年代,由于经费不足和技术问题,“安加拉”火箭一直处于车间状态。目前俄罗斯使用的运载火箭都来自苏联时期的设计,比如联盟火箭、质子火箭等,但“安加拉”火箭不仅要取代这些苏联时代的火箭,还形成庞大的“安加拉”火箭家族,拥有各种推力的火箭产品来适应商业航天发射的需求。 俄罗斯航天发射与乌克兰重叠的部分较多,除了拜科努尔航天发射场外,火箭的制造设备有些也在乌克兰,苏联时期研制的“天顶”系列火箭关键部分就需要在乌克兰生产,在这样的背景下,俄罗斯试图制造出新一代自研火箭,这就是“安加拉”火箭的诞生环境,子系统都在俄罗斯设计单位和制造厂完成。 俄罗斯航天部门预计“安加拉”火箭研发成功后将使用俄罗斯在远东新建的“东方”航天发射场,入轨环境相对比较理想,这里也将是俄罗斯未来重要的航天活动基地之一。“安加拉”火箭到目前为止已经研发了二十年左右,耗资达到数十亿美元,推力可覆盖数吨至三十多吨的载荷能力,可以满足近地轨道许多航天发射的要求,也使用了煤油液氧为燃料,其首飞计划却一再推迟,暗示了俄罗斯在运载火箭的研发上仍然还有很长一段路要走。“安加拉”火箭将衍生出一个庞大的火箭家族,推力可覆盖数吨至三十多吨的载荷要求
欧洲耗资10亿欧元建造“雅典娜”望远镜 据国外媒体报道,欧洲已经开始有史以来最大的X射线天文望远镜计划,该望远镜被命名为“雅典娜”,长度达到12米,重量在5吨,预计在2028年发射升空,目前欧洲空间局科学计划委员会在图卢兹举行了相关会议探讨这具超级空间望远镜的设计。“雅典娜”空间望远镜的预算成本将超过10亿欧元,欧洲各空间机构将竭尽技术和工业能力来研制,“雅典娜”望远镜协调小组的主管保罗认为造一具史上最大的空间望远镜非常令人兴奋,尤其是我们组建了优秀的设计队伍。 “雅典娜”望远镜的审批工作目前仍在进行,大约在2019年会完成,并最终确定下来,不过有关超级X射线望远镜的概念已经由顶尖的科学家和一些合作承包商研究了数年,“雅典娜”望远镜被视为下一代空间望远镜,可在X射线波段上发挥重要作用,其意义可比肩平方公路阵与欧洲极大望远镜,这些望远镜的结合可让我们看到各种波段下的宇宙演化。“雅典娜”的观测能力非常突出,其前一代X射线望远镜有欧洲空间局的XMM-牛顿望远镜、美国宇航局的钱德拉望远镜,它们是当前这代X射线望远镜中最好的,但是“雅典娜”望远镜的观测能力是它们的一百倍以上。 “雅典娜”望远镜可利用先进的光学设备对宇宙进行研究,比如调查黑洞的起源和演化,我们星系与周围星系团之间的气体作用等,总之其研究的对象是宇宙中高能天体,可辐射出巨大的能量,这些信息X波段上有一个较好的显示。为了实现观测效果,科学家使用了最先进的硅材料光学,并扩大的望远镜的视场,能够对X射线光子能量进行准确测量,这样我们就能对宇宙中极端辐射环境的高能天体进行研究。 目前“雅典娜”望远镜在技术上可能没有太大的问题,不过用何种火箭发射是一个问题,目前欧洲所使用的阿丽亚娜5型火箭不确定是否能生产到2028年,欧洲届时会推出阿丽亚娜6型火箭,其是否能携带5吨重的望远镜还不清楚。更令人惊喜的是,2034年还将研究一款引力波航天器,可对宇宙中的引力波进行研究。“雅典娜”望远镜预算成本将超过10亿欧元
秘鲁发现罕见神秘的15世纪计算器 据国外媒体报道,目前,考古学家在秘鲁发现25个保存完好的结绳,这是15世纪印加文明一种绳状计算装置,也被称为“印加计算器”,能够解决一些数学问题,并协助进行数字记录。 这些结绳是在秘鲁首都利马南部印加瓦西山一处考古遗址发现的,它们位于一个古代仓库中,附近并没有埋葬遗址,这是一个非常罕见的考古发现。结绳的不同位置表明它用于行政管理用途,印加瓦西山是印加文明在Lunahuana流域最具战略意义的城市所在地。 结绳(Quipu)通常是由彩色捻绳或者美洲驼毛发构成的线绳,它可实现数据收集和记录保存,其中包括:监控纳税义务、人口普查统计、历法信息以及军事机构。这些线绳包含数字和其它十进制位置系统的数值编码,一些结绳最多包含2000多个线绳。 当前保存的结绳多数是印加时期,历史可追溯至1400-1532年,印加帝国从厄瓜多尔延伸至智利中部,殖民地文档表明结绳用于记录数据,并发信息至整个印加帝国。目前大约发现600个结绳装置保存在全球各地博物馆和私人收藏。印加结绳是15世纪印加文明一种非常独特的计算器装置。
如何判断外星有无智慧生命?看环境污染状况 据国外媒体报道,生命是凌乱肮脏的,寻找外星人为何不从探测地外星球污染物着手呢?美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)将透过类地行星大气层探测到星光,并且可以寻找生命迹象。一些提议计划涉及搜寻氧气等高活性气体,但是这样的方法仅能发现植物和微生物等相对简单的生命。 美国哈佛大学亨利-林(Henry Lin)表示,如果未来着眼于探测地外星球的工业污染,或将增大发现高级文明的概率。他和研究同事认为,詹姆斯-韦伯太空望远镜能够探测到两种类型含氯氟烃(CFCs),这是化学溶剂和气溶胶中的复杂含碳气体。 哈佛-史密森尼天体物理中心阿维-利博(Avi Loeb)说:“含氯氟烃是一系列化学反应的产物,在地球上只有人类能够制造。” 研究小组猜测,詹姆斯-韦伯太空望远镜仅需要几天时间观测便能探测到环绕白矮星运行类地行星上的含氯氟烃指数,虽然这是拥有低温内核的类太阳死亡恒星,但部分恒星也存在着行星环绕,之前研究暗示着这样的星球环境可能孕育生命存活。 詹姆斯-韦伯太空望远镜仅能从严重污染大气层中探测到含氯氟烃指数,但是研究小组发现该指数仍是人类可以承受的范围之内。此外,从理论上该望远镜还能探测到高级文明生存迹象和他们湮灭的证据,因为含氯氟烃分子可存在至少10万年以上。 利博说:“人们通常认为外星人是矮小的绿色生物,但事实上未来探测到含氯氟烃指数较高的地外文明可能并非绿色,他们的生活方式并不环保。”科学家最新研究指出,探测到地外星球污染物或将证实某高等外星生物的存在。
美国2017年向火星发射“时间胶囊”小卫星 美国宇航局正在制定一份详细的计划,将在2030年之前将人类送上这颗红色星球,但是像SpaceX公司等私人企业或许会让人类更早到达那里。现在美国一群大学生想要通过收集照片、视频、音频片段以及信息等资料,在2017年通过向火星发送时间胶囊来迎接第一个火星殖民地的到来。这个火星时间舱项目是由一群大学生负责实施的。他们计划将全世界超过1千万人的语音信息、照片、视频剪辑以及文字装入到3个小型的立方体卫星中。让全世界的每个人都有机会将个人照片、视频等信息发送到火星上。 这些立方体卫星将通过麻省理工学院太空推进实验室创造的离子喷射推进系统向火星发射。这些学生希望能够借这个任务研发出更多的新技术,比如可充气的天线以及辐射传感器等。 这群学生已经得到一些重要人物的支持,比如宇航员Buzz Aldrin、Charlie Precourt和Kent Rominger,他们全部都成为了学生们的项目顾问。学生们也获得了美国宇航局、波音公司、洛克希德马丁公司以及火星探索公司的援助。尽管这个项目预计将耗资2500万美元,但这些学生希望通过集资获得资金。这个项目的目标是为了让每个人都有机会将他们的信息发送到火星上。时空胶囊项目将通过离子喷射推进系统将装载人类信息的立方体卫星发送到火星上。
光速或比想象更慢:若证实将动摇天体物理 北京时间7月1日消息,据物理学家组织网站报道,美国马里兰大学物理学家詹姆斯·弗兰森(James Franson)近日吸引了物理学界的关注,他在《新物理学杂志》上发表了一篇未经同行审议的文章,在其中宣称自己找到了证据,证明爱因斯坦广义相对论中所描述的光速实际上要比预想的更慢。 广义相对论指出,真空中的光速是一个定值,即每秒299,792,458米。这也就是爱因斯坦方程中的那个c,它是作为一个常数来使用的。而现在几乎所有对宇宙距离的描述与测量也都是以此为基本单位进行的——总之,这是一个非常重要的参数。但如果这是错误的呢? 弗兰森的论据是基于对超新星SN 1987A进行的观测——顾名思义,这是一颗在1987年观测到的超新星。对那次事件从地球上进行的监测发现了光子信号与中微子信号,但这里有一个问题——光子信号的抵达比预期的晚了大约4.7个小时。当时科学家们对此自圆其说的想法是认为这些光子可能实际上是源自另外一个来源。但假如这种想法是站不住脚的呢?弗兰森设想,是否有可能是这些光子在运行途中的速度发生了衰减,原因可能是所谓“真空偏振”——即一个光子分解为一个正电子与一个电子,但在极短的时间内又再次结合成为一颗光子。弗兰森指出,如果是这样,那将产生一种粒子对之间的引力差异。他认为当它们两个粒子再次相互结合时将会对光子的运行速度造成一定影响。如果这样的分裂与结合在它从超新星抵达地球的16.8万光年空间中发生许多次,那么这将很容易可以解释光子出现的那4.7小时的神秘延迟。 如果弗兰森的观点最终被证明是正确的,那么当代宇宙学的根基将会被动摇,因为它所仰赖的基础将会被证明是错误的。一切都会发生改变,比如说太阳发出的光到达地球所花的时间可能要比我们原先设想的更长。而那些来源于更远的星体,如距离地球1200万光年之外的梅西耶81(M81)星系的光,其抵达地球的时间就将会显著地晚于理论计算值——延迟将达到两周左右。这样的前景将是令人震惊的——所有天体的距离都将需要重新计算,而所有相关理论也将被抛弃。在很多方面,天体物理学家们都将被迫重头开始。这张图像展示的是超新星SN 1987A在不同波段的观测结果合成效果。ALMA的数据(红色)展示的是爆发残骸中心部位新形成的尘埃云;哈勃的数据(绿色)以及钱德拉望远镜的数据(蓝色)则展示了不断向外扩张的冲击波。
意大利验证空间量子通信可行性 意大利帕多瓦大学的一组研究人员日前通过对4个在轨飞行卫星的实验,证实了卫星之间以及卫星与地面站之间进行量子通信是完全可能的。意大利帕多瓦大学的一组研究人员日前通过对4个在轨飞行卫星的实验,证实了卫星之间以及卫星与地面站之间进行量子通信是完全可能的。相关论文发表在著名的预印本网站arXiv上,该研究为基于卫星的广域量子通信提供了广阔的想象空间。 科学家们已经找到了通过光纤进行量子信息传输的方法,并获得了成功。但由于光子在玻璃中的传输会发生一定程度的衰减,这种方法在传输距离上目前还比较有限。此外,也有科学家直接通过空气进行两点之间的量子信息传输,但干扰等问题的存在,仍然极大地限制了量子通信的距离。目前量子态隐形传输最远的记录只有144公里。 太空量子通信更是难上加难。因为量子信号在通过地球大气层时产生的错误率会远超过11%的阈值,而超出了这个极限,量子密码就无法正常工作。因此,不少科学家都认为地球与太空之间的量子通信是不可行的。 物理学家组织网7月1日的报道称,新研究中,意大利的研究小组试图改变这一成见。该小组发现了一种利用现有卫星实现量子通信实验的方法,并精心挑选出了4个在轨运行的卫星,它们都具有能够反射光子的金属立体角反射镜。研究人员认为,借助这些卫星保留光子的极化,将能够让太空量子通信成为可能。为了对比实验结果,他们还选择了另一个没有立体角反射镜的卫星。 当卫星过顶时,研究人员在意大利的马特拉激光测距观测站向所有的卫星都发出了光子信号,并测定卫星何时能将数据返回。研究人员发现正如预期的那样,没有立体角反射镜的对照卫星出现了高达50%左右的错误率,而另外4个具有立体角反射镜的卫星,数据错误率全部都低于11%的阈值。这表明,这些卫星能够产生连贯的光子信号,并与地面站之间进行完全安全的量子通信(利用量子密钥分配)。 研究人员称,中国计划在2016年将全球首颗“量子通讯卫星”送入轨道,还有其他国家也有类似的计划,并正在进行实验,量子通信领域的更多进展将在未来几年集中显现。太空量子传输示意图
天文学家发现宇宙中最大的钻石 库利南钻石(Cullinan diamond)是迄今地球上发现的最大的一颗钻石,在被切割前,重达3106克拉(约621克)。而在上星期公布的最新发现——宇宙最大“钻石”,却还未被命名,而且永远不可能被人类切割。这颗钻石距离地球约900光年,重量约百万亿亿亿千克(1后面30个零),与太阳质量接近。这并非偶然:它就是一颗类似太阳的恒星塌缩形成的。 没有人真正见过这颗巨型钻石,甚至使用望远镜也未亲眼目睹过。David Kaplan是威斯康星大学密尔沃基分校(University of Wisconsin-Milwaukee)的一名天体物理学家,同时也是该项研究的第一作者。研究发表于本周的《天体物理学杂志》(Astrophysical Journal)。他告诉我,由于这颗白矮星不可见,因此我们只能依靠间接证据来推测它的存在。 Kaplan解释道,证明这颗钻石存在的第一个证据是一颗中子星。这颗中子星的前身恒星燃烧殆尽后爆炸坍塌,形成了这颗像曼哈顿那么大的一颗中子星。中子星密度很大,一勺中子星物质的质量可以重达1000万吨,而且它的旋转速度极快,它上面的一天只有千分之一秒。中子星每旋转一周,就会发出一个射电辐射脉冲,而天文学家可以通过射电望远镜检测到这种电波,因此这种中子星又称为脉冲星。第一颗脉冲星于1968年发现,随后又发现了数百颗脉冲星。一颗正常脉冲星发射的电波非常有规律,起初天文学家误以为那是外星人的电波信号;在他们弄清真相之前,科学家一度将它命名为“小绿人”。 而这颗编号为PSR J2222-0137的脉冲星发射的电波并不完全规律;但它的脉冲周期却在规律地增加和减小。Kaplan和他的同事因此推断出,有某个物体正围绕这颗中子星运动,而来自这一物体的引力正在将这颗PSR J2222-0137脉冲星周期性地拉近、拉远离地球。由此产生的多普勒效应造成了脉冲星的信号周期的变化。通过精细第测量脉冲的到达时间的变化,天文学家们可以计算出这个不可见的物体究竟有多重(结果证明,其重量比太阳大5%)。如果这个物体是一颗恒星,那么它应该可以被直接观测到。它也有可能是第二个中子星,但在这种情况下,它的前身恒星爆炸时,应该将中子星“踢”入一条更加椭圆的轨道中才对。“我们能够证明它的运动轨道很圆,所以它不可能是颗中子星,”Kaplan是这样告诉我的。 他们总结道,唯一合理的答案就是这一不可见物体是颗白矮星。像中子星一样,白矮星是一颗普通恒星的残骸,但质量还没有大到足够其爆炸。它只是恒星外壳脱落,然后萎缩——这就是太阳50亿年后的情形。按此推算,这颗恒星应该死于110亿年前,即宇宙诞生后不到30亿年。然而,在900光年的距离上,即使是暗淡的白矮星,天文学家也应该能够观测到才对。而事实是这颗白矮星仍旧没有现身,Kaplan因此推断这颗白矮星的温度极低——最多不会超过两千度,而太阳的温度高达六千度。“大多数白矮星都由碳氧两种元素组成,”Kaplan说,鉴于白矮星的密度,这些物质在两千度的环境下应该会结晶。碳晶体的另一个名字叫做“钻石。”在同样条件下,氧也会结晶,所以这颗钻石的纯度可能会打折扣。不过鉴于我们在谈论的钻石有太阳那么大,这点折扣也就不足挂齿了。 Kaplan和他的团队至今没有放弃努力,希望亲眼目睹这颗还未命名的天体。“我们打算试试用哈勃太空望远镜来观测,”他说道。如果观测成功,那么我们就可以知道这一天体的结构和精确的化学成分。如果他们运气不佳,也可能依旧看不到。“这种白矮星大概极为罕见,”Kaplan说。“或许除此以外,还有其他的存在,但它们离我们实在太远了,无法看到。”
费米卫星再次探测到银河系中心疑似暗物质湮灭信号 暗物质大约占宇宙总质量和能量四分之一,但是由于没有人真正见过它,所以也就没有人敢肯定它的存在。但是暗物质总会露出它的真身。NASA的费米伽马射线太空望远镜记录下从银河中心发射出来的高能伽马射线,正好与科学家对暗物质做出的预测相吻合。虽然并未参与整个研究,来自普渡大学的物理学家Rafael Lang 于4月份在佐治亚州的萨凡纳举行的美国物理学会上表示,“这个信号在现有研究里最振奋人心。”如果射线果真是由暗物质引起,那么这将是科学家首次间接探测到这种魅影般的物质。 暗物质最有可能是由所谓的弱相互作用大质量粒子(weakly interacting massive particles, WIMP)构成,这些粒子互为反粒子,一旦碰撞,便自相湮灭。在湮灭的过程中,WIMP粒子会产生普通粒子,它们随后进一步会变成伽马射线光子。由于暗物质积聚在银河中心,所以这个地方理所当然地成为寻找这些光子的最佳地点。 科学家曾经暗示过,费米太空望远镜从银河中心观测到的光线比预测的要多。不过先前的研究没有定论,而这次新的发现则确凿得很:伽马射线超出的区域延伸到了银河系中心5000光年以上的地方。本研究的作者之一,伊利诺伊州巴塔维亚费米国家加速器实验室的Dan Hooper认为,“这个信号看起来和我们预期的暗物质信号一模一样!” 当然,要做出这项惊世骇俗的结论,就必须要无懈可击的证据。在科学家们能够用其他设备或者在其他地方同样观测到这种神秘之光之前,他们都选择保留意见。但是至少现在暗物质并不是无处可循。暗物质是宇宙中最让人摸不着头脑,最难寻踪迹的成分。
【科技快讯】中国预计6年后登陆火星 有着“嫦娥之父”之称的中科院院士、中国月球探测工程首席科学家欧阳自远在6月23日第22届国际天文馆学会大会的开幕式上透露,我国即将开展深空探测,其中预计2020年着陆火星,2030年实现火星采样返回。 不久前,美国国家科学院公布了他们的登火星时间表,计划在2037年至2050年间以数百亿美元和“人类生命面临重大风险”的代价将人类送上火星。 昨天,欧阳自远表示,中国即将开始深空探测,将对火星以及太阳系进行探测。 ----主要探测火星生命活动信息 火星的探测任务主要包括探索火星的生命活动信息,包括火星过去、目前是否存在生命,火星生命生存的条件和环境以及对生命起源和地外生命的探测。 针对火星本体的科学研究,包括对火星磁层、电离层和大气层的探测与环境科学,包括火星的地形、地貌特征与分区,火星表面物质组成与分布,地质特征与构造区划;对于火星内部结构、成分,火星的起源与演化也将进行进一步的研究和探索。 欧阳自远表示火星的探测将实行轨道器加火星车的联合探测方式,计划将在2020年实现火星的着陆巡视,在2030年实现火星的采样返回。 ----将探寻地外生命信息 欧阳自远称,目前已有相关的太阳系探测方案,探测目标之一是探寻太阳系中地球以外的生命信息,还将进行类地行星的比较,研究太阳系的起源、形成与演化。 针对地球面临的两大主要威胁——太阳的爆发和小行星可能的撞击,欧阳自远称,探测计划未来也将对这两类天体进行观测,研究太阳的爆发和小行星可能的撞击。首次的小行星深空探测任务将依次对三颗对地球有潜在威胁的近地小行星进行探测。 计划还将更多地了解地外资源、能源与环境的利用前景,探索再造一个地球的可能性。 此外,未来还将对太阳的活动进行探测,组卫星阵对太阳进行监视,揭示太阳耀斑和日冕物质抛射中能量存储和释放的机理,以此探索太阳活动对近地空间环境的灾害性影响;通过深空探测器阵列对太阳进行大尺度射电干涉成像观测,结合多波段进行太阳和空间环境探测,追踪太阳风暴在行星际空间的传播和演变,以此探索太阳风暴对近地空间环境的影响。
美宇航局小行星任务可防止“世界末日” 据国外媒体报道,6500万年前,一颗小行星撞击地球导致了恐龙灭绝,根据科学家对小行星撞击事件的分析,从概率上看每隔数千万年都会出现一次小行星撞击地球事件,那么下一次小行星撞击距离我们并不遥远。人类与恐龙的区别在于恐龙不懂航天技术,人类凭借目前所掌握的航天技术有能力拦截来袭的小行星,对专家而言,小行星来袭事件的发生仅仅是个时间问题,美国宇航局目前正在制定对小行星、太空岩石的研究调查工作,以了解这些地外天体的基本构成,这些积累在未来某一天可能会拯救全世界。 2020年代,美国宇航局计划登陆一颗小行星,对这颗小行星进行全面调查,美国航空航天局近地天体计划的科学家林德利·约翰逊在上周四接受采访时提到,这些近地天体可能使我们面临世界末日,如果要避免这一切的发生,就需要对小行星进行研究,了解这些天体的内部构造。林德利·约翰逊同时也说明实现版的拦截小行星可能与好莱坞大片中的情节不一样,我们并不会派遣宇航员登陆小行星引爆核弹,现代无人航天器可以胜任这一任务,在此之前我们还将捕捉一颗小行星,对此轨道进行分析,并将其用于危险级近地天体的防御。 科学家估计,近地天体的数量可达到100万数量级,其中大约2万颗可能引发一座城市的毁灭,在过去的20年中,美国宇航局的科学家和其他机构一直在对危险级近地天体进行编号,并发现哪些天体的威胁等级更高。根据美国宇航局的方案,小行星捕获计划将派遣一艘无人飞船抵达小行星,后者大约在10米左右,该计划耗资达到12.5亿美元,但是捕获计划还有两个方案,分别为机械捕获和充气式捕获,但最后都将把小行星拖回月球轨道上。 捕获小行星的航天器可能会使用一些新技术,比如离子推进器等,这种动力系统产生的推力并不大,可以缓慢推动小行星,目前捕获目标正处于筛选之中,其中一颗小行星名为2011 MD,预计它将在2024年与地球近距离接触,美国宇航局动用了斯皮策空间望远镜对其进行观测,发现其为多孔结构,或者由碎石块组成。电影情节中的小行星撞击末日中宇航员被派遣到小行星上执行爆炸任务,到现实版的小行星拦截计划使用的是无人航天器
四次问鼎:天河二号仍是世界最强大计算机 印度《经济时报》6月23日报道,原题:天河二号仍是世界最强大计算机。根据一个报告,中国的天河二号超级计算机第三次获得世界最强大计算机称号。这也是天河系列超级计算机第4次问鼎世界超算。 根据在德国莱比锡举行的国际超级计算技术会议23日发布的消息,由中国国防科技大学研制的“天河二号”以每秒33.86千万亿次浮点运算的速度,登上第43期世界超级计算机500强排行榜的榜首。 美国《计算机世界》周刊网站报道称,中国继续占据世界性能最强大超级计算机500强排行榜的最高席位,尽管这一榜单上计算能力的增长似乎呈现出停滞的势头。而这项每年评比两次的排行榜上的亚军的速度却只有“天河二号”的一半:美国能源部的“泰坦”超级计算机的运算速度为每秒17.59千万亿次浮点运算。 天河二号进行一小时的计算相当于13亿人做1000年很难的加法。 天河二号是国防科大承担的国家“863”计划和“核高基”国家科技重大专项项目。应用领域涉及生命科学、材料科学、大气科学、经济学等,在基因测序、高通量药物筛选、污染治理等一系列事关国计民生的大科学、大工程中发挥了重要作用。 国家超算广州中心积极推动国际交流合作,与英国国家超算中心签署了《战略合作备忘录》,同时为国外研究机构提供高性能计算服务。
利用量子纠缠,打造全球最精确的时钟 如果全球的原子钟真的可以连为一体,世界各国的国家间同步计时标准将首次实现统一。新技术不但可以增强空间导航能力,还将有助于对基础物理概念的探索,例如引力波的实质究竟是不是一种行波,可以在在时间和空间中传播。 “我们要多些想象力”,哈佛大学物理学家,该论文共同作者埃里克•凯斯勒说,“构建原子钟量子网络的基本模块都已经在理论上证实了。我们想展示的是,如果将所有这些模块融合到一起将会出现什么。”哈佛大学的米哈伊尔•卢金带领凯斯勒和他的同事们描绘了他们的超级量子时钟,并在《自然物理学》上发表了相关论文。 这一想法结合了当前两大热门研究领域。一是原子钟:因科学家们改进了测量带电粒子或原子的能态间的超高速波动的方法,提高了原子钟的精确度。第二个是量子纠缠。在量子纠缠中,一对粒子以某种方式连接,测量其中一个粒子的性质,同时便可确定另一个粒子也具有的性质。卢金研究组希望,把多个原子钟的原子,通过纠缠一个一个连接起来。 想象一下,天空中有10颗人造卫星,每颗都带有自己的原子钟,凯斯勒说。以其中一颗作为网络中心,准备好纠缠态的时钟粒子,然后与相邻的卫星通信,将纠缠延伸过去,就可以利用时钟粒子的纠缠,将卫星组成一个量子网络。 这种纠缠可以减少测量噪声,提高单台原子钟的精确性,而连接在网络中的每一台原子钟的性能都会有所提升。凯斯勒说,“这就好像每台独立的原子钟都在使用同一个巨大而精确精确钟摆一样。” 信息共享也使时钟更加稳定。每台时钟都可以向中心卫星发送临时更新,报告它们保持时间信息的状态。随后网络将对其整体性能进行微调,“如果网络中的时钟越多,性能就越好,”马里兰大学的物理学家克里斯托弗•门罗说。 更精确的计时有很多重要的应用,不仅可以让全球金融市场获得近乎完美的同步性,还可以提高卫星导航系统的性能。GPS对地面位置进行定位,需要精确的时间标准。其他更基本的应用可能包括探索广义相对论效应,因为连接的时钟同样将作为共同频率参考,可以用来探测时间和空间上的微小变化。 这些听起来,似乎让人觉得难以置信,这是因为要实现这种超级时钟,还有很长的路要走。尽管时钟网络的某些部分已经在实验室中实现了,但还有很多工作要做。例如目前已经同时纠缠了14个原子,但是连接的准确度仍然离真正的需求相去甚远。而且这种纠缠状态最适用于构建那种相连原子钟只产生不超过10个原子的网络,哥本哈根尼尔斯•波尔研究所的物理学家尤金•波尔齐克(Eugene Polzik)说,另外,目前还没有人可以验证空间中的纠缠现象。 科罗拉多大学和国家标准技术局的物理学家詹姆斯•汤普森说,这篇论文很重要,因为它给出了利用量子纠缠提高科学家测量能力的方法,例如原子钟。“这是个大问题”他说,“每个人都希望我们将能产生许多纠缠现象,观察它并利用它做一些事情,但是实际上并非如此。”汤普森已经在实验室中致力于改善量子纠缠并让它更实用。物理学家计划利用“量子纠缠”超越任何单个原子钟的精度。研究者们表示,利用量子物理技术,他们可以建立原子钟全球网络,将比现有任何单原子钟都更加精确。
美科学家称搜寻外星生命想法或过于保守 北京时间6月19日消息,据物理学家组织网站报道,一名美国宇航局埃姆斯研究中心的科学家克里斯托弗·麦克凯(ChristopherMcKay)近日在一篇刊载于《美国国家科学院院报》的论文中详细开列了判断在太阳系以及太阳系之外其他行星,卫星甚至其他类型的天体上是否可能存在生命可能性的“检验列表”。 麦克凯指出,在地球上的研究显示生命有时会生存在一些原先认为不适合生命生存的环境中。因此似乎符合逻辑的做法是我们在探索其他星球上存在生命的可能性时也应当对其环境要求进行拓展。并非所有的生命形式都需要与我们相同的环境条件,有些种类可以在一些非常极端的环境中生存繁盛。 他指出,某些微生物可以在温度远超水的沸点,或是远低于水的冰点的温度环境下生存。因此仅仅根据一颗行星的温度太高或是太低来排除其存在生命可能性的做法太过鲁莽。 他同时也指出,并非所有的生命都需要大量的水。比如有些藻类被发现就生活在岩石内部,那里只有非常非常少的水。而在月球上,那里的岩石中同样可能有水存在于其内部。 而生命对光照的需求可能也被过度夸大了。人们已经发现在深海,完全黑暗的海底存在生机勃勃的生物圈。这样一来,是否有可能我们仅仅因为某颗行星距离恒星太过遥远便将其排除在了可能拥有生命的星球列表之外?没人知道。但或许我们的确应该将更多的行星重新加入到我们的潜在生命居所列表之中。 另外还有辐射的问题,过量的辐射将导致生命无法生存,然而又该如何解释在核反应堆里发现的微生物?或许我们思考的角度太过狭窄了。 最后,作为需要大量氧气才能生存的物种,我们很自然的会认为在其他的世界上情况也应当如此。然而生物学研究同样已经显示很多生物并非如此,甚至氧气对它们而言几乎是有毒的,如那些生活在土壤中的厌氧菌便是如此。相比之下,氮气反倒是一种重要的多的气体,或许我们应当将其列为追踪潜在生命体的线索之一。 总之,麦克凯提醒我们注意,在排除一些寻找生命的候选天体时应当更加小心谨慎。并且在现在这个时代情况就更是如此,因为我们的技术能力已经发展到这样一个临界点,我们或许已经拥有了真的发现某些地方存在生命迹象的能力——即便这种生命形式可能是我们此前闻所未闻的。艺术示意图:Kepler-22b。这是一颗围绕着一颗与太阳相似的恒星运行,并且轨道距离适当的系外行星科学家绘制的开普勒-186f系外行星,这里可能存在液态水环境
美内州小镇遭罕见“双龙卷风”摧毁2死19伤 中新社休斯敦6月17日电美国内布拉斯加州东北部小镇皮尔格的居民17日开始清理龙卷风过后的大片废墟,前一晚强大风暴引发的两个龙卷风摧毁该镇半数建筑,夺走一个5岁孩子的生命,1人因恶劣天气导致的交通事故身亡,重伤的19人中16人伤势危急。 据CNN报道,斯坦顿郡警长昂格尔(Mike Unger)表示,罕见的双龙卷风16日晚夹击了小镇皮格尔的商业区,包括消防局、粮仓在内的住宅和商业建筑被夷为平地,当地学校可能无法修复。 昂格尔证实,2人在风暴中丧命,一名是5岁的儿童,另一人引天气导致的交通事故死亡,350名居民中的四分之三及时撤离。 “追风族”的照片和视频显示两场龙卷风在内布拉斯加东部扶摇而上,天昏地暗。 内布拉斯加州州长海因曼(DaveHeineman)宣布该州进入紧急状态,国民卫队待命前去协助并帮助清理善后。 内布拉斯加州紧急事务管理署官员17日早到达灾区参与救援,并证实龙卷风同样侵袭了康明郡和韦恩郡。当局还接到爱荷华州、北达科他州和威斯康星州遭受风灾的报告。 国家气象局气象学家梅斯(BarbaraMayes)指出,“相距仅1英里的双龙卷风是十分罕见的,大多数情况下一个较强大,另一个威力就会被削弱,而16日夹击皮尔格的双龙卷风强度大致相同。” 美国国家气象局风暴预报中心称,17日14个州将继续受到恶劣天气的威胁,从蒙大拿到纽约州,均有遭受严重风暴和龙卷风的风险。美国小镇遇罕见“双龙卷风”袭击
深度剖释:为什么我们还没有遇见外星人? 关于外星人的争论已经很多年了,各有各的说法,但为什么我们还没有遇见外星人呢?著名的物理学家恩里科•费米认为,任何能够进行星际旅行的先进文明,都会在尽量短的宇宙时间内,向外扩张,以占据整个星系。但至今我们还没有和这种生命取得任何联系。这就是著名的“费米悖论”。 对于我们还未看见外星人这一话题,各种解释纷至沓来——或许星际旅行只是天方夜谭,或者先进文明总是在自我毁灭。但随着每次可居住行星的新发现,费米悖论就变得愈加难以解释。仅在银河系,就存在着数以亿计颗可能适宜人类居住的星球。 美国天文学家最新发现一颗新行星,名曰“特级地球”(Mega-earth),它是一颗类地行星,质量是地球的17倍,但其大气层很薄。此前有人认为,像这么大体积天体的大气层肯定也很厚,其表面的气温和气压就不适合人类居住。但如果此推测并不属实,那么宇宙中就会出现一类全新的可能适合人类居住的行星。而这也让我们更加困惑于费米悖论。 那为什么大千宇宙中,我们没有看见先进文明熙熙攘攘的景象?其中一个原因可能就是气候变化。并非是先进文明因其自身行为导致其生物圈过热,进而毁灭自身。(虽然这也有可能)。而是大部分恒星一开始拥有适合生命繁殖行星,但随着年龄增长,恒星自身会变得日益明亮,并随之变得奇热无比,而不再适合生命居住,而智能生命也就不会出现了。 尽管与地球形成时期相比,如今的太阳燃烧速率更快了,但四十亿年以来,地球气候还是比较适合人类居住。科学家为预测人造温室气体造成何种后果,做出了各种努力。多亏这点,我们才能预测太阳释放的热量总和。这些科学模型预测,地球表面接受的热量每增加一个百分点,地球温度就会上升几度。这大概是21世纪末二氧化碳排放量所产生的增温效应。 根据可信的地球气候资料,在过去的五亿年,太阳表面温度上升了4%,而地球温度应该升高10度。但相反的是,地质记录显示,地球平均温度是下降的。 我们通过简单的外推可以得出这样的结论,在整个生命历史进程中,地球气温应该上升100摄氏度左右。如果推论属实,那么早期生命出现时,地球还处于完全冰封的状态然而,年轻的地球表面就已经有液态水流动。那这又是怎么回事? 上述问题的答案是,不仅太阳发生了变化,我们人类也发生了变化。地球当然也在变化之列。4亿年前,地球表面的陆生植物改变了大气组成部分,也影响了地球反射回太空的热量。而且,地质变化也在悄然进行。长时间以来,火山活动对大陆板块运动影响重大,陆地面积逐渐增加,地质变化随之而来。这同样会影响大气组成部分和地球的热量反射。 引人注目的是,生物进化和地质演化通常会导致气温下降,正好可以抵消太阳老化带来的升温效应。有时候这个抵消过程会时快时慢,导致地球一会儿升温,一会儿降温,但自从地球出现生命,地球表面的液态水就从未完全消失过。 因此,地球在过去的40亿年里,奇迹般地缓和了气候变化。这一观察结果推动了盖亚假说的发展,所谓盖亚假说,即复杂的生物圈根据它自身情况自动调节环境。然而,盖亚没有一个可靠机制,而且混淆了原因结果:相当稳定的环境是形成一个复杂生物圈的先决条件,而不是结果。 宇宙中,其他有生命体出现过的星球也必须有阻止星体变暖的办法。适合生命繁殖、存在巨大水量的星体,如地球,其气候对不断变化的环境相当敏感。通过“地球生物学”机制的冷却会一再抵消恒星诱发的气候变暖,对于这种适宜人居的星球,这是必需的,同时它们还需要许多巧合事件。而绝大多数星球却没有地球这般幸运,它们在生命进化之前就耗尽了运气。 纵使宇宙是广无边际的,但只有少数星体会持续走运。而地球,可能就是那些幸运星球中的一员——宇宙中一颗珍贵但又脆弱的宝石。因此不可避免的是,对于生命能否在星球中继续存在,气候变化或是根本威胁。为什么我们还没有遇见外星人?气候变化或许就是答案。
美国宇航局调查太阳系诞生时遗留的神秘残骸 据国外媒体报道,在“新地平线”探测器正前往冥王星之际,美国宇航局的科学家开始动用哈勃望远镜寻找冥王星轨道之外的神秘天体,这些天体可能是“新地平线”号在探索冥王星之后的调查目标。科学家预计“新地平线”在2015年7月之后飞掠冥王星,因为其速度无法降低,飞掠之后将进入冥王星之外的轨道,并逐渐深入太阳系更加遥远的深空。美国宇航局经过慎重考虑和分析,哈勃望远镜将获得十分珍贵的观测时间,为“新地平线”号后续开展的支线任务做准备。 “新地平线”号预计将飞往柯伊伯带,图中显示的就是“新地平线”号抵达柯伊伯带时的情景,其周围布满了各种奇形怪状的天体,这些城市大小的冰冷天体是太阳系诞生时期遗留下来的,其轨道半径可达到67亿公里以上,从图中我们还可以看到木星和海王星,其分别为橙色和蓝色,位于太阳的右边。柯伊伯带的形成年代可追溯到太阳系诞生之初,大约为46亿年前,迄今为止我们的探测器从来没有如此近距离接触柯伊伯天体,因为除了旅行者、先驱者探测器之外没有飞船能抵达如此遥远的空间。 哈勃望远镜的观测任务就是对冥王星轨道之外的天体进行初步分析,将在人马座的方向上扫描柯伊伯天体,当然这项工作具有一定的难度,因为射手座的杂波和背景恒星会干扰到哈勃望远镜的观测,因此寻找柯伊伯天体主要依靠相对背景恒星的移动,而且在亮等上也会有所差别。哈勃望远镜的观测时间是非常宝贵的,来自全球各地的天文学家都在申请哈勃的观测时间,有些观测只有哈勃才能解决。 此前哈勃望远镜发现了冥王星除了最大的“卡戎”卫星外还有其他小卫星,这些数据让美国宇航局深感焦虑,因为“新地平线”号可能撞上这些没有预警的小卫星,哈勃还提供了位于冥王星周围潜在的尘埃环,科学家计划当“新地平线”飞掠冥王星时,绘制出详细的冥王星表面分布图。未来数年,哈勃望远镜将被更加先进的“詹姆斯·韦伯”空间望远镜接替,该平台可进一步加强行星科学的观测潜力。艺术家绘制的柯伊伯带天体,木星和海王星分别为橙色和蓝色,位于太阳的右边
科学家表示寻找外星人实际上是冒险行为 据国外媒体报道,随着系外行星发现的逐渐深入,科学家正在寻找可支持生命存在的行星,那么这些星球上可能存在高级智慧生物,著名的科学家史蒂芬·霍金曾警告寻找外星智慧生物将导致人类灭绝,这使得寻找外星人成了一项疯狂的冒险行为。前不久,科学家在560光年外发现了一颗类似地球的行星,这给系外行星的调查增加了新的活力,有一项研究显示我们可能在20年或者更短的时间内发现地外智慧生物,目前寻找智慧文明的计划被称为SETI,著名科学家卡尔·萨根也曾加入寻找外星人的行列。 美国宇航局的开普勒系外行星探测器在72个恒星系统中发现了超过962颗系外行星,这些行星有些像地球,有些则不像,大部分都是类似于木星这样的气态行星或者质量是地球数倍的超级地球,比如开普勒-10c就是一颗17倍地球质量的系外行星。科学家通过开普勒的调查进一步估算出银河系内可能存在400亿数量级的“地球”,这仅仅是在我们的星系中,鉴于此外星生命存在的可能性是非常非常高的。 如果这些系外行星中有几个进入到高级文明的发展阶段,那么其可能已超越人类的科技水平,那么我们该如何发现它们或者与它们取得联系呢?科学家目前采取的方法仍然是通过射电望远镜“监听”宇宙,并通过观测恒星光谱来间接寻找智慧文明的“戴森球”,当然地球上的无线电波也会暴露自己的位置,在过去的100年内,地球已经向宇宙空间辐射各种各样的无线电信号,第一个公共广播是1910年大都会歌剧院的音乐剧《乡村骑士》。 地球上的无线电信号以光速向宇宙空间传播,目前已经超过了100光年,科学家认为如果距离我们最近的12光年处系外天体存在外星人,那么他们已经接收到我们的信号了。英国广播公司(BBC)的第一个广播在1922年发出,此外还有众多电视广播、雷达系统的信号等。一些科学家预测了未来太空入侵者可能是更加可怕的计算机病毒,在我们无法了解外星人数字和文化的前提下几乎无法破解它们的病毒,这些病毒有可能从一些先进文明的无线电信号中进入地球的计算机,从而破坏我们的互联网。史蒂芬•霍金曾警告寻找外星智慧文明将增加人类面临灭绝的风险
美国宇航局发现土卫六上存在有机物质 据国外媒体报道,美国宇航局的科学家近日“创造”了一个新的地外天体物质,在此前对土卫六调查参数的基础上模拟生成了土卫六的有机物质,来自美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星学家梅利莎认为新形成的物质具有极强的芳香性,这意味着该分子的结构较为复杂,是一个种混合物。如果大气中存在原始的反应物,那么土卫六上很可能就存在一些简单的芳香化合物,甚至是一些多环或者杂环化合物。 事实上,美国宇航局的卡西尼探测器通过复合红外光谱仪已经在远红外端发现了类似的物质,但我们根据这些分析结果进一步推测出土卫六大气中存在此前未知的物质,光谱特征显示这些物质为混合物。为了研究这些物质,研究人员在实验室内进行了研究,将这些气体物质融合以观察它们之间的化学反应,并提供类似土卫六的大气环境参数。科学家的想法是如果实验室给出的模拟条件正确,那么其形成的物质就可以在土卫六的大气中找到,这个过程就像是制作一个蛋糕,我们要找出合适的配方,在不同地方再制作一个相同的蛋糕出来。 在对混合物进行分析过程中,科学家发现其中土卫六上的橙色物质属于烃类,这个家族拥有数十万的成员,在地球上普遍存在,也是生命过程中的一个重要物质。此外,土卫六大气层中还存在氮气和甲烷,通过一系列的实验,科学家创造出了笨环类物质,通过比对土卫六的观测结果,笨环在土卫六上也是存在的,因此最后的结果显示,土卫六的大气中充满了有机物质,这些气体属于芳烃。 卡西尼探测器小组的科学家嘉莉·安德森认为实验室得出氮的芳烃结果与土卫六的观测相互匹配,我们已经通过光谱分析得知土卫六上存在类似的物质,这就意味着我们使用基本的配方可以模拟其它天体上的大气化学反应,并推测其含有这些物质,甚至推测其是否能演化出生命。从本项调查可以看出,土卫六是一个奇妙的卫星,是名副其实的芳烃乐园。研究人员在实验室内模拟土卫六大气环境,创造出与实际相符的化学物质,证实土卫六上存在有机物
宇航员在太空踢“失重足球”为世界杯祝福 中新网6月13日电 据外媒13日报道,巴西世界杯开幕之际,在国际空间站的宇航员们也按捺不住对足球的热爱,在失重的情况下仍展示了自己的足球技巧,并拍下视频,向全世界的球迷送来祝福。 NASA日前发布了这个没有标明日期的视频,在视频中,国际空间站的德国成员格斯特和指挥官怀斯曼在失重情况下“踢球”,这对地球上的运动员来说,可是难以完成的“壮举”。 格斯特称,希望所有的球迷和球队在巴西“和平地比赛”,而他的美国同事怀斯曼则表示,“玩得开心,我们会在国际空间站观看的”。 目前,国际空间站上有一位德国人、2位美国人和3位俄罗斯人,他们的国家在此次世界杯中都有代表队出战。国际空间站的宇航员展示自己的精湛足球技巧
美工程师拟研发星际太空船 两周可走数光年远 据香港“东网”6月12日报道,美国太空总署(NASA)机械工程师、物理学家怀特(Harold White)正在研究开发可作星际旅行的宇宙飞船“IXS企业号”。他近日和3D艺术家拉德梅克合作,制作出宇宙飞船的概念图,一旦飞船面世,只需两周便可到达距离太阳4光年远的地方。 据报道,怀特研究所根据的是墨西哥物理学家阿库别瑞的理论。根据阿库别瑞引擎(亦称曲速引擎)理论,物体能作出超越光速的移动,同时不违反著名物理学家爱因斯坦相对论。理论上,宇宙飞船装上曲速引擎后,能创造出一种曲速气泡,令空间扭曲,从而作出跨星际旅行。由于移动由曲速气泡带动,身处其中的宇宙飞船实际上并无作出超越光速的移动,故不违反相对论。 在怀特和拉德梅克合作制作的概念图中,宇宙飞船位处两个巨型环之中,该两个巨型环则是负责制做出曲速气泡。美国经典科幻电视剧《星空奇遇记》中的宇宙飞船,亦是用上和阿库别瑞引擎理论相类似的曲速引擎。 怀特表示,一旦曲速宇宙飞船真正面世,只须两周便能到达距离太阳最近的恒星系南门二。南门二距离太阳约4.37光年远。 怀特计划先在地球进行实验,以证实阿库别瑞引擎理论。一旦理论被证实后,即着手制造曲速引擎,再试行往月球及火星,最终达至星际旅行的目标。宇宙飞船“IXS企业号”3D设计图
盘点美国宇航局的十大发明 第一、土星五号运载火箭 土星五号运载火箭是人类史上最强的运载火箭:据国外媒体报道,美国宇航局史上最强大的发明要数土星五号运载火箭,其重量相当于美国二战的一艘驱逐舰,起飞质量超过了3000吨,这意味着该火箭需要最强大的发动机。工程师为其配备了5台F-1火箭发动机,可产生750万磅的推力,相当于1.6亿马力,当土星五号火箭升空时整个发射场如同遭遇一颗小型原子弹爆炸,美国人正式凭借着土星五号火箭的成功实现了登月,19697月20日,阿波罗11号飞船成功降落月球静海基地。第二、国际空间站 国际空间站造价达到了1500亿美元:除了土星五号外,国际空间站要数美国宇航局第二大创造,虽然空间站来自许多国家的联合投入,但美国宇航局在其中扮演中最重要的角色,造价达到了1500亿美元,也是地球轨道上最庞大的结构,同时也跻身人类制造的最大、最昂贵机器。国际空间站至少要服役到2024年,后续可能还会继续延长服役年限,目前空间站已经运转了近14年,许多地方的设计需要重新维修。第三、登月舱 格鲁曼公司制造的登月舱:美国宇航局的登月舱排名第三,由格鲁曼公司制造,该公司是著名的战斗机制造商,虽然其主打的战斗机,但是生产飞船还是较为罕见的,因为太空中没有空气,空气动力学几乎用不上。因此工程师开始新的创新方式,打造出人类历史上第一种登月舱。不过,现在许多私人航天企业都具备了制造宇宙飞船的能力,登月的门槛正在逐渐降低。第四、好奇号火星车 好奇号火星车的降落极具冒险:好奇号火星车的安全着陆使得美国宇航局成功将近1吨的载荷送上火星表面,花费达到了25亿美元,相当于一辆mini Cooper,当然要想使这辆火星车安全着陆,需要涉及到许多关键技术,而且还需要运气。于是美国宇航局的工程师想出了一个新的方法,使用一种称为天空起重机的装置,可将火星车安全吊放到地面,这是全新的行星登陆方案,有别于以往的缓冲气囊等方式。第五、导航计算机 导航计算机让宇航员成功飞往月球:阿波罗计划中涌现了大量创新和发明,除了阿波罗登月舱外,还有导航计算机,有了这台机器就可以让宇航员飞往月球,要知道这可是20世纪60年代的技术,仅仅在数年前人类才发射了第一颗人造卫星。麻省理工学院的仪器实验室参与了阿波罗导航计算机的研制,其智能程度甚至比不上现代的洗衣机,但其功能确实强大,也是现代数字式计算机的基础。第六、航天飞机 美国宇航局制造了5架航天飞机:航天飞机是人类史上最大的航天器之一,也是唯一一种成功服役的可重复使用载人航天器,苏联的宇宙飞船属于一次性产品,还需要重新制造,航天飞机的可重复使用性能并没有发挥出来,设计重复使用次数可达到100次,但美国宇航局5架航天飞机只执行了不到140次任务,同时出现了两次致命的飞行事故。其外部携带了两个巨大的捆绑式助推器和橙色大型燃料箱。第七、F-1火箭发动机 F-1火箭发动机的振动问题被解决:土星五号是最强大的火箭,其凭借的正是强大的F-1火箭发动机,在研制该发动机前,美国空军很羡慕前苏联的工业,因为后者总是能打造出比美国更好、更强大的发动机,因此美国宇航局开始制造F-1发动机,但测试时发生发动机出现振动,这是一个非常关键的问题,因为发动机振动会导致火箭发射失败,此后洛克达因的工程师解决了这个问题。第八、海盗号火星探测器 设计90天寿命的海盗探测器工作了数年:海盗号火星着陆器是50年代末的一项大工程,美国宇航局喷气推进实验室试图送两艘火星探测器登陆火星表面,不仅要探测火星上的大气、地质参数,也要寻找火星生命。但探测生命的科学家实验室质量庞大,美国宇航局的工程师通过创新成功将其缩小到一个洗衣机的大小,原本设计90天寿命的海盗探测器从1976年工作到1982年,最新的评估显示,火星可能有微生物,至少存在有机物质。第九:登月宇航服 登月宇航服的设计是个创新亮点:阿波罗任务中还有一个创新亮点,这就是宇航服,美国宇航局首先要证明月球表面适合人类行走,其次是要研制可在月球表面行走的宇航服,这个问题在1960年代是个棘手活儿,工程师通过X-15和双子座任务积累了飞行经验,并研制出穿戴稍微舒服的宇航服,至少没有早期太空服那样僵硬、笨重。第十、旅行者探测器 美国宇航局制造了2艘旅行者探测器:旅行者探测器必然要跻身美国宇航局10大发明创新,在20世纪60年代,美国宇航局开始酝酿全面探索太阳系的计划,包括了木星、土星、天王星和海王星,因为在70年代这些天体正好“对齐”,可以一次性完成飞掠,如果错过那就要等180年后,即便经费紧张的情况下,美国宇航局仍然完成了2艘旅行者飞船的研制,目前它们已经位于太阳系边缘。
NASA准备向木卫二进发 欲深入冰层之下海洋 美国宇航局现已接受探索木卫二的探索提议,他们正在征集成本低于10亿美元的探索方案。木卫二被认为是最有可能存在外星生命的星球,其冰冷表面之下是辐射线屏蔽的次表面海洋。科学家认为这颗卫星的蓄水量大于地球表面所有海洋总和,是太阳系内最吸引人的科学探索目的地之一。木卫二表面存在着含水羽状喷射物,暗示着该卫星表面之下存在着巨大的海洋。木卫二上的水含量与地球上水含量的对比。过去几年里曾有多个探索木卫二的提议,例如图中的“Cryobot”方案,它通过一个钻探装置进入地下,最终将抵达次表面海洋,寻找木卫二过去和现在的生命迹象。最后抵达木卫二探索的探测器是“新地平线”,2007年,该探测器飞越这颗冰冷的卫星。目前它正在前往冥王星,预计2015年7月将抵达。
“黑洞”机器明年重启或将颠覆物理学 据国外媒体报道,大型强子对撞机目前正在进行升级工作,在重新启动前还有很长一段路,科学家认为这个世界上最强大的粒子对撞机已经积累了巨额的财富,庞大的数据库仍然有待进一步的分析。本周,大型强子对撞机会议在美国的纽约市举行,研究人员对对撞机7个探测器中的一组对撞数据进行了分析,发现了一些与超对称有关的证据。 来自美国《对称杂志》的报道,强子对撞机中的LHCb有望揭开超对称之谜,这些亚原子粒子可以由大型强子对撞机质子碰撞所产生,而且标准模型也预言了它们的存在,但到目前为止仍然没有在实验上进行证明。粒子物理学家汤姆·布莱克是英国皇家学会研究员,他认为标准模型并不能区别电子和μ介子的衰变,从我们的等式看它们是同一个粒子,因此我们需要关注的是它们进入对撞程序后产生了什么。 事实上,标准模型是量子力学中非常重要的理论,在过去的10年内不断发展,这也是一个统筹几乎所有粒子的菜单,我们可以在其中找到并预言一些粒子的出现,然后通过大型强子对撞机去发现它们。但是标准模型仍然存在漏洞,比如我们不能从中获得暗物质的信息,以及为什么宇宙有物质组成,而不是反物质。对于标准模型而言,科学家正在密切关注大型强子对撞机能产生哪些对撞数据,我们目前的物理学理论能否对对撞数据进行解释。 2013年,科学家在底夸克探测器实验中发现了B介子衰变的差异性,这是夸克与反夸克以一个特殊方式进行衰变的结果,但结果并不是由标准模型所预言的那样,这是否暗示了标准模型还存在欠缺。对此,物理学家指出在底夸克探测器实验中可能涉及到超对称的可能性,一种被称为Z玻色子的量子对μ子的产生形成了干扰。但是到目前为止,科学家还没有证据证明超对称的性质,因此他们期待2015年强子对撞机重启后能发现更多超越标准模型的物理学。欧洲强子对撞机将在2015年重启
哈勃拍摄合成包含1万个星系超深空宇宙景象 据英国《每日邮报》报道,美国宇航局近期发布了一张照片,展示了最色彩斑斓的宇宙景象。这张照片由哈勃空间望远镜拍摄,其中首次加入了紫外波段数据,这一波段的光线人类的肉眼一般是无法看到的。 在这张精美的图像中可以看到美丽丰富的色彩,充满着各种星系,它们的年龄大致在50~100亿年之间,从宇宙的时间尺度上来看它们不算年轻,但也不算老。 这张照片花费了哈勃望远镜841轨的观测时间,其中包含超过1万个彩色的星系图像,在时间长河中向前一直追溯到大爆炸之后数亿年的宇宙极早期。哈勃项目组的天文学家佐尔特·列维(Zolt Levay)表示,将紫外与红外波段图像数据叠加入这张图像之后,人们便可以欣赏更广泛波段范围内所见的宇宙美景。 此前在2003年至2009年间,天文学家们研究了再可见光和近红外波段下拍摄获得的哈勃超深场图像。而借助紫外波段图像数据,天文学家们最终结合了哈勃所能观测的所有波段数据,从紫外波段一直延伸覆盖了近红外的波段。 项目首席科学家,加州理工学院的哈里·特伯雷兹(Harry Teplitz)表示:“此前超深场数据中紫外波段信息的缺乏使得对其开展研究工作就像是试图弄清一个家族的历史,但却不知道这个家族孩子们的信息一样。”他说:“紫外波段数据的加入填补了这一空档。” 紫外波段辐射主要来自那些温度最高,质量最大,最年轻的恒星。通过这些波段的观测,天文学家们能够很直观地观察到哪些星系中正在形成恒星,以及在这些星系的内部哪些区域正有恒星正在形成。通过对这样早期星系的紫外波段研究,天文学家们将得以了解星系是如何通过聚集小规模的极高温恒星并逐渐扩张自身的过程机制。 由于地球的大气层会过滤掉绝大部分的紫外线,这样的观测只能依靠运行于太空中的空间望远镜来进行。研究组成员,亚利桑那州立大学的罗吉·韦德霍斯特(Rogier Windhorst)表示:“像这样的观测计划利用了哈勃望远镜的独特能力,这对于为迎接未来的下一代空间望远镜:詹姆斯·韦伯望远镜做好准备至关重要。” 他说:“哈勃望远镜提供了一个极其珍贵的紫外波段数据库,这对于未来将其与詹姆斯·韦伯望远镜的红外数据库相结合并进行对比工作至关重要。这是第一张这类真正的紫外超深场图像,展示了这种结合的巨大力量。”哈勃拍摄并合成得到迄今最色彩绚丽的超深空宇宙图像由航天飞机拍摄,正在太空中运行的哈勃空间望远镜
小行星安全掠过地球 若碰撞将毁一座城市 据英国每日邮报报道,6月8日,一颗300米直径的小行星与地球擦肩而过,专家分析称如果它与地球发生碰撞,相当于引爆兆吨级氢弹,能够毁灭一座城市。 这颗巨大小行星是2014 HQ124,也被称为“野兽”,与地球最近距离为125万公里,相当于地月距离的3.2倍。美国宇航局近地天体项目办公室主管唐-耶麦斯(Don Yeomans)说:“它与地球发生碰撞的概率为零,事实上与地球擦肩而过的小行星很常见。” 天文学家主要关注的是这颗小行星的体积,2014 HQ124小行星是在4月23日探测到的。太空望远镜天文学家鲍勃-伯曼(Bob Berman)说:“这颗小行星的体积至少是2013年西伯利亚车里雅宾斯克市造成上千人受伤的碰撞小行星的10倍,或许达到20倍。如果它碰撞地球,释放的能量并不是像终结第二次世界大战的原子弹,而是兆吨级氢弹。” 美国物理学家马克-博斯劳(Mark Boslough)是行星碰撞专家,他指出,如果2014 HQ124小行星碰撞某颗星球,将产生毁灭性灾难效应。 2014 HQ124在太空中运行的相对速度为每秒14公里,博斯劳说:“但如果这颗小行星朝向地球,引力作用将对它加速,可能以每秒18公里的速度碰撞地球。”基于它的体积,如果是一颗实心岩石碰撞地球,将产生2000枚兆吨级炸弹产生的爆炸,足以毁灭一座城市。 据悉,这颗小行星是由美国宇航局广域红外巡天探测器发现的,它被归类为“潜在危险小行星”。小行星来袭(艺术图)最新发现2014 HQ124小行星于6月8日安全掠过地球,最近距离为125万公里,专家分析称,如果碰撞地球将毁灭一座城市。
美国《科学》杂志:新证据支持月球源于行星撞地球 新华网华盛顿6月6日电 (记者林小春)美国《科学》杂志6日发表的一项新研究说,40多年前“阿波罗”飞船从月球带回的岩石进一步证实了这样的假说:月球是一颗火星大小的行星与地球相撞后形成的。 几十年来,科学家们一直没有完全确定月球如何形成,但他们提出了一种得到多数人认可的大碰撞假说,即45亿年前,一颗火星大小、叫做“忒伊亚”的行星撞击地球,地球此后自我修复,而“忒伊亚”的大量碎片则在地球轨道上聚集形成了月球。 来自德国哥廷根大学等机构的研究人员报告说,太阳系内各个行星都由独特的同位素组成,因此证实大碰撞假说的最佳方法就是比较地球与月球的氧、钛和硅等元素的同位素比率,不过此前研究的结论都是月球岩石和地球岩石相当相似,无法证实月球主要源于一个业已消失的天体。 最新研究采用一种非常灵敏的先进分析技术,分析了由美国航天局提供、上世纪六七十年代“阿波罗”飞船带回的月岩。结果显示,月岩的氧17与氧16的同位素比率,确实与地球岩石存在差异。研究第一作者、哥廷根大学的丹尼尔·赫瓦茨在一份声明中说:“差异很小,难以察觉,但的确存在。我们现在有理由相信大碰撞发生了。” 目前多数关于月球起源的模型估计,月球70%至90%的成分来自“忒伊亚”,其余10%至30%来自早期地球。赫瓦茨则认为,月球的成分可能一半来自“忒伊亚”,一半来自地球。但他也表示这一观点尚需得到更多证据证实。在地球形成的初期,有一颗体积如火星般大小的星球与地球碰撞碰撞飞溅出的大量物质搁浅在地球轨道中飞溅出的物质在轨道上逐渐凝聚成了月球我们的邻居----月球
哥特式教堂建筑结构启发太空天梯设计 据英国每日邮报报道,目前,英国工程师彼特-德比内伊(Peter Debney)指出,哥特式大教堂类型的建筑结构有助于建造太空电梯,哥特式大教堂高耸尖顶结构通过顶部逐渐“削尖”,可控制建筑的重心点,便于未来稳定建造运载宇航员的太空电梯。 太空电梯的概念最早是俄罗斯科学家康斯坦汀-齐尔考夫斯基于1895年提出的,其原理非常简单,从地球表面延伸一根系链进入太空,借助该装置实现人类和货物运载。但实际上存在诸多难题:很少有这样坚固的材料;很难建造如此长的太空系链;这根系链必须固定在一个地球同步旋转基站上,以及在太空连接一个平衡物,确保系链不被损坏,保持太空电梯系统的平衡性。 建造任何较高的建筑物,从哥特式大教堂、摩天大楼,以及进入太空的电梯,其坚固性和平衡性均来自于重心点。就人类而言,人体重心点在胃部,这个重心点距离地面过高,因此人体的平衡性较差。然而,如果重心点较低,就更容易达到平衡,维持底基坚固性。这一理论可应用于所有较高的建筑物。 通过建造一个坚实、地基很深的基站,重心点将从地面之上转移地面之下。来自英国奥雅纳工程顾问公司的德比内伊解释称,地球并不是一个真实的球体,旋转导致更多的物质聚集在赤道,两极物质较少,这意味着赤道半径大于极地半径,因此赤道重力较小,南北极重力较大;同时,由于地球一直处于旋转状态,离心力将作用于任何物体,赤道离心力最大,两极离心力为零。此外,赤道的重力加速度最大,两极最小。 如果地球旋转产生的离心力抵消了重力,当建造高层建筑物时将出现怎样的情况呢?第一,较低重心点的建筑将减少其重力作用;第二,离心力将增大。因此,建造较高建筑时控制好建筑重心点位置,将使离心力抵消重心。 如果在赤道建造太空电梯,其高度大约为18000千米,这一高度至少达到地球静止轨道的位置,因此可以放置一个人造卫星在该高度,与地球自转保持适当的速度,在地面上建造一个太空电梯的固定点保持同步。德比内伊称,从地球静止轨道上的人造卫星上放下系链,一直延伸到地面。放下系链的过程必须快,整个过程可能改变人造卫星的重心点。 为了保持整个太空电梯系统的稳定性,德比内伊指出,这根系链需要进一步向太空延伸,保持太空电梯达到平衡。因为这是一个非线性系统,系链需要延伸两倍距离,连接固定在一个太空平衡物,例如:一颗适当大小的小行星,在地球旋转同步之外保持平衡性。 建造太空电梯的系链必须坚固,承载较重的物体,可以使用石墨烯或者碳纳米管制造。同时,太空电梯的系链需要建造成逐渐变细的结构。德比内伊指出,安装太空电梯的意外损坏包括:太空残骸和微小陨石等。 2012年,日本大林公司宣称,计划2050年将建造一个太空电梯系统。英国工程师指出,将太空电梯底基打得更深,重心点降低,并使系链逐渐变尖,可获得太空电梯的更大稳定性。
登陆火星靠它!美宇航局测试“充气飞碟” 据国外媒体报道,怎样才能安全降落在火星上呢?美国宇航局的科学家已经成功将近一吨的火星车安全降落在火星表面,如果重量达到数吨的着陆装置要想降落在火星上就需要更先进、更可靠的着陆装置,对此美国宇航局瓦罗普斯飞行研究中心开始对超音速减速系统进行研究,其将被用于未来的火星登陆任务中,可让更大更重的火星着陆器安全着陆。目前美国宇航局使用的行星登陆装置可追溯到1976年海盗系列探测器时代,即便是2012年登陆火星的好奇号也使用了类似的技术。 在研究新型超音速减速装置过程中,美国宇航局参考了夏威夷河豚特性,对于河豚而言这是一种防御机制,可让身体迅速膨胀来对付外来的侵略者,但在美国宇航局的工程师眼中就成了一项潜在的未来太空技术,可以在航天器进入火星大气层后迅速膨胀,增大与火星大气的接触面,从而降低着陆速度,而外层的隔热装置可以为消耗性材料。根据这个思路,美国宇航局开始在夏威夷的太平洋靶场进行测试,通过充气式超音速气动减速器来实现这个想法,测试对象为一个直径在20英尺,大约为6米的球形装置。 鉴于火星大气较为稀薄,工程师将测试平台的高度提升到平流层,可模拟航天器进入火星大气时的状态,高度大约为30公里,爬升装置为哥伦比亚科学气球基金提供的氦气气球,当气囊完全展开时容积接近一个专业足球场的大小,使用的材料为聚乙烯膜,厚度大约与三明治相当,一旦再入的飞行器以超音速降落,速度达到4马赫左右,充气式减速器就会开始工作,并逐渐降低飞行器的速度,最后减速装置溅落在海洋中。 为了回收减速装置,项目小组部署了两艘回收船,同时也派出G-2和C-26飞机协助溅落装置的定位,美国宇航局已经确定了六个可能的测试日期,集中在六月的中上旬,发射窗口时间为美国东部时间下午2点至3点半,美国宇航局也将进行电视直播全程记录这一测试过程,直播时间在发射窗口前15分钟左右,大约在1点45分开始。位于美国海军太平洋导弹靶场设施进行测试的超音速减速装置
五亿年前首次物种大灭绝源于火山喷发 据国外媒体报道,澳大利亚科廷大学最新研究表明,5.1亿年前澳大利亚远古火山喷发显著改变当时气候,导致历史上出现第一次复杂生物大灭绝。 科廷大学应用地质系副教授佛瑞德-乔丹(Fred Jourdan)和同事将这项研究报告发表在《地质学》杂志上,他们使用放射性测定年代技术精确估测出Kalkarindji火山区的喷发年代,远古时期该火山喷发释放熔岩覆盖澳大利亚西部和北领地地区200多万平方公里。 乔丹博士和同事证实Kalkarindji火山区早期喷发时间是寒武世早期至中期,大约距今5.1亿年前,这是地球第一次复杂多细胞生物灭绝时期。 乔丹博士说:“充分证据表明此次物种大灭绝事件导致地球50%物种灭绝消失,这些物种的消亡与气候变化和海洋氧气耗尽有关,但在此之前科学家一直未揭晓何种原因导致这些变化。” 最新研究显示Kalkarindji火山早期喷发时间大约是5.1亿年前,同时,测量发现Kalkarindji火山岩消耗了二氧化硫,暗示着火山喷发过程中硫磺释放到大气层中。 1991年皮纳图博火山喷发释放二氧化硫,导致全球平均气温下降。由此可以想像5.1亿年前喷射熔岩覆盖200多万平方公里的Kalkarindji火山爆发事件将对全球气候带来深远影响。 之后研究小组将Kalkarindji火山与其它火山区进行对比,显示地球所有大量物种灭绝事件均与火山喷发释放二氧化硫改变气候密切相关,同时火山喷发还释放温室气体甲烷和二氧化碳。 乔丹博士指出,火山喷发产生的气候快速变化使多种生物很难适应,最终走向灭亡之路。同时他强调,这项研究有助于更好地理解现今气候环境,为了更好理解现代社会人类活动在大气层释放温室气体产生的长期气候和生物效应,我们需要识别全球历史上气候、海洋和生态环境受到怎样的影响和产生的变化。澳大利亚科廷大学科学家最新研究发现5.1亿年前远古火山喷发显著影响气候,导致全球首次物种大灭绝。
6月天宇将上演“双星伴月”等四大天象 据新华社电我国天文教育专家、天津市天文学会理事赵之珩1日通报说,初夏的6月,天宇将上演“双星伴月”“金星合昴星团”“流星雨”等四大天象。 6月8日,火星和角宿一星率先联袂上演“双星伴月”。赵之珩介绍说,当天20时30分,面向正南偏西一点可以看到农历五月十一的凸月。在月亮右上方约7°处,可以看到通红的火星。在月亮左下方约6°处,可以看到蓝色的角宿一星。此时,三个明亮的天体排成一行,构成了一幅星月交辉的美丽图画。 6月11日晚,另外一场“双星伴月”的好戏也将上演,只不过,双星换成了土星和心宿二星。 6月23日-24日,“金星合昴星团”将上演。赵之珩介绍说,如果天气晴好,公众借助肉眼或小型天文望远镜,可以看到金星附近有一小堆晶莹的蓝色“钻石”闪闪发光,这就是大名鼎鼎的“昴星团”,我国民间称其为“七仙女星团”。喜欢天文摄影的公众千万不要错过。 6月27日晚,六月牧夫流星雨将浪漫上演,但其流量较小,每小时不足10颗,可观赏性很一般。
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