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《幻獸帕魯》滑水蛇圖鑒

幻獸帕魯滑水蛇圖鑒是很多帕魯玩家都想要了解的,幻獸帕魯是最新火爆的抓寶類遊戲,遊戲中各種寶寶非常多,它們的抓捕位置跟能力也不同,下面就來看看幻獸帕魯滑水蛇圖鑒。 《幻獸帕魯》滑水蛇圖鑒 它流線型的外形很適合在水上活動。 因此經常被非法捕魚團捕捉,並被拿來代替沖浪板使用。 夥伴技能: 滑滑水蛇 可騎在它的背上在水中移動。 騎乘期間在水上移動不會消耗體力。 掉落道具: 工作適應性: 擴展閱讀: 全帕魯工作適應性 帕魯全圖鑒 來源:3DMGAME

《地下恐懼》有什麼特色內容

《地下恐懼(Fear Underground)》是一款非常有趣的迷宮探索生存恐怖遊戲,而遊戲的特色內容也有很多,首先是你必須控制一個中世紀的騎士,他發現自己身處地下迷宮,成為神秘綁架的受害者。 地下恐懼有什麼特色內容 您將在迷宮中移動時控制騎士,選擇不同的方向並與周圍的物體互動,這將幫助您在遊戲中前進。 你必須控制一個中世紀的騎士,他發現自己身處地下迷宮,成為神秘綁架的受害者。 你的英雄面臨著各種各樣的障礙、可怕的生物和致命的陷阱,隨時都在等著他。 一種非常明顯的幽閉感會在遊戲過程中不斷伴隨著你,增加緊張感和氣氛。 角色有能力選擇路徑的方向,轉向不同的方向,尋找走出這個陰暗迷宮的出路。 您還有機會與互動物品進行互動,這些物品有助於解決謎題或抵禦敵人。 當您深入迷宮時,您的主人公會開始發問:是誰綁架了他,為什麼綁架了他? 這些地牢中隱藏著什麼秘密? 他能否找到答案,走出這個糾結的迷宮? 你必須解開這個謎語,揭開過去的秘密,了解綁架者的真正動機。 你將與你的騎士一起踏上充滿危險和發現的激動人心的旅程,以便找到走出迷宮的方法並揭開你被綁架的秘密。 來源:3DMGAME

《叛變:沙漠風暴》減少趕路時間操作方法分享

《叛變:沙漠風暴》中玩家從遊戲開局到結束都在進行跑圖操作,想要縮減跑圖的時間,玩家可以從非正常地面上向任何不可站立的地形進行滑鏟操作,而且保持滑鏟的加速度狀態可以最大移動速度,非常有用。 減少趕路時間操作方法   人物從正常地面向任何不可站立的地形進行滑鏟,會保持滑鏟的加速度在空中移動以獲取最大移動速度,只需要在落地前再站立起來即可繼續奔跑,熟練運用可以極大的減少趕路的時間。 來源:3DMGAME

物理學家對中子壽命進行了有史以來最精確的測量

據媒體報導,物理學家已經比以往任何時候都要更精確地測量到中子的壽命。根據一項利用磁場捕獲超冷中子的實驗,該亞原子粒子衰變的平均時間為877.75秒。該結果的精確度是類似測量的兩倍,並且跟理論計算結果一致。但它們並不能解釋中子的持續時間在另一種實驗中長了近10秒的原因。 最新的測量結果於10月13日在美國物理學會的一個虛擬會議上公布,另外論文已經發表在《Physicial Review Letters》上。 物理學家Shannon Hoogerheide表示,這個結果非常令人印象深刻,他在馬里蘭州蓋瑟斯堡的美國國家標準與技術研究所(NIST)使用了一種競爭性技術測量中子壽命。 隨機衰變 自然界中存在的大多數中子是非放射性原子核的一部分,在那里它們基本上可以永遠存在。但孤立的中子如由核裂變產生的中子是不穩定的並會衰變成質子。在這個過程中,每個衰變的中子都會發射出一個電子和一個反中子。 一個中子衰變究竟需要多長時間是隨機的,但平均時間約為一刻鍾。為了得到一個精確的數值,布盧明頓印第安納大學的實驗核物理學家Daniel Salvat和他的同事在新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯國家實驗室建立了一個名為UCNτ的實驗。他們將中子減緩到超低溫並將其置於一個真空「瓶子」中,這是一個金屬結構,形狀像滑板運動中的半管。瓶子底部的磁場則會阻止中子接觸表面。 研究小組將中子留在瓶中的時間從20秒到近半小時不等,每次中子衰變時都能檢測到光的火花。在每個周期結束時,他們收集並計算剩餘的中子,然後用新鮮的中子重新裝入瓶中並再次開始這一過程。 UCNτ開始於十多年前,但對於新公布的結果--基於2017年和2018年的實驗運行--該團隊做了一些改進,這樣能讓他們將誤差率減半。 Salvat表示,該結果的精度現在可以跟基於標準模型(公認的基本粒子理論)的計算相競爭。「這是第一次--實驗精度開始接近理論的精度。這意味著未來的改進可能使標準模型本身受到考驗。」 瓶子與光束 一些研究人員使用「瓶子」技術來測量中子壽命,而其他研究人員--如Hoogerheide--使用的方法是在粒子在光束中移動時觀察它們的衰變。直到約15年前,這兩類實驗的結果在誤差范圍內基本一致。但隨著技術變得更加精確,它們開始各奔東西。光束中的中子似乎平均壽命更長。 位於俄羅斯Gatchina的彼得堡核物理研究所的Anatolii Serebrov指出,UCNτ的最新測量並沒有幫助彌合這一差距。「即使考慮到這個新的結果,差異仍幾乎沒有改變。」他曾在2005年領導了一個高精度的瓶子實驗並首次指出了一個可能的差異。 為了幫助解決中子壽命的困境,馬里蘭州巴爾的摩約翰-霍普金斯大學的物理學家David Lawrence和他的合作者一直在開發一種技術,他們通過利用空間探測器上的中子探測器來測量中子壽命。「如果有第三種方法,那將是非常有用的,」Lawrence說道。 據了解,這種方法依賴於這樣一個事實:大多數行星體在被宇宙射線擊中時都會噴出中子。許多中子沒能逃脫行星的引力,最終又降了下來--但到那時,其中一些已經轉化為質子。將發射到太空中的中子數量與返回的中子數量相比較可以估算出中子的壽命。Lawrence表示:「有一部分中子會升空,發生衰變,然後再也不回來了。」另外他還補充稱,由於金星的二氧化碳大氣不能很好地吸收中子,所以做這樣一個實驗的理想方式是用一個小型的、專門的探測器在金星周圍的軌道上進行。 UCNτ團隊一直在進行一些改進以進一步提高精度。Lawrence表示,Hoogerheide和她在NIST的同事正在對光束技術進行同樣的改進,他們預計其精度可以提高10倍左右。 來源:cnBeta

我們能在空間中看到比在時間中更久遠的東西嗎?

9月30日消息,據媒體報導,宇宙只有138億年的歷史,但我們卻可以看到461億光年以外的物體,這是為什麼呢?膨脹的宇宙將告訴我們答案。 <p這個簡版動畫展示了在不斷膨脹的宇宙中,光的紅移以及無束縛物體之間的距離會如何隨時間發生變化。注意:兩個物體開始時的距離要小於光在它們之間傳播的時間(光年數);光的紅移是由於空間的膨脹;這兩個星系之間的距離比光子在它們之間交換時的光旅行路徑要遠得多 <p可觀測宇宙的對數尺度概念圖。隨著距離的增大,星系讓位於大尺度結構和宇宙大爆炸時產生的熱而稠密的等離子體。圖中的「邊緣」只是時間上的邊界 無論朝宇宙的哪個方向看去,你的視線最終都會遇上某種物質或輻射。在太陽系中,除了我們所處的地球,還有其他行星和衛星,以及由岩石、冰塊組成的小行星和彗星,塵埃和等離子體粒子更是無處不在,已經滲透到了我們生活的環境中。在太陽系之外,是遍布銀河系的恆星、氣體和塵埃。將目光放得更遠,在更大的宇宙距離之外,便會遇到其他星系、類星體和星系際介質中的物質。如果你選擇的視線設法避開了所有這些,你仍然會遇到一些神秘的東西:宇宙微波背景輻射,這被認為是大爆炸早期階段遺留下來的輻射。 然而,無論在任何方向上進行觀察,我們所看到的物體都具有兩個屬性: <em1。 我們看到的物體並不是它現在的樣子,而是有限時間以前的樣子:它當時發出的光線被現在的我們接收到了。 <em2。 這個物體目前與我們的距離是確定的;換言之,如果我們能以某種方式「凍結」時間,測量我們與該物體之間的距離,那就會得到一個確定的值。 你可能認為這兩個性質——時間和距離——可以等同起來。某顆恆星發出的光經過10年的旅程到達了地球,那它就應該在10光年之外;某個星系的光經過1億年的旅程後到達地球,那它就應該在1億光年之外;宇宙大爆炸發出的光經過138億年的旅程到達地球,那麼這些光發出的位置就應該在138億光年之外。 然而,現實根本不是如此,而這一切要歸結於膨脹的宇宙。 我們的腦海中都有一條根深蒂固的物理學定律:宇宙中存在一個速度極限,即光速,沒有任何東西能比光速更快。如果你是一個完全無質量的實體,就像光子或膠子,那你絕對必須以光速運動,因為其他速度是不可能的。然而,如果你具有一個正的、非零的質量,那你只能接近光速,但永遠達不到;你必須總是比光走得慢。 很顯然,如果某個物體在任意位置發出一束光,那這束光只能直接遠離發出其光源。一秒後,光將離光源299792.458公里,即1光秒;一年後,光離光源的距離將達到9.46萬億公里,也就是一光年;10億年後,光與它發出的位置將有10億光年的距離。 這類計算是合理的、直接的和直觀的。根據狹義相對論,這些結果也是絕對正確的。然而,我們的宇宙並不受狹義相對論的支配,而是有著它自有的規律。 <p三角形的內角和大小取決於當前的空間曲率。在正曲(上)、負曲(中)或平坦(下)的宇宙中,三角形的內角和將分別為大於、小於或等於180° 事實上,上述分析所適用的情況要求空間具備兩個特殊的性質——但實際並不具備。首先,空間必須平坦的,就像一個三維的歐幾里得網格。任何一般空間都可以定義平坦性,而判斷空間是否平坦的方法是選擇3個點,然後畫3條線把它們連接起來,形成一個三角形;接著,將剛才畫的三角形的3個內角加起來,與在一張平面紙上畫一個三角形的結果(180°)作比較。 正如不是所有的紙都是「平的」且角度之和為180度,所有的空間也不都是平坦的。如果在地球儀上畫一個三角形,你會發現其內角和總是大於180°;三角形越大,偏離180°的幅度越大。同樣地,如果在馬鞍上畫一個三角形,你會發現其內角和總是小於180°。宇宙並不像一張紙。由於物質和能量的存在,空間結構會發生扭曲,這取決於物質和能量——尤其是質量——的分布。 但比這種扭曲更重要的是,空間的結構不是靜態的。這不僅僅體現在直觀意義上,你不能只簡單地說,「質量移動,質量決定空間如何扭曲,因此空間曲率改變」。這種說法雖然沒錯,但宇宙中還有一些更深刻的事情正在發生。根據愛因斯坦的廣義相對論——也是我們常用的關於萬有引力的理論——一個充滿物質和能量的宇宙不可能是靜態和穩定的。如果你以靜態開始一個宇宙,並簡單地讓它隨著時間的推移而受引力作用,那它就不會保持靜態;相反,它會坍塌,很快整個宇宙就會終結,不可避免地形成一個黑洞。 我們的宇宙顯然沒有發生這種情況,而這是有原因的。如果將物質和能量均勻地填充到宇宙中,那它將要麼膨脹,要麼收縮;任意兩個相距較遠的點之間的距離也將隨時間而改變。我們無法知道,第一原理(在物理學中指從基本的物理學定律出發,不外加假設與經驗擬合的推導與計算)中哪一個會最終描述我們的宇宙,就像你無法知道4的平方根是+2還是-2一樣。對於我們所處的宇宙,膨脹和收縮都是數學上允許的解,而我們必須對宇宙本身進行測量,以確定哪個解才是正在發生的過程。 解決這個問題的一些關鍵觀測結果可以追溯到20世紀10年代和20年代。事實上,是以下三項觀測的結合才最終使這個難題得以解決。 <em(1)亨麗愛塔·勒維特對造父變星的研究,發現了這類恆星從最大亮度到最低亮度,再回到本身固有亮度所需的時間周期。 <em(2)維斯托·斯里弗關於星系紅移的研究,他測量了天空中大量的螺旋星系和橢圓星系,並根據發射和吸收譜線的移動,確定了它們朝我們移動或遠離我們的速度。 <em(3)埃德溫·哈勃的工作,在米爾頓·哈馬森的協助下,他在這些螺旋星系和橢圓星系中測量了單個造父變星。 <p早在1917年,維斯托·斯里弗就首次注意到,我們觀察到的一些物體顯示出特定原子、離子或分子吸收或發射時的光譜特徵,並且會有規律地向光譜的紅端或藍端移動。與哈勃的距離測量結果結合分析後,這些數據帶來了關於宇宙膨脹的最初概念:星系距離我們越遠,其發出的光紅移增加的比例就越大 結合所有這些屬性,我們就可以確定地球到螺旋星系或橢圓星系的距離,並推斷出的這些星系的運動。將這些數據——無論是最初的還是現代的——放在一起,可以得出一個明確的結論:物體距離我們越遠,其光譜紅移增加的比例就越大,而且似乎越來越遠離我們。換句話說,宇宙無疑在不斷膨脹。 這一結論對靜態宇宙的概念有重大的啟示。如果宇宙是靜態的,那麼光經過一定距離——從發射源到觀測者——所用的時間將完全等於從年到光年的轉換。因為光必須以光速傳播,所以今天到達我們眼睛的光: <em·如果來自1光年外的物體,那就要花1年的時間; <em·如果來自100萬光年外的物體,那就要花100萬年的時間; <em·如果來自100億光年外的物體,那就要花上100億年的時間。 <p1929年,埃德溫·哈勃發表了對宇宙膨脹的最初觀測結果,隨後其他研究者的觀測更為詳細,但同樣不確定。哈勃的圖表清晰地顯示了紅移與距離的關系,其數據優於之前的研究者和競爭對手;現代的觀測數據已經精確得多 以此類推。這也意味著,如果我們的宇宙只有138億年——自宇宙大爆炸發生至今的時間——那我們所能見到的最遙遠的光必須歷經138億年的時間,其旅行距離也必須為138億光年。這與狹義相對論中所用的時空工具「光錐」是吻合的,光錐內部的所有點都與我們存在因果聯系,意味著它發出的信號可以影響我們(或者我們的信號可以影響它),但光錐外部的一切就都無法建立因果聯系,意味著沒有信號可以交換。 然而,我們實際生活的場景——一個不斷膨脹的宇宙——改變了一切。我們不應該把空間看成是一個散布著各種物體的網格,而應該看成一個「內含葡萄乾的發酵面團」。隨著時間的推移,空間結構不斷膨脹,就像面團膨脹一樣,盡管葡萄乾本身並不隨著面團的膨脹而膨脹,但它們彼此之間的距離卻變得越來越遠。 事實上,如果你把自己想像成面團中的一顆葡萄乾,你會注意到附近的葡萄乾似乎只是很緩慢地遠離你,因為在你和它們之間只有少量的發酵面團;然而,如果你和另一個葡萄乾之間的距離越大,你們之間的面團越多,發酵所導致的結果就越明顯:在相同時間內,你們的相對距離會增加得更大。 每一粒這樣的葡萄乾都可以代表宇宙中一個受自引力束縛的體系,就像我們所處的本星系群(包括銀河系在內的一群星系)。類似的還有室女座星系團、獅子座星系群、後發星系團,等等。它們自身受到引力的束縛,不會膨脹,但彼此之間沒有束縛的結構則會膨脹開來——就像面團球里的各個葡萄乾互相遠離一樣。 <p光錐的一個例子,可以將其視為所有可能到達和離開時空中的一個點的光線所組成的三維表面。你在空間中移動得越多,在時間中就移動得越少,反之亦然。只有在宇宙既不膨脹也不收縮的情況下,關聯空間和時間的線才會是直線 這意味著,在我們所處的銀河系或本星系群中,宇宙的膨脹是完全可以忽略不計的。只有在更大的宇宙尺度上,宇宙的膨脹才會變得明顯。在這樣的宇宙尺度下,我們觀察到的物體可能在一個更大的結構中相互約束,但沒有和我們處於同一個結構中。「運動中的質量」確實會產生影響,也會改變時空曲率,但這些影響通常都很小——大約只會影響千分之一的距離變化。 在談論我們與本星系群中其他物體的宇宙距離時,一個物體到我們的距離(以光年為單位)和光從那個物體到我們眼睛所花的年數是等效的,天文學家稱之為「回溯時間」。只要宇宙的膨脹可以忽略不計,用光速除以物體的距離就能獲得精確度達99.9%的回溯時間。 但在更大的宇宙尺度上,一些復雜得多的事情正在發生。當光線從更遙遠的物體——比如本星系群外的星系或類星體——射向我們時,就會發生以下過程: <em·光以光速從遠處的物體發射出來; <em·當光通過星系際空間向目的地行進時,光源物體和最終將吸收光的物體之間的距離會繼續增加; <em·隨著光繼續它的旅程,不斷膨脹的宇宙拉伸了光的波長,導致其波長增加,也就是我們所觀察到的紅移; <em·同時,光源物體與最終吸收光的物體之間的距離也在不斷增加。 <p這是膨脹宇宙的葡萄乾麵團模型,物體(葡萄乾)的相對距離會隨著空間(面團)的膨脹而增加。兩個物體之間的距離越遠,在接收到光線時,所觀測到的紅移就越大。膨脹宇宙所預測的紅移-距離關系在觀測中得到了證實,並且與自20世紀20年代以來所取得的認識一致 結果,當光最終到達地球時,發射體和吸收體之間的原始距離會遠小於當前的距離。與此同時,如果將回溯時間乘以光速,就會得到一個中間距離:比原來的距離大,但比現在的距離小。這就是宇宙年齡(從大爆炸開始測量)和距離最遠的可視物體(對應它們與我們今天的距離)之間出現矛盾的原因。 也許更令人驚訝的是,這種回溯時間和我們與遙遠物體當前距離之間的差異,只有在大的宇宙尺度上才有重要的意義。我們夜空中最顯眼的星系——包括仙女座星系、風車星系、波德星系和草帽星系等——看起來就像是「數百萬年前」的樣子,與它們與我們的距離(以光年為單位)相符。這些星系的光經過1億年的旅程,到達了如今1.01億光年的距離,這樣的差異堪稱微小。 然而,在非常大的距離下,膨脹的宇宙便開始施加一些重要的影響: <em·來自10億年前的光對應目前距離我們10.36億光年的物體; <em·來自50億年前的光對應目前60.87億光年之外的物體; <em·來自100億年前的光對應目前距離我們160.3億光年的物體; <em·來自137.8億年前的光對應目前416億光年之外的物體。 <p星系離我們越遠,其遠離我們的速度就越快,所發出的光就會出現越大的紅移。今天,一個隨著宇宙膨脹而移動的星系與我們的距離(以光年為單位)甚至大於它發出的光到達我們所需要的年數(乘以光速) 這並不是說我們在空間中看到的要比我們在時間上看到的更加久遠。相反,空間和時間是相關的,宇宙正在膨脹,而這種膨脹的效應是累積的,並且影響著穿越宇宙的光在其旅程中的每一步。傳播時間越長的光被拉伸的幅度越大,而因為宇宙在膨脹,發出光的物體現在也處於更大的距離上。換言之,由於宇宙的膨脹,我們可以精確地看到461億光年之外的物體。 無論時間過去多久,我們能觀察到的物體和我們可能接觸到的物體永遠都是有限的。只要空間和時間被愛因斯坦的相對論聯系在一起,這些極限就永遠不會被打破。(任天) 來源:cnBeta

我們探索量子引力的方向錯了嗎?

9月29日消息,在基礎層面上,我們經常假設有兩種描述自然的方式,每種方式在自己的領域中運作良好,但卻似乎無法很好地協同工作。一方面,我們知道構成宇宙的物質和能量,從恆星到原子再到中微子到光子,這一切都需要量子描述才能提煉它們的性質和行為。標準模型是量子物理學的頂峰,可以很好地描述我們在宇宙中測量到的每一次相互作用。 電子具有波粒二象性,可像光子一樣用於構建圖像或探測粒子大小。 另一方面,我們也有廣義相對論:我們的引力理論。然而,這基本上是一個經典理論,物質和能量的存在使空間結構彎曲,彎曲的空間反過來又告訴物質和能量如何穿過這個空間。雖然每一種理論在各自的有效性范圍內運作良好,但仍有很多問題的解答,需要對兩者均有透徹的了解。由於它們的根本差異以及根本上的不兼容性,我們可以想像的許多問題目前都超出了我們的能力范圍。 <p質量彎曲空間結構以及空間隨時間動態演化的想法對於愛因斯坦廣義相對論的概念至關重要,但這個概念對量子物理學並不「友好」。 這並不一定意味著物理學有任何問題,但又似乎在表明我們目前對事物的理解至少是不完整的。為了揭示我們知道什麼、我們不知道什麼,以及未來道路的可能性,來與物理學家李斯莫林深聊一番。斯莫林是量子引力領域的先驅,他的最新著作《愛因斯坦的未竟革命》詳細介紹了對目前已知的量子宇宙之外的探索。 記者:你說量子場論和標準模型,以及引力的廣義相對論,不能從根本上描述宇宙的原因是什麼? 斯莫林:就是不能。你可以很容易地想到一些猜想沒有給出一致預測的實驗。更重要的是,原則上,量子物理的基礎與廣義相對論的基礎相矛盾,是有原因的。我們需要讓這些東西在原理層面上結合起來,因為它應該是自然的基本理論。 當然有實驗的原因,也有原理的原因。在實驗和原理之間,還有很多技術問題。這些技術問題也是概念衝突的結果:原理的衝突。 記者:能舉一個例子嗎? 斯莫林:當然。作為量子力學一部分的「波函數坍縮」在動態時空中是什麼樣的?哪一個根據廣義相對論中的運動方程演化? 記者:愛因斯坦最初的統一想法起初是在幾何學上,將經典電磁學加入廣義相對論中,現在我們知道這是不可能的,因為我們知道宇宙本質上量子力學的。你寫過一本關於「愛因斯坦未竟夢想」的書籍。為什麼這個夢想是重要的?即便愛因斯坦的最初想法和這個夢想已經不再相關? 斯莫林:我不同意你對愛因斯坦最初想法相關性的看法,無論好壞。在科學革命史上,我們對自然的理解發生深刻的變化,而且是在各個可能的范圍內發生變化。當你從亞里士多德科學家轉變為牛頓科學家時,你對世界的看法在各個方面都發生了巨大變化,這些變化也有很多應用。 這里的利害關系是,愛因斯也在二十世紀初開啟了兩次革命:廣義相對論和量子力學。他明白,這兩者並不能給出一致的圖景。事實上,他相信(我也同意他的看法),量子力學本身並不能給出一致的圖景。直接地說,量子力學沒有意義:量子力學是在二十世紀二十年代,有他的朋友和同事提出的。 <p盒子內,貓或活或死,取決於放射性粒子是否衰變。如果貓是一個真正的量子系統,那麼貓既不是活的也不是死的,而是處於兩種狀態的疊加狀態,直至貓被觀察到。 所以我們的議程上有兩項任務。一個是讓量子力學有意義。另一個是修正量子力學理論,使其更優化,使其可以完善廣義相對論。所以,我認為這是一個完成的問題。 廣義相對論在一定程度上很好地涵蓋了某些現象。量子力學也在一定程度上很好地涵蓋了某些現象。他們都是不完整的。高度不完整。在實驗層面,你必須使用一些想像力,但並不完全在普朗克尺度上。有些實驗涉及分鍾或秒的時間尺度,我們沒有明確的預測。但是這場雙重革命需要在廣義相對論和量子力學兩方面來完成,這就是關鍵所在:這是為了完成革命,因為我們生活在一個概念情境中,這與克卜勒和伽利略所面臨的情況非常相似,他們是同時代的人,都介於亞里士多德物理學和牛頓物理學之間。他們對某些事情非常了解,但對其他事情卻很困惑。這就是我們現在的情況。 記者:在量子方面,我聽到很多人的論點,與你的觀點相反。量子物理學非常適合描述宇宙中的每一種量子現象,只要你不同時折疊量子引力效果。如果我可以將時空視為經典或半經典背景,那麼我可以做我的量子場論預測我應該做的所有事情,而不會出現任何錯誤或不確定性。你對此怎麼看? 斯莫林:亞里士多德研究的軌道和行星的位置在一千年內精確到千分之一。這令人印象深刻的,但也是錯誤的。你描述的那種愚蠢的理論……為什麼有人會接受這麼毫無野心的東西?當然,如果你加入足夠多的警告和足夠的近似值,你就可以讓它發揮作用,我們接受的訓練就是讓我們這樣去做。其中也會產生一些美妙的東西,比如史蒂芬·霍金對黑洞輻射的預測。這是不錯,但那是二十世紀七十年代的物理學;我們想永遠做二十世紀七十年代的物理學嗎?我確實像在有意引起爭端,但是,你知道,我們必須喚醒這些人! <p測試量子非定域性的第三個方面實驗示意圖。來自光源的糾纏光子被發送到兩個快速的開關,將它們引導到偏振檢測器。開關可以非常迅速地更改設置,從而在光子飛行時有效地更改實驗的探測器設置。 記者:早在2003年,你與Fotini Markopoulou共同撰寫了一篇論文,文中展示了量子引力的一般思想與量子物理學的基本非定域性之間的有趣聯系。現在,也許我應該為此問你一個設定問題:我們經常說量子物理學從根本上是一個非局域理論。當我們談論量子糾纏時,我們用它來解釋這一點。但批評者會說,沒有任何信息比光從一個量子到另一個量子的傳播速度更快。這是否會在您的腦海中產生任何衝突?你會說量子力學基本上是非局域的嗎? 斯莫林:量子力學從根本上說是非局域的,因此,理解量子力學需要在我們對空間是什麼的理解上做出很大的修改。而廣義相對論需要我們對空間是什麼的想法進行很大的修改。因此,這些事情應該放在一起。我們不應該試圖忽視這一點做這些事情,然後又忽視這一點做那些事情,我們應該將它們一起解決,一步到位。這就是我從19歲上大學開始就一直在努力做的事情。 那篇論文,主要是Markopoulou的想法。它非常巧妙地證明了空間可以是涌現的原則,因此時間可以是基本規律。這就是她所相信的,她也說服了我,這就是我過去20年來一直在努力的方向。時間和因果在底層,並且是基本規律,而空間是次要的、涌現的量,就像空氣的壓力或地球的溫度一樣。這就是我們一直在努力做的事情,並且在此過程中我們取得了一些適度的成功。 所以我們對世界的體驗,隨著時間的推移,一個接一個事件地演變,是真實的,這就是世界的真實面貌。從這個基本的、主動的時間和因果概念中,我們將空間作為一個衍生概念,就像從原子運動中產生氣體一樣。 <p通過從預先存在的系統中創建兩個糾纏光子並將它們隔開很遠的距離,我們可以通過測量一個光子的狀態來「傳送」關於另一個光子狀態的信息,即使是從非常不同的位置。 「量子」並不一定意味著小;量子效應也可以發生在宏觀系統中。 記者:所以你強烈支持這種經典的因果概念,一直持續到量子水平。我是否可以認為,這也意味著您不贊同這樣的量子力學解釋,即不把因果關系作為所有相互作用的基本原則? 斯莫林:是的。 記者:我不知道是出於意識形態還是實際原因,你說過,現實應該獨立於我們這些觀察者之外。 斯莫林:當然。 記者:你回答說「當然」。但量子力學歷史上的許多人並沒有像你這樣回答說「當然」。你能解釋下為什麼現實應該獨立於觀察者之外嗎? 斯莫林:因為我是一個現實主義者。對我來說,科學的目標是描述自然,好似沒有人類處於其中的自然。這並不意味著觀察者沒有角色。例如,我在過去五年中一直研究的理論——」觀點理論「——認為,在那個宇宙中真實的事物,是對那個宇宙的看法。徹頭徹尾的現實主義者約翰·貝爾曾經說過,「我們不應該說什麼是可觀察的,而應該是什麼是可看見的。」所以我一直在研究這個理論,我們有事件,然後有來自過去的信息或新聞,這就是真實的:那些觀點。世界的動態不依賴於空間或場中的微分方程,而取決於觀點,以及這些觀點之間的差異。該理論的基本動態學原理是宇宙的演化使觀點盡可能多變且彼此不同。 <p光錐例子,所有光線在時空中可能到達和離開的一個點的三維表面。你在空間中移動得越多,你在時間中移動的就越少,反之亦然。只有包含在你過去光錐中的東西才能影響今天的你;只有包含在你未來光錐中的東西才能被你在未來感知到。 記者:所以你有一個最大化或最小化的原則。 斯莫林:當然。 記者:你可以為我們描述一下嗎? 斯莫林:沒問題。它被稱為「變體」。它可以應用於許多不同類型的系統,讓我們以城市為例。比如一個古老的城市:保存至今的羅馬的市中心。想像一下,你給朋友打電話說,「我迷路了,我在某個角落,我看到周圍有這些,有那些。」現在,羅馬是一座擁有許多變體的城市,所以你的朋友會說,「哦,你在那里,靠近哪里哪里,因為每個角落看起來都不一樣。」羅馬是一座高變體的城市。另一方面,有一些郊區城市,在這些城市中,僅通過環顧四周所看到的東西,你不太可能知道自己的位置,因為許多角落彼此相似。所以這可以給你一個例子,說明我們說「我們想要增加變體」時想表達的意思。 記者:所以,你說」我們想要增加變體「的時候,你是否覺得大自然極端化變體呢? 斯莫林:是的,我可以把它寫成我討論過的框架內的一個方程式,其中有因果關系,有能量和動量,但沒有空間。我們可以構建一個動態理論,隨著時間的推移,將系統的變體極端化。我們從中推導出量子力學,以及作為其極限的經典力學。 我們為什麼要擺脫量子力學?粗略地說,對量子力學有一種原始的現實主義解釋,稱為導航波理論,是路易·德布羅意在1927年提出的,又大約在1952年由大衛·玻姆重新發明。在那個理論中,有勢能,還有另一個新函數波函數,位於勢能通常所在的位置。他們通過最大化這個函數的影響推導出薛丁格方程。事實證明,大衛·玻姆發明的這個函數是我們稱之為變體的數量的某個限制。這是我工作生活中最大的驚喜之一。 <p量子水平上位置和動量之間固有不確定性的說明。同時測量這兩個量的能力是有限的,而不確定性總出現在人們通常最意想不到的地方。 記者:當你思考稱為變體的數量限制時,你會說,「我們正在極端化變體數量」,這對我來說,很像某種類型的熵,某種類型的熱力學量。到目前為止,我認識的每個人都試圖提出「重力是涌現的」或「空間是涌現的」或其他一些我們通常認為是基本的量實際上是涌現的概念。我會說物理學的典型觀點是,熵是一種涌現的屬性,你可以根據所有粒子聚集在一起的微觀量子態來計算它。除了你定義為「變體」而不是熵的東西,你是否在做類似的事情? 斯莫林:粗略地說,是的。但這是一個很長的討論。因為熵在宇宙學理論中的作用是我們必須弄清楚的一個點。馬麗娜·柯爾特斯、安德魯·里德和斯圖·考夫曼撰寫了三篇非常棒的論文,包含一些關於遠離平衡系統及其與宇宙學關系的重要新見解。 記者:我想問一下海森堡和其他很多人的這個想法,就是除非你有某種意義上的我們所說的相互作用——一個量子與另一個量子的相互作用——這是唯一能提供關於宇宙的有意義信息的東西。如果你不進行測量,那麼你就沒有宇宙的可量化屬性。因此,我們所擁有的所有信息都必須來自該行為。我認為,也許比較天真,這從根本上與客觀現實的想法背道而馳。事實上,我們無法在海森堡式的現實圖景和「客觀現實存在」的現實圖景之間進行任何測量。。。。。。你有自己的觀點,而我不認同,很多物理學家也不認同。如果你無法實驗性地解釋這些不同的解釋,你該如何去講清楚這些? 斯莫林:讓我來告訴你我最近是如何看待量子力學的,因為它是新的,對我來說非常令人興奮。我們的認識,其實是順著海森堡的一些起初很神秘的引述開始的。你知道海森堡曾說波函數描述不適用於過去。不知何故,波函數是關於未來的,而經典的描述是關於過去的。還有幾個人也這麼說。弗里曼·戴森詳細地解釋過這一點。薛丁格也說過類似的、但更深奧玄妙的東西。 最近我一直在和克萊莉亞·貝爾德研究這些問題,我們意識到他們想說的是,在哥本哈根版本的量子力學中,有一個量子世界和一個經典世界,以及兩者之間的邊界:當事情變得確定,即當量子世界中不確定的事物變得確定。他們想說的是,不確定的事物變得確定,這是自然界中發生的基本事情。這就是「現在」。現在的時刻,當前的時刻,所有這些人都說的,科學和物理學中缺少的,就是從不確定到確定的過渡。量子力學、波函數,是對未來的描述,是不確定的、不完整的。經典物理學就是我們描述過去的方式。 為什麼?因為過去已經發生,發生的事情是確定的,不會改變,因為已經過去了。所以,我們對量子力學有這種不同的思考方式,這似乎很有幫助,我們合作得很愉快。 記者:很難不同意這一點。所以,比方說,我們去看惠勒的延遲選擇實驗。我在想這樣一種情況,你發送一個光子,你有一個分束器,光子可以繞著鏡子走兩條路徑,然後會在另一邊相遇。或者,你有另一個分束器將它們組合起來,然後你的探測器會看到重組光子的干涉圖,或者你不把分束器放在那里,然後你只會得到一個進入探測器的光子。 你可以這樣做。惠勒的想法是,你可以通過第一個分離器發送光子,讓它以兩種不同的方式運行。然後你可以將第二個分離器放在那里,也可以不放在那里。在最後一秒,你可以移除存在(或不存在)的分離器,或者你可以插入不存在的分離器來進行嘗試,他稱之為「在你測量前捕捉光子即將要採取的行為」。 事後來看,你在探測器上測量到了什麼?如果分離器在那里,你就會得到干涉圖樣。如果分離器不在那里,你只會得到一個光子。基本上,大自然不知道你接下來要做什麼。但是一旦你這樣做了,大自然就好像一直知道你要做什麼。我想,你會告訴我這不是唯一的解釋,就是說,交互行為本身就會給你有意義的信息。如果你沒有觸發任何互動,你就是還沒有確定你的現實。你的現實仍然是不確定的,直到你做出一個能夠區分不同可能性的測量。 斯莫林:是的,我同意這一點。只是,我們的界線是「現在」,「現在」是未來與過去的分界線。 記者:你說的現在,是「進行中」的事情,還沒有決定,將在未來某個時候通過互動決定?你是想說,過去的一切都已經決定,甚至也包括那些將劃定界限的尚未發生的的測量? 斯莫林:所以,那個事件還沒有發生,所以,這是非常兼容的。「現在」的概念不是一個短暫的瞬間,不是說它必須在這里發生;而是哲學家們所說的「厚現在」。因此,有些事件可能會導致某些事情變得確定、或晚或早。所以,我們的「現在」可能會曲折很多。至少,這是我們試圖理解這些情況的方式。它們不在貝爾德的原始論文中,但我們正在詳細梳理所有這些思想實驗,並展示如何思考正在發生的事情。 記者:這是試圖理解現實的基本性質的最前沿想法。你寫了很多關於弦理論中的許多想法的非肯定性文章,以及它們如何成為這種占主導地位的理論範式。我注意到你工作中的一個點是,你似乎對可能存在的其他擴展相對不可知:弦理論、超對稱、大統一等等。你似乎對這一切都持不可知態度,這是也許與你給人們的大眾印象相反。 <p基於點粒子及其相互作用費曼圖(上)。將它們轉換成它們的弦理論類似物(底部)會產生具有非平凡曲率的曲面。在弦理論中,所有粒子只是一個潛在的、更基本的結構——弦——的不同振動模式。 斯莫林:如果人們想對我在2006 年出版的書《物理學的困惑》發表意見,我會希望他們先好好閱讀這本書。那段時間有很多焦慮和衝突,我想人們會感到驚訝,但請讓我告訴你我的想法。我相信理解量子引力有許多有趣的不同方法,但到目前為止都不完整。大家都設法向我們解釋時空的量子描述可能是什麼,但他們每個人在某些特徵的某個方向陷入了困境。 弦理論是一套美麗的設想,但在我看來已經陷入困境。還有圈量子引力,我很幸運在它被提出的時候有過對該理論的研究,但它顯然也卡住了。它們都表達了相同的想法:承載力的場(如電磁場)之間的二元性,以及這些場的量子激發看起來像延伸的物體,如弦或環,在蔓延。圈量子引力和弦理論都在不同的背景下表達了該基本猜想。 我試圖在那本書中表達的是,那本書的初衷是對衝突在科學中的作用的一個案例研究。作為保羅·費耶阿本德的學生,我認為衝突和分歧對科學進步至關重要。那本書就是為了論證這一點,使用了我最了解的案例研究。不過在我和編輯們對這本書的調整下,內容前後對調了一下,我們把案例研究放在第一部分,然後是衝突如何在科學中發揮驅動作用的分析,而大多數人只閱讀了前半部分。 我所反對的,都是過早的教條主義:過早地相信比證據支持以外的東西。不幸的是,這在科學中很常見。因為我們都想相信我們做了一些好事並發現了一些東西。當時有一種過度樂觀的氣氛,不過,我認為現在已經消散許多。我試圖對弦理論的優點和缺點給出一個平衡的看法。遺憾的是,有些人對此不太滿意。但那是很久以前的事了。 記者:你能說說你對某些理解量子引力的有效方法有怎樣的看法?就像量子引力中的漸近安全性一樣,你認為這有什麼希望嗎? 斯莫林:漸近安全性是有一些非常吸引人的地方。它基本上是史蒂夫·溫伯格針對關於微擾不可重整化理論的一些想法的應用,並將這些想法應用於引力。這是一個非常吸引人的故事,但有一個問題;正如我所說的,問題總是存在的。漸近安全性的問題是單一性。我們知道即使在微擾理論中也存在漸近安全理論。 記者:你能說說你對某些理解量子引力的有效方法有怎樣的看法?就像量子引力中的漸近安全性一樣,你認為這有什麼希望嗎? 斯莫林:漸近安全性是有一些非常吸引人的地方。它基本上是史蒂夫·溫伯格針對關於微擾不可重整化理論的一些想法的應用,並將這些想法應用於引力。這是一個非常吸引人的故事,但有一個問題;正如我所說的,問題總是存在的。漸近安全性的問題是統一性。我們知道即使在微擾理論中也存在漸近安全理論。 該理論的作用原理是愛因斯坦作用原理,加上宇宙常數項,加上瑞奇純量的平方加上瑞奇張量平方。這最後一個總是引入不穩定性和滿足統一性原則的不可能性,這意味著你不能保證所有將發生的事情的機率加起來為1。這是自 1978 年或 1982 年以來就已知的一個問題,我寫了第三篇論文,以回應史蒂夫那篇違反統一性的論文。 <p只要耦合在高能極限內是有限的,就可以有一個漸近安全性理論。通過為重整化組選擇一個高能量的不動點,其他一切都可以在較低的能量下計算。 記者:我還想向你請教的一件事是:如果你有一個動態時空,相對於一個靜態時空,你如何描述變化時空中的波函數坍縮?如果你有一個在變化時空中的波函數,如果你的時空不是靜態的,波函數坍縮是什麼樣子的? 斯莫林:羅傑·彭羅斯的觀點是,波函數坍縮是一種物理現象,當該可能事件中涉及的特定能量度量等於每普朗克時間的普朗克能量或類似的東西時,就會發生這種情況。我不記得他是怎麼做到的。 然後,你就會處於一個愛因斯坦方程或薛丁格方程都不完全正確的領域。 真正讓我感到非常興奮的是,有一些正在開發中的實驗正在測試這些。不同的人正在研究新一代的桌面引力或量子引力實驗。 <p量子引力試圖將愛因斯坦的廣義相對論與量子力學結合起來。 經典引力的量子校正被可視化為圈圖,如圖中白色所示。我們通常認為彼此靠近的物體能夠相互施加力,但這也可能是一種錯覺。 記者:我喜歡正在進行的桌面模擬實驗。我一定要問你的一件事是,就像你之前說的,你會嘲笑那些在沒有證據支持的情況下將結論視為已成定論的人。在關鍵證據出現之前,您希望對任何可能發生的事情保持開放的態度。那你是否擔心採取「在量子物理學方面我是一個現實主義者」的立場違反了這條建議?你會擔心,「我是一個現實主義者,而我相信現實是獨立於觀察者之外的」,這個觀點會犯這樣的錯誤嗎? 斯莫林:我一直覺得,沒有什麼比能夠思考這些事情更有趣了。有些人心里有這種觀念,就是他們必須得正確,但我沒有。我不知道為什麼,也許這也是一個缺點?所以,當然,如果你問我,是的,我可能錯了。我可能在很多事情上都錯了。 讓我們來到1000年以後。這時候,我們都會因為錯過了神經科學或行星科學中明顯的東西或被證明為很重要的東西,而在後人眼里看起來像是傻瓜。有一位著名的拳擊手在被問到他對自己的職業生涯有何感想時,他說:「你知道,我已經盡力了。」我對此很滿意。我不一定是對的,但如果我不遵循我的信仰,我就不會像現在這樣快樂。 <p尼爾斯·玻爾和艾爾伯特·愛因斯坦,於1925年在保羅·埃倫費斯特的家中討論了許多話題。玻爾與愛因斯坦的辯論是量子力學發展過程中最具影響力的事件之一。今天,玻爾以其對量子領域高的貢獻而聞名,愛因斯坦則因提出相對論和質能等價而廣為人知。 記者:我想引用尼爾斯·玻爾的一句話,然後問你對此的看法。 「當我們測量某物時,我們是在強迫一個未確定、未定義的世界去假設一個實驗值。我們不是在測量世界;而是正在創造世界。」我認為這是一個我希望你從根本上提出異議的聲明,但你可能會讓我感到驚訝。 斯莫林:不,這對我沒有吸引力,但是,我真的很遺憾從未有機會認識玻爾。他是個有趣的人;我們就不能達到那個水平嗎?最後,在西方文化和社會的發展中,從我們的角度來看,玻爾處於一個非常奇怪的位置。受叔本華等人的影響,他的觀點不僅是我們認為的非現實主義觀點,而且還是激進的非現實主義觀點,他對此已經盡力了。 記者:你還有什麼想法,你覺得有必要分享的? 斯莫林:讓更多訓練有素且非常優秀的人才有機會加入科學界。對我來說,當人們談論多樣性時,這不僅意味著女性、黑人和原住民以及其他人,他們都是非常非常重要的,但更重要的是他們有不同的想法。如今,要在物理學上取得成功,你不能只是普通人,就像我不能創作一段音樂,然後把音樂交給紐約愛樂樂團讓他們演奏一樣。 你必須得有你的工具,必須練習,必須善於使用你的工具,必須為你在工作中發現的結果提供令人信服的理由。這就是博士學位所象徵的。但在非常優秀的人中間,我們想要各種各樣的想法、觀點、類型、個性、性別和種族……我希望下一代和下下一代生活在一個更加有趣的科學世界中。因為如果每個人都一樣的話,那就太無趣了。(勻琳) 來源:cnBeta

譯介丨劉宇昆:什麼是「絲綢朋克」

寫在前面 此篇短文發布在劉宇昆老師的個人Blog網誌上,短文的譯介和發布已徵得原作者劉宇昆的同意。 感謝劉宇昆老師。 什麼是「絲綢朋克」? 劉宇昆 自從我創造了這個詞之後,我想我應該給它下一個定義。 不,這不是「亞洲風味的蒸汽朋克」。不,這也不是「受亞洲文化影響的幻想文學」。這些說法都不恰當…… 這是一種非常特殊的關於科技與文學的美學。請容我進一步解釋: 當我在寫「蒲公英王朝」系列時,我是這樣為讀者描述這部小說的——這是一個融合了科技和魔法的宏偉故事,用對未來的創想塑造手法來重新詮釋往昔世界,並借鑒了世界各地的傳統文學風格。 「絲綢朋克」是我想出的一種概稱,用來描述我在「蒲公英王朝」系列中所要展示的科技美學,以及構成這些故事時所使用的文學手法。 在創造「絲綢朋克」美學時,我受到了布萊恩·阿瑟(W. Brian Arthur)觀點的啟迪。他將科技設想為一種語言——工程師的工作在某種程度上與詩人無異,因為工程師必須創造性地組合已有元件來解決未曾預見的問題,因此設計一個工件就如同是在「科技語言」的層面上創造出一種全新的表達形式。 在我所著小說的絲綢朋克世界中,這種對於技術的設想占主導地位。「科技語言」的「詞匯」依賴於對東亞和太平洋島嶼人民來說具有歷史意義的材料:竹子、貝殼、珊瑚、紙、絲綢、羽毛、肌腱等;而在「語法」上則更加強調仿生學——飛艇通過類比魚鰾來調節升力,潛艇像鯨魚一樣在水中移動。工程師們更是被推崇為偉大的藝術家,他們改造了現有的「語言」,並將其演變成更美麗的形式。 同樣,文學手法本身混搭了來自全球不同傳統文學風格中讓我感覺有沉浸感的要素,將東亞古典浪漫中的比喻和敘事技法與西方史詩敘事的元素進行有機融合。而文本本身也同樣秉承了「工匠詩人」的理念。 《埃涅阿斯紀》、《史記》、《失樂園》、《貝奧武夫》、漢代詩歌……這些都是靈感的源泉,經過重新塑造,講述了一個全新的故事。 最後,這里的「-punk」是一個功能性的後綴。絲綢朋克小說是關於傳統的反叛、反抗、改良和復興,以及對權威的蔑視——這亦即是「朋克」美學的核心支柱。 英文原文的網址如下: What is "Slikpunk" ? 來源:機核

Science封面:松鼠運氣為什麼總是「好到爆」?

松鼠能從彎曲的樹枝上跳下來,「飛越」難以置信的距離,在牆壁上「著陸」,然後迅速跑走。作為天生的「跑酷高手」,松鼠如何判斷自己能跳多遠?人們能否學習其靈活身姿確保運動更有效?機器人又能否「學習」它們評估自身的能力?近日,刊登於《科學》的一項研究試圖找出這些問題的答案。 ...

研究表明過去海平面的上升幅度可能沒有此前估計的那麼高

據媒體報導,對巴哈馬海岸線海岸沉積物進行的一項新研究可能會改變對過去海平面的估計。目前氣候科學的一個謎團是圍繞著廣泛接受的證據,即在地球最近的自然溫暖期,大約12.8萬到11.7萬年前,全球海平面達到頂峰,比今天高6到9米(20或30英尺)。而且,在那個所謂的最後一個間冰期,氣溫僅比工業化前的溫度高1或2攝氏度。 研究人員表示,只有格陵蘭島或南極洲的冰蓋崩塌才會產生這樣的洪水。如果現在發生這種情況,它將淹沒人類世界的大部分地區。然而,至少到目前為止,未來海平面上升的模型通常在未來100年內徘徊在一米左右。 在一項新研究中,哥倫比亞大學Lamont-Doherty 地球觀測站的一個團隊認為他們有一個答案。他們說,研究人員在檢查各海岸線過去的海平面跡象時,可能沒有準確糾正陸地本身的長期變化。根據在整個巴哈馬群島進行的新的精密測量以及分析數據的新方法,研究人員對上一次間冰期的估計有所降低--盡管仍然令人生畏。他們說,海平面至少比今天高1.2米(4英尺)--大致上符合目前對未來100年左右的大多數模型。然而,他們說,水平可能更高。他們說,一個不太可能的上限是5.3米(17英尺)。這項研究出現在本周的《美國國家科學院院刊》上。 「為了達到9米的海平面上升,必須融化格陵蘭和南極洲的大部分地區,」主要作者Blake Dyer說。「這表明這並沒有發生。因此,也許我們應該對未來感到不那麼糟糕。另一方面,我們較低的估計是糟糕的,而我們較高的估計是非常糟糕的。」 這項新研究的關鍵是:隨著冰原的形成,它們會壓迫其下的土地這一事實。在大約15000年前的最後一次冰川時期,覆蓋北美北部的冰塊將土地壓低了數百米。但是,在一個地方下降的東西會在另一個地方上升,就像你擠壓一個橡膠球或內胎一樣。在冰雪地區之外的這些必然的變形仍然沒有得到很好的理解;它們可能在幾百或幾千年的時間里移動數百或數千英里。它們主要在柔韌的地幔中移動,大約在100到1000公里深的地方,然後再鼓起回到表面。然後,當冰雪融化時,這個過程會發生逆轉;以前被冰雪覆蓋的地區會反彈,而邊緣的地區會下沉,以緩慢的「蹺蹺板」方式。 顯然,這種冰川後地殼運動,可以歪曲對過去水位的估計,而且氣候科學家一直在努力准確地調整它們。例如,以前的研究表明,來自北美冰川的地形波紋已經沿著美國東海岸,一直延伸到巴哈馬群島。當冰層較高時,這就把這些島嶼向上推,而當冰層融化時,又慢慢把它們放下來。但究竟有多少,以及什麼時候,還不清楚。為了找出更多,研究人員對這些島嶼的海岸沉積物進行了非常詳細的研究。 巴哈馬群島從北到南長達1200公里,這使得它們成為研究冰川後地殼運動的理想之地。從理論上講,隆起和沉降的周期在靠近冰層的地方會更大,而在更南的地方會逐漸減弱,這在群島的沿海沉積物中可以得到證明。這正是研究人員所發現的。 沿著七個島嶼的海岸線跋涉,該小組准確地測量了不同種類的地質構造的海拔,包括珊瑚礁化石;古代海灘和近岸沙層的邊緣化石;以及化石沙丘。他們在每個島上都發現了類似的年齡序列,但它們的海拔高度因緯度不同而不同。這意味著這些變化不可能僅由水位產生;必須考慮陸地的運動。把所有的測量結果放在一起,他們得出結論,北方的島嶼在間冰期可能下沉了10米,而南方的島嶼只下沉了大約6米。他們將這些發現與數百個不同的模型結合在一起,這些模型描述了冰川後地殼運動如何在地球上移動,並將計算結果轉換成全球海平面。這產生了新的、較低的估計。 Lamont-Doherty 地球動力學家Jacqueline Austermann說:「我們對未來的許多估計都是基於我們對過去的觀察,所以這直接影響了我們的預測。如果我們較低的估計是真實的,這意味著冰原將對變暖作出反應,但也許不像我們想像的那樣劇烈。」 該研究的一個收獲是:對上個冰期海平面上升的更高估計的證據來自許多其他地方,包括地中海、印度洋和澳大利亞。新研究的作者認為,以前的分析可能部分是基於一個錯誤的前提,即12.8萬年前覆蓋北美的冰蓋與最近的冰蓋大小相同。新的研究表明,事實上以前的冰蓋比較小,這可能影響了其他地點的計算。以前的估計也可能受到關於覆蓋斯堪地那維亞半島、北歐和俄羅斯西北部的獨立冰層規模的假設的影響。 另外,上一次間冰期的溫暖溫度是由幾千年來地球對太陽方向的變化慢慢產生的,可能沒有同時影響到兩極。研究報告的共同作者、Lamont-Doherty 研究所所長和新成立的哥倫比亞氣候學院的聯合院長Maureen Raymo莫說,這可能意味著當一些極地地區失去冰塊時,其他地區可能正在增加。這將有助於平衡事情,限制全球海平面上升。"這仍然是一個問題。冰原的模型仍然處於『幼兒期』,"她說。她指出,人類的碳排放現在對全球的加熱要比上一個間冰期快得多,也均勻得多,所以不能保證有任何這種緩沖。「這使得將這些結果應用於今天更加困難,」她說。「容易的說法是,『哦,我們表明海平面沒有那麼糟糕,這很了不起』。更難的答案,更誠實的答案是,也許當時的情況不同,而我們並不清楚。」 這項研究並不是第一個對最後一個冰期提出較低海平面估計的研究。去年,俄勒岡州立大學的Peter Clark 領導的一項研究表明,海平面可能已經上升了4米左右。然而,該研究是嚴格基於建模,而不是像新的研究那樣基於新的地質證據。 羅格斯大學的氣候科學家Robert Kopp說,這項研究「應該激發我們對上一次冰期的理解或我們認為的理解進行實質性的批判性評估」,他的工作被廣泛引用為上一次冰期海平面大幅上升的證據。鑒於它是基於一個單一的區域,我認為它應該被看作是對現行評估的另一種假設(而不是)新的最佳估計」。他說,下一步將是重新審查其他地區。 研究人員計劃這樣做,並且已經在研究對丹麥、法國、英國和南非的站點進行新的評估。 麻薩諸塞大學阿默斯特分校研究極地氣候變化的科學家Robert DeConto在談到這項研究時說:"我的猜測是,這並不是關於(最後一次冰期)海平面的最後說法。相當大的不確定性,以及海平面遠高於1.2米的可能性仍然存在。" 來源:cnBeta

為什麼地球重力向下而不是向上呢?

引力是有質量或者有能量的物體相互吸引的原因,這就是為什麼蘋果會掉到地面,而行星會環繞恆星運行。磁鐵會吸引某些金屬,但也會排斥其他磁鐵,那麼為什麼人們只能感覺到地心引力呢? 1915年,阿爾伯特__愛因斯坦發表了著名的廣義相對論,認為引力將人們拉向地面的原因是,所有有質量的天體,例如:地球,實際上會彎曲宇宙結構,所產生的時空曲率就是人們感受到的重力作用 1915年,阿爾伯特·愛因斯坦發表了著名的廣義相對論,找到了其中的答案,引力將人們拉向地面的原因是,所有有質量的天體,例如:地球,實際上會彎曲宇宙結構,所產生的時空曲率就是人們感受到的重力作用。 在接觸復雜的引力世界之前,人們需要了解時空概念,時空就像它字面的概念那樣:空間的三個維度——長、寬、高,與第四個維度——時間相結合。愛因斯坦運用了一些非常聰明的數學知識,是第一個認識到物理定律可運用於空間和時間融合的科學家。 這意味著空間和時間是相連的,如果你在空間中移動得非常快,那麼與移動較慢的人相比,你的時間就會減慢,這就是為什麼太空人在太空中移動速度很快,卻比地面上的人衰老得慢一些。 人們需要記住,引力是指由於時空被彎曲導致宇宙中物體相互吸引,當愛因斯坦提出廣義相對論時,他證明了宇宙中所有物質都可以彎曲時空,從物理學角度來講,物質具有質量和能量。 由於人們通常認為世界是三維結構的,所以很難將時空四維結構看作是單一概念,為了更直觀,人們可以想像一下蹦床表面,如果蹦床表面什麼也沒有,它就是平整的,但如果人們站在蹦床上,其表面就會變形,在人體站立的位置形成一個凹陷的窪地,如果蹦床上有一個球,它就會滾向你的腳。 實際上蹦床是一個時空運行的二維實例,人體質量拉伸了蹦床表面,創造一個重力井,球就會朝向人體站立的方向滾過來,這非常類似於一個重物體的引力作用,例如:地球,將人類拉向它,使人們跳起來很快就會落地。 更為奇怪的是,由於空間和時間是相連的,時間也會被重物體拉伸!你的身體越重,蹦床的兩側就越陡,這就是為什麼宇宙中真正大質量的天體——例如太陽或者黑洞,比地球的引力更強。那麼,為什麼重力會將人體向下牽引而不是向兩側推開呢? 想像一下,如果人們在蹦床下方向上頂蹦床表面,那麼球就會從原來的窪地滾走,這是重力山作用,而不是重力井作用。科學家指出,物質總會產生重力井作用,而不是重力山作用,人們可以想像由奇異物質或者能量構成的天體通過引力將你推向太空,但到目前為止,人們還未發現任何天體或者事物會導致引力將你推離地球。(葉傾城) 來源:cnBeta

外星世界是否會進化出類似螃蟹的生物?

8月2日消息,據媒體報導,一提起螃蟹,你或許會覺得它們只是一些其貌不揚、平平無奇的甲殼動物,但在動物界中,不僅有驚人數量的蟹類物種,還有大量外形很像螃蟹,但又不是螃蟹的物種。比如寄居蟹,這些常常躲在螺殼里的動物具有與螃蟹十分相像的外形,但嚴格來說,它們並不是真正的螃蟹。不止寄居蟹,在地球生命的歷史上,甲殼亞綱十足目有5個類群都以這種方式獨立發生了進化。這一過程非常普遍,以至於科學家提出了一個專門的術語:蟹化(carcinization)。 更確切地說,蟹化就是甲殼類動物物種在進化過程中,從其他形態演變為近似蟹類,也就是短尾下目(Brachyura)的形態,特指物種在腹部位置折疊的變化。 近年來,這一進化過程引起了許多人的注意,出現了諸如「為什麼一切最終都變成了螃蟹」,以及「為什麼進化總是把一切都變成螃蟹」這樣標題的文章。 「一切」顯然是夸張的,因為地球上絕大多數動物都不屬於蟹類,而且似乎也沒有變成螃蟹的可能。不過,如果在地球上擁有類似螃蟹的形態能帶來進化優勢,我們是否應該將這種形態視為生命的一種進化規律呢?這在其他星球上也適用嗎?蟹化過程發生在地球上,那或許在其他星球上也可能發生。 為了回答這些問題,與研究螃蟹、進化和外星生命方面的專家進行交流後,他們給出的答案是:這些說法都是高度推測性的,因為我們還沒有在宇宙的其他地方發現類似螃蟹的生命,但也不是完全沒有可能。 好吧,但為什麼會出現蟹化過程呢? 雖然有很多假說,但動物進化出類似螃蟹特徵的原因仍然未知。蟹化可能是基因和環境共同作用的結果,科學研究目前還沒有確定的答案,為什麼長得像螃蟹比不像螃蟹更好,原因目前還不明確。 類似螃蟹的形態非常普遍,許多我們稱為「蟹」的物種與螃蟹的關系並不密切。例如,寄居蟹是甲殼綱十足目異尾下目(Anomura)寄居蟹總科物種的統稱,雖然它們進化出了類似螃蟹的特徵,但它們不是真正的螃蟹。 其他動物進化出類似螃蟹的形態,可能是因為這種形態具有某些優勢。螃蟹的身體往往緊湊而扁平,腹部折疊,這使得它們成為捕食者眼中更小的目標,也能夠在更小的縫隙中移動和躲藏。 螃蟹的「鉗子」——由第一對足演變而成的螯——可能也是一種優勢。當然,有螯並不意味著一個物種就是螃蟹,如美洲螯龍蝦(常被稱為波士頓龍蝦)就長著巨大的螯,但它們不是螃蟹。而且,由於螯具有多種功能,似乎並不能認為這是螃蟹獨有的優勢。有些螃蟹甚至不用螯來覓食,比如雄性招潮蟹就用它其中一隻巨大的螯來吸引異性的注意。 蟹化可能有遺傳上的限制。如果一個物種進化出了類似螃蟹的身體結構,那麼它的基因組就需要有合適的構件來完成這一過程。例如,蝦和蟹都有自己的基因「工具箱」,可以讓它們長出諸多肢體和外骨骼,而人類沒有這些基因。換句話說,地球上並沒有與人類親緣關系密切相關的螃蟹物種。 那麼,外星生命是否有可能具有像螃蟹一樣的形態? 目前,還沒有證據表明其他行星上存在生命,更不用說像螃蟹這樣的復雜生命了。即使我們發現了長得像螃蟹的外星人,他們顯然也不是我們所定義的「螃蟹」。不過,假設有了合適的環境,其他星球上也有可能進化出類似螃蟹的外星人。即使在這些假想的行星上,任何生物也都需要有合適的基因構件,才能進化出類似螃蟹的形態。反之亦然:與地球環境差異很大的行星上不太可能出現螃蟹。 以《星球大戰》中的納布星舉例,這顆行星有陸地、水體和岩石等環境要素,可能會進化出螃蟹。地球上有陸生螃蟹,由它們的海洋親戚進化而來。地球上也有陸生的形似螃蟹的甲殼動物,比如長相可怕的椰子蟹。但在很大程度上,一顆行星上如果有豐富的水或某種類似的液體,還是會增加類螃蟹生物出現的幾率。 如果螃蟹形態的出現是為了更容易鑽進岩石縫隙,那麼在多岩石的行星地貌中,蟹化的幾率也會增加。回到《星球大戰》的類比,像沙漠星球塔圖因或氣體巨行星貝斯平(雲城所在地)這樣的行星,可能就不具備蟹化所需要的條件。 類似螃蟹的生物也可以在類地環境的行星上占據特定的生態位。一些螃蟹物種會在海洋底部游盪,要麼以上方水柱落下的有機廢棄物為食,要麼捕食其他攝食這些廢棄物的物種。 假設另一個星球上也存在死亡並沉入海底的水生生物,那就可能存在類似地球海底蟹類的生態位,這種進化遊戲的發生與地球上可能發生的情況非常相似。當然,這並不一定意味著這個生態位會被類似螃蟹的生物占據。螃蟹確實有一些優勢,比如大螯和可以快速行走的多條步足,以及分節的身體,但目前對這些進化特徵目的的猜測並不是很準確。此外,在許多情況下,物種只是從前幾代遺傳性狀,即使這些性狀很可能不再有助於生存。 那麼,在類地行星上會出現類似螃蟹的生物嗎? 如果外星蟹類真的存在,它們很可能會出現在與地球環境相似的行星上。在陌生的外星環境中,可能會進化出各種各樣奇怪的生命形式。 其他星球上的生命並不需要看起來和地球上的生命完全一樣,相較而言,奇異和古怪的外星生命很可能就非常罕見。例如,很多岩石行星上可能有水,這或許是生命存在的必要特徵。但另一方面,生命也可能存在於金星的酸性大氣中,那里的環境與地球截然不同,但也可能存在某種孢子生物。 與某些古怪而奇妙的行星相比,類地行星可能會有相對豐富的生命,更合理的生命形式可能更為普遍。 然而,在地球上進化成類似螃蟹的物種數量其實相當有限。如果某個星球上出現了類似螃蟹的生物,那就說明該星球有可能發展出一些更復雜、有趣的事物。如果向太空發射探測器尋找生命,可能會在其他星球上看到許多蠕蟲形態的生命,因為這樣的生命形態在地球上十分常見,已經存在了5億多年。至於蟹化的生物,需要有一個充滿活力的生態系統圍繞著它們;這個系統既需要有捕食者,也需要有各種各樣的食物,而對蠕蟲類生物來說,所有這些可能都不需要。 發現一隻螃蟹可能意味著存在一個足夠豐富的生物圈,以及足夠豐富的基因組潛力,你或許還能期待進化出像人類一樣的生物,因此,在尋找外星生命時,尋找類似螃蟹的生物可能是一個很好的選擇。如果某顆行星上沒有進化出類似螃蟹的生物形態,你就可以知道,你發現了一個仍然相對簡單的世界。(任天) 來源:cnBeta

神秘的太陽系深空訪客

幾十年來,天文學家一直在尋找太陽系里的系外天體,然後,兩個這樣的天體似乎同時就出現在他們眼前。2017年10月,美國夏威夷哈雷阿卡拉天文台的望遠鏡上出現了一個小小的亮點。研究人員發現,這個天體來自織女星(一顆距離地球約237萬億公里的恆星)方向,其軌道十分奇特,並且正以每小時90000公里的速度在太空中翻滾。 奧陌陌星球闖入太陽系,科學家從中找到答案,人類或起源於外星球 來源:BBC 作者:Zaria Gorvett 翻譯:任天 它的形狀可能像一根拉長的雪茄,也可能是一個像宇宙飛船一樣的圓盤。當天文學家發現它的時候,它剛剛疾速掠過太陽,進行了一次順滑的發夾彎道飛行,然後朝另一個方向飛馳而去。 奧陌陌是已知第一個經過太陽系的星際天體,最初被認為是彗星,但長時間觀測研究後發現不具有彗發結構,但它也不是小行星 這一神秘天體被命名為「奧陌陌」(Oumuamua,發音為oh-moo-uh-moo-uh-uh),在夏威夷語中的意思是「第一位來自遠方的使者」。夏威夷大學的天文學家羅伯特·沃利克是率先探測到了這個天體,並從它的速度得知,這在物理學上是一個全新的事物。這不是普通的彗星或小行星,而是來自遙遠的未知恆星系的星際訪客。毫無疑問,這是一次歷史性的發現,人類首次在太陽系內發現了系外天體。 奧陌陌的亮度被發現是定期波動的,表明它在運行時可能在不斷翻滾,其形狀可能是高度拉長或盤狀 對於一個起源於太陽系以外的天體而言,奧陌陌是相當奇怪的。科學家的關注點主要有兩個。首先是它遠離太陽的加速度,這很難與關於其組成成分的許多觀點相吻合。其次是它奇特的形狀,據估計,它的長度是寬度的10倍。在奧陌陌之前,已知最細長的太空物體的長度只有其寬度的3倍。 奧陌陌的長度只有400米至800米,只有在靠近太陽時才能被觀測到 在隨後的幾年里,無論是學術期刊還是新聞媒體,都對奧陌陌的真實「身份」進行了各種猜測。它是否可能是一塊固態氫?抑或是一大塊宇宙「積塵」?還是像哈佛天文學家阿維·勒布所推測的,它是一個由外星智慧文明建造的人工建築? 意外的訪客 幾十年來,科學家們一直懷疑,某些不受恆星引力約束的「星際旅行者」可能會定期造訪我們的太陽系,其中不少天體甚至很可能已經在恆星之間漫遊了數十億年。然而,盡管天文學家每天晚上都通過數以百計的專業儀器掃描天空,但無論是南極被白雪覆蓋的望遠鏡,還是智利安第斯山脈被太陽炙烤的阿塔卡馬大型毫米波陣列,都從未發現這樣的天體。 奧陌陌出現後不久,意想不到的事情發生了:天文學家又發現了一個類似的星際訪客。 2019年8月30日,工程師兼業余天文學家根納季·鮑里索夫在克里米亞瑙奇尼的個人天文台,使用他自己製作的望遠鏡觀察到,有一個物體正在黎明前的天空中移動。在第一眼看到這個天體時,他就意識到了它的特別之處:它的移動方向與存在於太陽系主要小行星帶的彗星完全不同。 該彗星的正式名稱為「2I/鮑里索夫」(2I/Borisov),通常稱為鮑里索夫彗星。天文學家懷疑它是一顆「流浪彗星」,即不圍繞恆星運轉的彗星。那麼,這些星際訪客從何而來?它們能否提供關於其他恆星系的信息?我們多久才能見到它們一次? 要找到這些問題的答案,首先要了解它們都是由什麼構成的。 彗星?小行星?還是…… 奧陌陌還沒有被明確歸類為彗星或小行星——它完全可能是其他的東西——但科學家通常認為大多數星際天體屬於前者,這是講得通的,因為目前存在於在太陽系最深處的一些彗星在被太陽引力捕獲之前,很可能就是星際彗星。 然而,大多數彗星都具有彗尾。在接近太陽時,由冰物質組成的彗核會被加熱,釋放出內部的凍結氣體和塵埃,形成我們看到的彗發和彗尾。你或許已經猜到了,奧陌陌沒有彗尾。這特別令人困惑,因為它的路徑已經進入了太陽系深處,正朝太陽飛去,只差0.26個天文單位——大約是地球到太陽距離的四分之一。 隨著數據的補充,越來越多的奇異現象出現了。起初,科學家認為這可能意味著奧陌陌就是一顆岩石小行星,但後來更多的觀察結果卻出乎他們的意料。 它在遠離太陽的時候具有很不尋常的加速度,這令科學家十分困惑。彗星在與太陽近距離接觸後返回時,加速是很正常的,但這只是因為它們的彗尾能提供動力——噴射出來的氣體給了它們推力,就像火箭的引擎一樣。 除了太陽的引力,還有其他東西在把它推開,為了解釋這種推力,需要這個物體蒸發大約十分之一的質量。 一種推測是,奧陌陌可能是一座「氫冰山」,即一個巨大的冰凍氫塊,可以形成一個從地球上看不見的彗尾。 然而,並不是所有人都認同這一觀點。首先,還沒有人在太空中看到過「氫冰塊」,氫冰塊不可能保持足夠長時間的低溫,以形成一個像奧陌陌這麼大的物體。考慮到氫的冰點(零下259攝氏度)僅略高於宇宙的環境溫度,它似乎不太可能在星際空間飛行幾億年後還能保存下來。正如一位研究者所言,它在「被星光烤熟」後就會分崩離析。 考慮到這些令人困惑的問題,認為奧陌陌是外星智慧文明產物的觀點看起來似乎變得更加可信。致力於搜尋地外智慧生物的SETI協會對此就很感興趣,該組織的科學家將望遠鏡指向了奧陌陌,試圖接收任何可能的無線電信號。 如果以外星智慧產物來解釋的話,奧陌陌從太陽接收到的推力或許就是太陽光在其表面的反射造成的——就像風推動船帆一樣;這也意味著,奧陌陌的表面應該薄而平坦,而且具有很高的反射性。對於體積如此之小的天體而言,奧陌陌的亮度確實很高,但當然,大自然不會造帆,所有有觀點提出它可能是人工起源的。 另一個物體「2020-SO」在2020年9月從太陽那里獲得了同樣神秘的加速度。該物體最初也是由發現奧陌陌的同一台望遠鏡發現的,後來證實,它其實是1966年發射「勘測者2號」(Surveyor II)太空飛行器的火箭助推器。勘測者2號探測器是為了確定月球的地形能夠讓阿波羅飛船在月球進行軟著陸而發射的,後來在登陸時失去控制,最終在月球表面撞毀。而發射該探測器的宇宙神-半人馬運載火箭在成功發射至太空之後,很快就與地面失去了聯系,其助推器在太空中漂浮了幾十年。正如前面提到的外星「光帆」,2020-SO也具有一個平坦的高反射性表面,可以接收光線並推動自身前進。 最終,SETI協會沒有發現任何外星智慧生命的跡象,不過這並不能排除奧陌陌屬於一個早已死亡的宇宙文明的可能性。 最終,今年早些時候,研究人員提出了一個理論,似乎可以解釋奧陌陌的怪異特性,而不需要歸因於任何外星技術。他們從排除法開始。例如,如果奧陌陌釋放出任何氣體的話,這些氣體中不可能包括一氧化碳、水或二氧化碳,因為天文學家會觀察到這些它們。 冥王星的史波尼克高原冰川主要由氮冰構成,其中包含了數千個小坑,可能是水冰升華形成的 這些氣體必須是以往沒有人考慮過的東西;它也不可能是氫,因為宇宙的溫度太高了,氮冰可能提供了奧陌陌所需要的推力——而且在冥王星上之前觀察到了這種情況。為了證實這一理論,研究人員計算了奧陌陌表面的光亮程度,並將其與氮冰的反射率進行了比較,發現兩者差不多是吻合的。 研究小組得出結論,奧陌陌很可能是一塊氮冰,是從一顆圍繞年輕恆星的類冥王星系外行星表面剝落下來的。根據太陽系柯伊伯帶附近的數千顆類似天體的演化歷史,他們推測這塊氮冰的脫落時間可能是在5億年前。 最終,海王星穿過了這一區域並噴射出大量物質,這一切發生在太陽系很早期的時候,奧陌陌可能從那時起就一直在寒冷、空曠的深空中旅行。 雖然奧陌陌在許多年前就已經到達了太陽系的最邊緣,但它要經過很長一段時間才能到達最初被發現時所處的太陽系中心地帶,並在靠近的過程中逐漸消耗質量。這解釋了它不尋常的形狀,以及一下子劇烈加速的原因,因為蒸發的氮冰會形成一個看不見的彗尾,推動它疾速飛行。地球大氣層主要成分是氮,而且是透明的,氮氣很難探測到。 同樣,並不是所有人都接受這個理論。 首先,有人懷疑奧陌陌起源的類冥王星行星是否有足夠大的表面積,使得我們能發現其一部分碎片在統計學上是可信的。研究團隊計算得出,銀河系中的恆星需要有自身100倍的質量,才能讓我們看到一座脫落的「氮冰山」。冥王星的表層只有其體積的百分之幾,所以這根本說不通。 奧陌陌和「2020-SO」都是夏威夷的泛星計劃望遠鏡發現的,該望遠鏡已經發現了數千個太空物體 但如果這個理論被證明是正確的,奧陌陌或許就能提供一個一窺其他恆星系的罕見機會。目前,我們只能間接地觀測環繞其他恆星運行的行星,包括觀測它們在恆星前面經過時擋住了多少光,或者觀察它們經過恆星附近時引力扭曲光的方式。之所以不能直接觀察這些行星,主要是因為它們與地球的距離實在太過遙遠。以我們目前的技術,要穿越4.2光年到達最近的恆星比鄰星,需要數千年的時間。如果像旅行者號——目前正在探索太陽系外的深空——這樣的太空飛行器現在離開地球,將在75100年後才能到達那里。 在我們的有生之年,到達另一顆太陽系外行星是不可能的,但大自然可以讓這些行星的一部分來到我們附近,讓我們得以近距離觀察。 奧陌陌在進入太陽系時的體積仍然相當大,這一事實表明,它仍然是其母行星的原始碎片,在冰冷的太空真空中保存了5億年。在這段時間里,它很可能從未與其他恆星近距離接觸過,直到偶然遇到了太陽。它很可能在不到一光年的距離內穿過數十個恆星系,但如果像靠近太陽這樣靠近過其他恆星,它就不大可能存留下來了。 特別值得一提的是,奧陌陌是一座氮冰山的可能性,恰恰表明其他恆星系很可能與我們的太陽系十分相似。 這告訴我們,在其他行星系統的外部區域,也有像冥王星這樣更大的天體。計算結果甚至表明,這些冰呈淡紅色,類似於在冥王星含甲烷的氮冰川上發現的冰層,它們足夠大,而且足夠熱,可以分離出不同的物質,形成有差別的分層結構。 在奧陌陌之前,科學家對其他行星系統的外圍情況完全不了解,因為那里的天體太遙遠了,不能在鄰近恆星的映襯下形成足夠明顯的輪廓。我們只知道那些離我們更近的天體,因為它們會更頻繁地經過恆星,並擋住更多的星光。 甚至氮本身也是新聞。在太陽系中,氮十分常見,但在發現奧陌陌之前,科學家並不確定氮在宇宙其他區域是否也如此常見。 鮑里索夫彗星的一氧化碳含量異常豐富,表明它可能來自於一顆較冷的恆星附近,或者其他具有不同化學成分的恆星系 相對「無聊」的彗星 幸運的是,對鮑里索夫彗星的研究要比奧陌陌容易得多。它被認為是迄今為止發現的第一顆星際彗星。和那些徘徊在太陽系外邊緣的物體一樣,鮑里索夫彗星被認為是由水、灰塵和一氧化碳等組成的混合物。它有一條可見的彗尾,這或多或少符合科學家的預期。可以說,鮑里索夫彗星讓奧陌陌看起來更奇怪了。 鮑里索夫彗星被認為是從一個以紅矮星為中心的古老恆星系中脫離出來的。紅矮星是銀河系恆星中最昏暗和最豐富的類型。根據鮑里索夫彗星的速度和軌道,一個國際研究小組初步計算出它可能起源於「羅斯573」(Ross 573,現在是一顆白矮星)的周圍。他們認為,大約在91萬年前,這顆彗星附近的三個大天體發生了劇烈碰撞,將其拋入太空,此時鮑里索夫彗星距離羅斯573約0.22光年(2萬億公里)。 然而,我們不知道鮑里索夫彗星來自哪個特定的恆星系統,它已經旅行了太長時間,無法追溯到一個單獨的系統,但由於鮑里索夫彗星看起來更像一顆太陽系彗星,我們預計它來自其母系統內的彗星雲,無論該系統位於哪里。 受到2014年在一顆超新星中發現的塵埃雲的啟發,一些科學家提出奧陌陌可能是一個巨大的「塵埃團」 「不可能」的計算結果 在一些專家思考奧陌陌和鮑里索夫彗星為何如此不同的同時,另一些研究者則在思考到底有多少類似它們的天體。 太陽系中會有規律地噴射出彗星,同樣的過程也會發生在銀河系的其他地方,這是合乎邏輯的假設——但也完全是假設。 即使在奧陌陌被發現之後,它的到訪依然像其本身一樣令人困惑。在我們的一生中,這樣的事情很可能只會發生一次。同樣地,太陽系中可能充滿了來自更遙遠星系的碎片,它們是如此黯淡,只有當它們的軌道路徑恰好經過太陽附近時才會顯現出來。 現在,科學家們已經發現了兩個星際天體,他們的預感或多或少得到了證實。但是,准確估計這些天體有多常見——以及我們預期能看到它們的頻率——仍然極為棘手。 早在任何星際天體被發現之前,研究人員事就在2009年進行了一次初步計算,以了解找到一個單獨天體的可能性。他們的估計基於銀河系中恆星的密度,以及每個恆星向更廣闊宇宙所噴射物質的可能數量,然後將其與地球上最強大望遠鏡的靈敏度進行比較。最終,他們得出的結論是,在望遠鏡的整個運行生涯中,找到這樣一個天體的機率「非常小」——在千分之一到十萬分之一之間。像奧陌陌這樣的星際天體可能是非常罕見的,科學家幾乎不應該看到它。 然而,科學家還是發現了它。基於對奧陌陌的成功探測,一個研究團隊計算出,在每個以地球到太陽的距離為邊的三維空間單位中,在任何給定的時間,我們都有機會在其中發現大約5個大小相似的宇宙物體。 這表明星系中星際物質的密度要比以前認為的高得多。同時這也暗示著,這些天體並不是在行星形成期間的年輕恆星系中單獨產生的,而是在恆星的整個生命周期中都會出現——否則它們不會那麼常見。 與此同時,在發現鮑里索夫彗星之後進行的最新研究表明,太陽系中任何時候都存在大約50個寬度至少50米的星際天體。這一點很重要,因為不是所有的星際天體都像奧陌陌和鮑里索夫彗星一樣無害。現在認為,導致恐龍滅絕的小行星是一個來自於太陽系內部的天體,但星際小行星和星際彗星的破壞力可能更大,因為它們的運行速度明顯快於那些繞太陽運行的小行星和彗星。 正在智利建造的大型綜合巡天望遠鏡(LSST)將是地球上最強大的望遠鏡,使用三個鏡片,其中主鏡直徑8.4米,第一副鏡和第二副鏡的口徑分別是3.4米和5.0米 搜索更多的深空訪客 隨著技術的發展和新設備的應用,研究人員有望逐步揭開有關星際天體的諸多謎題。在智利,一座正在建設中的新天文台將為我們提供強大的探測能力,以搜尋這些天體的微弱光芒。 薇拉·魯賓天文台以著名女性天文學家薇拉·魯賓命名,位於智利北部科金博大區的帕穹山山頂,海拔2682米。該天文台預計將於2022年或2023年投入使用,其大型綜合巡天望遠鏡(LSST)具有8.4米主鏡,並擁有迄今為止為天文學領域建造的最大的數位相機。它將對夜空進行夜間觀測,搜尋直徑至少140米——大約是奧陌陌的三分之二,鮑里索夫彗星的七分之一——的近地天體。 許多天文學家樂觀地認為,薇拉·魯賓天文台將會找到下一個星際天體,以及太陽系中神秘的假想行星——第九行星。我們需要看到更多像奧陌陌這樣的天體,然後就可以分析相關的統計數據,最終對這些天體的實際數量有正確的估計。 當下一個星際天體進入太陽系時,希望薇拉·魯賓天文台的望遠鏡能夠將其識別出來,並盡可能早地發出警告,以便我們有時間發射太空飛行器加以攔截,並進行更近距離的觀察。2016年9月發射的Osiris-Rex(又稱為歐里西斯號)任務已經成功到達了被稱為「貝努」的小行星101955,距離地球超過3.21億公里。目前該探測器正在返回途中,預計2023年將帶著圖片和樣本回到地球。 這將告訴我們它是人工製造的,還是自然形成的,當然,如果它看起來是人造的話,那將會非常有趣。我們可以在上面著陸,也許還可以讀到『X星球製造』的標簽。 不過,無論發生什麼,希望科學界能保持開放的心態,特別是如果第三次發現的星際天體仍與奧陌陌一樣神秘的話。如果我們發現了以前從未見過的東西,讓我們收集更多的數據,弄清楚它的本質,因為這樣我們就會對製造這些物品的場所或工廠有新的了解。 來源:cnBeta

中國科學家成功把光”封印” 1小時後放出來還是活的

讓每秒30萬公里的光停下來,這並不是天方夜譚,近期,中國科學技術大學郭光燦院士團隊成功地讓光「慢下來」,甚至「停下來」,「封印」在特殊晶體中。更重要的是,1小時後放出來的光,還是「活」的! 近期,國際學術期刊《自然·通訊》發表了該成果,中國科學家成功將一段600米長的光停下來,存在了一個5mm厚的晶體中。 4月22日,郭光燦院士團隊的李傳鋒、周宗權等在光量子存儲領域取得重要突破,其將相干光存儲時間提升至1小時,創造了新的世界紀錄。 其實過程很簡單,第一步讓光慢下來,第二步把光封印住。 怎麼讓光慢下來呢?其實,30萬公里/秒是光在真空下的速度,在介質中,光的速度則要除以折射率,比如玻璃的折射率一般是1.5,那麼光在玻璃中的速度就是20萬公里/秒。 也就是說,我們只要提升介質的折射率,就能讓光慢下來。 早在1999年,哈佛大學團隊使用外加磁場的冷原子氣體,把光速降到17米每秒,相關論文登上Nature封面,封面圖內容是一輛自行車在和光賽跑。 而這次科學家將介質的折射率提升到了幾十萬倍,不但光速慢了下來,光的長度也被極限壓縮。 第二步把光封印,就是把光場的激發轉變成一群原子的激發,原子就像漁網一樣把光子抓住,因為原子無法在晶體中移動,而是被牢牢束縛住震盪,光子自然也無法移動。 中科大團隊光量子儲存方案:a.ZEFOZ 磁場下的能級結構;b. 系統光路示意圖 對於可能的應用,該團隊副教授周宗權表示:「沿著遠程量子通信這條路走下去,那麼就只有兩個方向,量子中繼和量子U盤。」 具體而言,如果在量子中繼衛星上部署光量子存儲技術,一小時的存儲時間足以讓一個衛星從西半球覆蓋到東半球,形成全球范圍的覆蓋。 量子U盤則是量子技術中出現的專屬存儲方式,擁有著基於量子力學原理的安全性,就像是一個有高級密鑰的U盤。下一步,他計劃先在實驗室研發出量子U盤原型機,未來期望能真正走向實用。 視頻點我  來源:遊民星空

科學家開發新型合成纖毛 使微型軟體機器人能夠在液體中移動

草履蟲和某些其他微生物通過來回甩動被稱為纖毛的附屬物在液體中移動。科學家們現在已經開發出一種新型的合成纖毛,可用於微型機器人等。纖毛從微生物的身體中伸出來,通過反復向前伸出然後向後掃動來推動它在液體環境中移動。它們不是齊頭並進,而是開始分別移動,一個接一個,形成「波浪」,沿著微生物的長度方向移動。 研究人員以前曾創造過更大規模的人工纖毛,但這些系統往往在機械上相當復雜,而且體積太大,無法納入小型設備中。然而,荷蘭埃因霍溫科技大學的一個團隊最近創造了一個微小的軟體機器人,它利用了一種更小、更簡單的纖毛形式。 為此,科學家們將一種液體聚合物與羰基鐵粉顆粒結合起來,然後將這種混合物倒入一個50微米寬的圓柱形孔陣列中,作為纖毛的模具。當聚合物開始固化成橡膠狀時,放置在模具下方的磁鐵使鐵粒子在相鄰的纖毛中以不同的方式排列,這使每個纖毛具有不同的磁性。 完成的4毫米長的機器人由一個固體聚合物底座組成,纖毛從一側突出。當它被放置在纖毛朝上的水/乙二醇溶液中時,旋轉磁場的應用使纖毛以波浪形式來回移動。這使得該裝置的操作有點像一個泵,因為移動的附屬物導致液體迅速流過它。 當機器人被翻轉過來,使纖毛處於底部時,它們的運動使該裝置能夠在一個平面上移動。它甚至可以爬上一個45度的斜坡,並攜帶一個重達其自身重量10倍的物體。當旋轉磁場的方向被扭轉時,機器人也同樣扭轉了它的前行方向。 現在研究人員希望,一旦進一步發展,該技術可以在微流控系統內的泵,或用於輸送藥物或在患者體內執行其他功能的柔性微型機器人等應用中找到用途。 這項研究在最近發表在《ACS應用材料與界面》雜誌上的一篇論文中進行了描述。 來源:cnBeta

科學家們用子彈擊打擁有超強生命力的水熊

它們能在接近絕對零度的溫度下生存,能經受住超過沸點的高溫,還能無視對人類致命的輻射劑量,在太空中生存。它們就是緩步動物,俗稱水熊。科學家一直在挖掘這些微小生物的生存極限。近日發表於《天體生物學》的研究對水熊進行了新實驗,讓其在子彈飛快的速度下接受撞擊,令人驚訝的是,它們在一定程度上活了下來。 這項測試對緩步動物在太空中生存的能力提出了新界限,這意味著它們有可能在其他行星上播撒生命之種。 這項新研究的靈感來自以色列2019年的Beresheet登月項目。該項目以失敗告終,登月探測器墜毀在月球表面,包括其上的脫水緩步動物。 「我想知道它們(緩步動物)是否還活著。」該研究的負責人、英國倫敦瑪麗女王大學博士生Alejandra Traspas說。 Traspas和導師、肯特大學行星科學家Mark Burchell想弄清楚緩步動物是否能在這樣的撞擊中倖存下來,他們希望以合乎道德的方式進行實驗。 研究人員在餵食了大約20種緩步動物苔蘚和礦泉水後,將其冷凍48小時,從而使它們進入冬眠狀態——在這種狀態下,水熊的新陳代謝會降低到正常活動的0.1%。 他們把緩步動物以兩到4個為一組,置入一個空心尼龍子彈中,然後用二級輕氣炮(一種物理實驗工具,可以實現遠高於任何傳統槍的初速度)發射。 當把裝有緩步動物的子彈射向幾米外的一個沙質目標時,他們發現這些生物能夠在每秒900米(約合每小時3000公里)、瞬間沖擊壓力高達1.14吉帕(GPa)的撞擊下存活。「在(這些速度)之上,它們變成了『糊狀物』。」Traspas說。 研究結果表明,Beresheet登月探測器上的緩步動物不太可能存活。盡管著陸器被認為以每秒幾百米的速度墜毀,但其金屬框架撞擊月面時產生的沖擊壓力遠高於1.14 GPa。 這項研究還對宇宙胚種論提出了新的限制。該理論認為一些生命形式可能在宇宙中移動,因為小行星撞擊行星或月球後,隕石連同其上的「偷渡者」被踢了起來,最終撞擊到另一顆行星上。 在Traspas看來,這表明宇宙胚種論「很難」實現,但並非不可能。雖然隕石撞擊地球的速度通常超過每秒11公里,遠高於緩步動物的生存門檻,但隕石撞擊地球或火星的某些部分可能會經歷較低的沖擊壓力,而緩步動物可能會因此生存下來。 Traspas和Burchell說,當地球受到撞擊後產生的岩石碎片飛向月球時,其中大約40%的物質能以使任何緩步動物生存下來的足夠低的速度移動,理論上允許緩步動物從地球「跳」到月球上。在火星和火衛一之間也可能發生類似的「飛躍」。 來源:cnBeta

想研究神秘的金星?機器人氣球是個好選擇

5月18日消息,宇宙中,金星尤其神秘。這個距離我們最近的行星鄰居可能起初看起來和地球沒什麼兩樣,但是漸漸地這兩顆行星的發展軌跡越來越不同。有一些太空飛行器曾試圖從軌道上研究金星,也有一些甚至得以著陸到金星表面進行探索。即便如此,我們對金星的了解仍然十分有限。很多疑問仍有待解答,比如:金星上面現在有閃電、地震或活躍的火山嗎?金星上的大氣如何移動並與地表相互作用?金星的雲層中是否可能存在生命? 機器人氣球(航空機器人)或許可以同時對地面和大氣進行科學測量 金星的表面乾燥且貧瘠,籠罩在令人窒息的濃密且有毒的大氣中,同時也被地獄般的熱量炙烤著。放置在金星表面的儀器一般撐不過幾小時,但軌道飛行器又難以在所有波長下捕捉到完整且詳細的地表畫面。然而,機器人氣球(航空機器人),倒是可以無需承受地表的嚴酷環境,也可以不受軌道飛行器的限制,對金星開展一系列科學研究。 什麼是航空機器人? 航空機器人,就是機器人氣球。有些航空機器人可以通過充氣或放氣來調整高度,並通過自主制導系統在空中移動。金星上的航空機器人的氣球直徑可能達到10米左右,並攜帶超過20公斤的科學儀器。 類似1985年蘇聯製造的維加氣球,航空機器人可以在金星大氣中自在遊走時,繪制該行星的地表特徵、重力以及磁場。航空機器人也可以充當地基儀器和軌道太空飛行器之間的中繼站。當前,一些金星任務的設想包括即用作獨立調查工具又充當支援設備的一個航空機器人。 地對空 空中氣球是否可以檢測到地面之下的地震活動呢? 由於金星地表和其濃密的大氣之間有很強的聯系,空中氣球是有可能檢測到地下的地震活動的。地下的地震活動會引起振動,振動又通過聲波的形式在空氣中向上傳播。然後,氣球上攜帶的儀器便可以測量和解碼這些檢測到的振動波。目前,已經有數個團隊正在地球上測試「次聲波」技術,以更好地了解如何在金星上使用該技術。 火山監測儀 金星上有許多火山和火山特徵。但是如今金星上還存在活躍的火山活動嗎?這是金星的許多重要未解之謎之一。不過,一個機器人氣球網絡或許可以解開這個謎團。如果金星上的任何火山活動發出轟隆巨響,這些響聲會以聲波地形式在大氣中傳播。然後,三個攜帶了次聲麥克風的航空機器人可以對信號做三角測量,並確定火山活動的位置,最後交由軌道衛星進行研究。 雲層之中 金星的低層和中層大氣中的雲層,可能是微生物的主要棲息地。金星雲層的溫度在0攝氏度到60攝氏度之間,大氣壓為地球海平面大氣壓的0.4到2倍。雲層中還有氣溶膠和液態水滴。假如攜帶合適的分析儀器,飛行高度在50公里左右的航空機器人應該可以測量雲層中的化學成分,同時收集氣溶膠或水滴樣本。機器人四處移動的時候,也可以描繪出化學物質和潛在生命在三維空間中的變化。 友好的天空 穿越金星的大氣中可以為實地研究提供千載難逢的機會。光譜儀可以以前所未有的細節水平,測量大氣化學成分。氣球可以繪制金星的3D風圖,測量大氣溫度和壓力,以及陽光如何穿透大氣抵達地表,還有重力波和行星波如何在空氣中傳播。所有這些測量對航空機器人的導航以及解讀金星上的其他發現(無論是基於氣球或其他設備),都至關重要。(勻琳) 來源:cnBeta

全息專家現在可以創建在空氣中移動的真實圖像:就像 “光的3D列印機”

據媒體報導,科學家使用雷射來創造科幻小說的展示,靈感來自於《星球大戰》和《星際迷航》。它們可能是微小的武器,但楊百翰大學的全息研究小組已經想出了如何創造光劍--綠色的是尤達,紅色的是達斯·維達,自然,有實際的發光光束從它們身上升起。 受科幻小說展示的啟發,研究人員還設計了同樣小的「企業號星艦」和克林貢戰列巡洋艦之間的戰鬥,其中包括光子魚雷發射和打擊你用肉眼可以看到的敵艦。 首席研究員Dan Smalley說:"你在我們創造的場景中看到的是真實的;沒有任何計算機生成的東西,"他是楊百翰大學電子工程系的教授。"這不像電影中,光劍或光子魚雷在物理空間中從未真正存在過。這些都是真實的,如果你從任何角度看它們,你會看到它們存在於那個空間。" 這是 Smalley和他的研究小組的最新工作。三年前,他們發現了如何在太空中繪制無螢幕、自由漂浮的物體,引起了國際的關注。它們被稱為「光學陷阱顯示器」,是通過用雷射束在空氣中捕獲單個粒子,然後移動該粒子,留下一個漂浮在半空中的雷射照明路徑;就像一個「光的3D列印機」。 該研究小組的新項目由美國國家科學基金會CAREER資助,在稀薄的空氣中產生簡單的動畫。這項開發為沉浸式體驗鋪平了道路,在這種體驗中,人們可以與共存於他們周圍空間的類似全息圖的虛擬物體互動。 Smalley說:「大多數三維顯示需要你看著螢幕,但我們的技術允許我們創建漂浮在空間中的圖像--而且它們是實體的;不是什麼海市蜃樓。這項技術可以使我們有可能創造出充滿活力的動畫內容,這些內容圍繞著每天的物理物體或在其上爬行或爆炸。」 為了證明這一原理,該團隊已經創建了在稀薄空氣中行走的虛擬棒狀物。他們能夠證明他們的虛擬圖像和人類之間的互動,方法是讓一個學生在體積顯示的中間放置一根手指,然後拍攝同一根手指「跳躍」。 Smalley和Rogers在上個月發表在《自然科學報告》上的一篇新論文中詳細介紹了這些和其他最新的突破性進展。這項工作克服了「光學陷阱顯示器」的一個限制因素:在這種技術缺乏顯示虛擬圖像的能力的情況下,Smalley和Rogers表明通過採用時間變化的透視投影背景,可以模擬虛擬圖像。 Rogers表示:「我們可以用運動視差玩一些花樣,我們可以使顯示器看起來比實際情況大很多。這種方法將使我們能夠創造出一個更深的顯示器的幻覺,直到理論上一個無限大的顯示器。」 來源:cnBeta

大阪大學研究人員發現自由空間中的雷射脈沖強度的往復傳播現象

大阪大學的研究人員發現了自由空間中雷射脈沖強度的往復傳播現象。自由空間中的直線恆速傳播是光的一個基本物理特徵。在最近發表在《通信物理學》上的一項研究中,來自大阪大學的研究人員發現了自由空間中雷射脈沖強度的往復傳播現象。 時空耦合被用來在自由空間中產生具有可調控群速度、方向和軌跡的光。例如,飛行焦點(在擴展的雷利長度中移動的雷射脈沖強度),其中縱向色差和時間啁啾被結合起來,分別控制空間中的光譜依賴性焦點分離和時間中的光譜依賴性脈沖位置,在空間和時間中具有任意可調控的傳播群速度和方向。 然而,在以前的結果中,雖然傳播群速度可以自由控制,但飛翔的焦點只能沿某一方向向前或向後傳播。 在本研究中,通過大幅增加空間上的瑞利長度和時間上的奇異點,新產生的飛行焦點在自由空間中沿著往復的直線軌跡傳播。通過進一步增加時間奇異點,一個清晰的具有高空間解析度的往復式飛行焦點成為可能。 "新產生的飛行焦點沿著縱軸首先向前傳播,然後向後傳播,最後再次向前傳播,在空間和時間上呈現出一個往復的直線運動軌跡。向前傳播的速度是真空中的光速,而向後傳播的速度是亞光速,"通訊作者Zhaoyang Li解釋說。 這一耐人尋味的現象改變了對光傳播的傳統理解,並可能被應用於基礎和應用物理學。"例如,在我們的輻射壓力模擬中,在瑞利散射體系中,它可以對一個小球或大球分別產生一個軸上往復的捕獲力或推力。" 來源:cnBeta

從黑洞的陰影和碰撞中檢驗愛因斯坦的廣義相對論

廣義相對論,即愛因斯坦的引力理論,在其最極端的情況下得到了最好的檢驗,那就是接近黑洞的事件視界,通過觀察超大質量黑洞的陰影和引力波,探測來自恆星質量黑洞碰撞的宇宙結構中的漣漪。來自ARC引力波發現卓越中心(OzGrav)、事件地平線望遠鏡(EHT)和LIGO科學合作組織的科學家們首次概述了一種一致的方法來探索這兩種不同觀測結果與愛因斯坦廣義相對論的偏差。 這項研究發表在《物理評論D》上,證實了愛因斯坦的理論准確地描述了目前對黑洞的觀測,無論是從最小還是到最大的。 廣義相對論的標志性預測之一是黑洞的存在。該理論提供了關於黑洞對時空結構影響的具體描述:一個四維網,它編碼了物體如何在空間和時間中移動。這一預測被稱為克爾公制,它與光在黑洞周圍的彎曲或二元黑洞的軌道運動有關。在這項研究中,克爾公制的偏離與這些黑洞觀測中的特徵有關。 2019年,Event Horizon望遠鏡產生了星系M87中心的黑洞的剪影圖像,其質量是我們太陽的幾十億倍。陰影的角度大小與黑洞的質量、它與地球的距離以及與廣義相對論預測的可能偏差有關。這些偏差可以從科學數據中計算出來,包括以前對黑洞的質量和距離的測量。 同時,自2015年以來,LIGO和Virgo引力波觀測站一直在探測來自合並的恆星質量黑洞的引力波。通過測量來自碰撞黑洞的引力波,科學家可以探索黑洞的神秘性質和度量。這項研究的重點是廣義相對論的偏差,這些偏差在兩個黑洞碰撞和合並之前,以引力波的間距和強度的輕微變化出現。 結合對M87中超大質量黑洞陰影的測量和來自幾個雙胞胎黑洞探測的引力波(稱為GW170608和GW190924),研究人員沒有發現偏離廣義相對論的證據。該研究的共同作者和OzGrav研究助理Ethan Payne(澳大利亞國立大學)解釋說,這兩項測量提供了類似的、一致的約束。"不同大小的黑洞可能有助於打破所看到的EHT和LIGO/Virgo觀測之間的互補行為,"Payne說。"這項研究為未來測量克爾公制的偏差奠定了基礎。" 來源:cnBeta

新冠之「冠」有文章:三角形尖刺更有利於傳播

新冠病毒肆虐全球,就感染數量來說已經是數十年來最強力的傳染病毒。遠超一般病毒的強大傳播能力,一直是科學家研究的重點方向之一,對此,日本科學家有了新發現。 在沖繩科學技術研究生院(OIST)的數學、力學和材料部門內,博士後研究員Vikash Chaurasia博士和Eliot Fried教授一直在使用能量最小化技術來研究生物顆粒上的帶電蛋白質。之前他們研究的是膽固醇分子,當新冠病毒大範圍傳播時,他們意識到用他們開發的方法有可能用於新病毒。他們與加拿大皇后大學的研究人員Mona Kanso和Jeffrey Giacomin教授合作,仔細觀察SARS-CoV-2,看看病毒的 "尖峰"(官方稱為peplomers)形狀如何幫助它成功地擴散。他們的研究最近發表在《流體物理學》上。 一般的冠狀病毒示意圖 "當人們設想一個單一的冠狀病毒顆粒時,通常會想到一個球體,其表面分布著許多尖峰或更小的球體,"Chaurasia博士說。"這就是病毒最初的建模方式。但這個模型只是一個粗略的草圖,在過去的一年里,我們對病毒的樣子有了更多的了解。" 每個冠狀病毒刺突都是糖蛋白三聚體,每個刺突鱗莖是三角形的。示意圖將每個球狀冠狀病毒尖峰替換為一個三重珠,其中每個三重珠均帶有相同的電荷。 圖源:沖繩科學技術研究生院 相反,Chaurasia博士指出,冠狀病毒顆粒的 "尖峰 "形狀實際上就像三個小球疊在一起,形成一個三角形。這是一個重要的考慮因素,因為病毒顆粒的形狀會影響其分散的能力。 為了理解這一點,想像一個球體在空間中移動,球會沿著一條曲線運動,但在運動的同時,它也會旋轉,球的旋轉速度稱為它的旋轉擴散性。一個SARS-CoV-2的顆粒以類似於這個球的方式運動,儘管它懸浮在液體中(特別是唾液的微小液滴)。粒子的旋轉擴散性會影響它與物體(如人的組織或細胞)的對準和附著的程度,這也是它能夠成功地在人與人之間迅速傳播的關鍵。較高的旋轉擴散性將意味著粒子在沿著軌跡運動時搖晃和抖動—因此更難附著在物體上,或更多的物體上反彈下來繼續在空氣中移動,而較低的旋轉擴散性則有相反的效果。 另一個考慮因素是每個尖峰的電荷。研究人員假設每個都是相同電荷。相同的電荷總是互相排斥的,所以如果一個粒子上只有兩個尖峰,而且它們的電荷相同,那麼它們就會位於粒子的兩端(儘可能地遠離對方)。隨著更多同等電荷的尖峰加入,它們就會均勻地分布在粒子表面。這為研究人員提供了一種幾何排列方式,他們可以從中計算出旋轉擴散性。 此前,研究人員研究了一種具有74個尖峰的病毒粒子。在這項新的研究中,他們使用了相同的粒子,但將單珠尖峰換成了三珠尖峰。當他們這樣做時,發現粒子的旋轉擴散性降低了39%。而且,發現這種趨勢隨著更多尖峰的加入而繼續。 這是一個重要的發現—擁有較低的旋轉擴散性意味著病毒顆粒可以更好地對準並附著在物體和人身上。因此,這項研究表明,三角形的尖峰為SARS-CoV-2的成功做出了貢獻。 圖源:BBC "我們知道實際情況這比這更複雜,"Chaurasia博士解釋說。"尖峰可能不是相同電荷。或者它們可能很靈活,能夠自我扭曲。另外,粒子的'身體'可能不是一個球體。所以,我們計劃在這個領域做更多的研究。" 這項研究還有一個有趣的特點是,它與一個多世紀前物理學家J.J.湯姆森提出的一個問題有關,他探討了給定數量的電荷將如何分布在一個球體上。"我發現一個100多年前考慮的問題對我們今天的情況有如此大的意義,這很吸引人,"Eliot Fried教授說。"雖然這個問題最初主要是從好奇心和知識興趣的角度提出來的,但事實證明它的適用性出乎意料。這說明了為什麼我們不能忽視基礎研究的重要性。" 原文連結: https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0048626 來源:kknews新冠之「冠」有文章:三角形尖刺更有利於傳播

科學家賦予混凝土導電導熱特性 5V低電壓就能加熱到41℃

混凝土是全球使用最廣泛的建築材料之一。現在,工程師通過摻入納米碳黑,製造出了可以導電和產熱的混凝土。通常情況下,混凝土是絕緣體,不過科學家通過加入某種形式的碳就能實現導電的特性。此前曾在機場跑道上使用,用於自動融化積雪。 不過在最新的研究,麻省理工學院混凝土可持續發展中心(CSHub)和法國國家科學研究中心(CNRS)的研究人員在混凝土中加入了納米碳黑,這是一種廉價的碳材料,擁有良好的導電性。在僅占據 4% 的體積下,混凝土不僅能夠攜帶電流,而且還能釋放熱量。 該研究的共同作者 Nicolas Chanut 表示:「焦耳加熱(或電阻加熱)是由導體中移動的電子和原子之間的相互作用引起的。電場中的加速電子每次與原子碰撞時都會交換動能,誘發晶格中原子的振動,這表現為熱量和材料中溫度的上升」。 在測試中,研究小組發現,納米碳黑混凝土在產生這種熱量方面非常有效。小至5伏的電壓就足以將混凝土樣品的表面溫度提高到約 41℃(106°F)。這不僅可以像其他導電混凝土那樣用於室外表面除冰,而且該團隊說這種材料也可以在室內使用。 Chanut 表示:「這項技術可能是室內地板輻射加熱的理想選擇。通常情況下,室內輻射加熱是通過在地板下的管道中循環加熱水來完成的。但這種系統在建造和維護方面可能具有挑戰性。然而,當水泥本身成為一個加熱元件時,加熱系統的安裝變得更簡單,更可靠。此外,由於納米顆粒在材料中的分散性非常好,水泥提供了更均勻的熱量分布」。 來源:cnBeta

鯊魚展示最強AWM玩法,槍槍必中秀翻觀眾

和平精英這款遊戲中有著很多的武器,其中不同的武器有著不同的打法,但是遊戲中步槍一直都是大家的最愛,因為步槍綜合性能最佳,不管在怎麼的距離都有著不錯的優勢,並且隨著玩家的壓槍技術的提高,步槍也是越來越成為主流。 不過虎牙的人氣主播鯊魚卻要為狙擊槍正名,在遊戲中狙擊槍一直都是大威力武器的代名詞,不僅射程極遠,同時威力巨大,不過缺點就是每一發之後都需要換單,如果你不能一擊必殺敵人,那麼你就很容易被反殺,是屬於高風險高收益的武器。 在最近的一次直播中,鯊魚在空投中撿到了一把AWM,這個遊戲最強的狙擊槍,雖然鯊魚也是以步槍為主,但是鯊魚還是決定給大家展示一下自己的狙擊技術,很多直播的觀眾因為很少看到鯊魚玩狙,也是質疑鯊魚的實力。 不過鯊魚隨即使用實力讓觀眾沉默,鯊魚看到對面載具上的敵人,直接開鏡一槍,擊落了對面載具上的敵人,要知道狙擊槍擊中移動的敵人就十分困難了,擊中載具上的敵人更是很多人難以想像的情況,但是鯊魚就是這樣輕鬆地做到了。 隨後鯊魚也是繼續給大家表演超遠距離1v3,在遠處的三人隊伍只聞其聲不見其人,鯊魚如同死神一般悄無聲息地把對手全部送出了遊戲之外,在這樣的王牌局大家實力都是很強的,但是鯊魚能夠成為戰場的主宰,就足以說明鯊魚的強大。 直播間的觀眾也是重新認識到了鯊魚的狙法,很多人以為鯊魚是一位娛樂主播,但是鯊魚不管是節目效果,還是槍法都是虎牙頂尖,這也是為什麼直播間的人氣會越來越高,不知道各位大家有沒有興趣來鯊魚的直播間學習狙法呢? 來源:kknews鯊魚展示最強AWM玩法,槍槍必中秀翻觀眾
世紀華通布局5G雲游戲 與中移動咪咕戰略合作雲游戲

世紀華通布局5G雲遊戲 與中移動咪咕戰略合作雲遊戲

11月22日晚間消息,伴隨5G商用的推進,各大廠商在雲遊戲領域的布局進度正不斷加快。 近日,世紀華通與中國移動集團咪咕文化簽署《框架合作協議》。根據協議,雙方將在遊戲聯運、5G雲遊戲生態建設、版權合作、電競產業、傳統文化數字化、海外拓展運營以及其他商業合作等方面進行全面戰略合作。 未來遊戲交互將全方位且多元 公開資料顯示,世紀華通旗下擁有盛趣遊戲、點點互動、天游軟件、七酷網絡等多家遊戲公司,累計有傳奇世界、龍之谷、彩虹島等50多個IP。而據咪咕官網顯示,咪咕文化將遊戲作為5G新業務的重要一環,打造包括5G快遊戲在內的多款產品。 盛趣遊戲副總裁譚雁峰表示,5G帶來的不僅僅是網速的提升,更是將娛樂交互從一維、二維再到三維的跨越,未來的遊戲交互,將是全方位和多元的,「不難猜測,出於對5G時代行業動向的預判和布局,世紀華通及旗下盛趣遊戲,與咪咕文化的合作瞄向了更大的版圖,通過這一戰略關系的確立,雙方或將享受到5G時代娛樂互動產業的首波紅利」。 雲遊戲市場規模預計達360億 據中金公司研究表明,預計2023年,中國雲遊戲潛在市場規模近360億元,雲遊戲會給頭部企業帶來機遇。方正證券則認為,遊戲硬件替代有望帶來170億市場增量,用戶增加、ARPU提升有望帶來370億市場增長,合計為市場帶來超500億的增量。 合作協同將加速實現共贏。業內認為,對於咪咕而言,內容運營創新想要更進一步,需要構建IP產品鏈閉環。目前全球盈利TOP50的IP中,都有完整的IP產業鏈條,遊戲和衍生品是IP變現的最主要方式。一方面,盛趣遊戲在遊戲運營以及發行層面的經驗,點點互動的海外發行優勢等,將對咪咕文化內容生態的打造形成助力。另一方面,中移動在5G方面有先發優勢、雙方可以發揮協同效應,為合作帶來更多可能性。 遊戲載體變革後競爭將加劇 實際上,自今年以來,5G雲遊戲的熱度始終未見。 所謂雲遊戲,是與目前主流的「端游」相對存在。以往在運行遊戲時,無外乎三大終端:電腦、手機、遊戲機,但是這些都可以被視為遊戲終端。 「雲遊戲」則是通過雲計算和5G高速網絡實現。復雜的圖形渲染和邏輯運算將會通過雲端的超級計算機運行完成,並通過5G高速無線網絡傳輸到個人智能輕端上。5G網絡具備高帶寬和低延遲兩大特性,具備傳輸4K視頻的能力,才能有出色遊戲體驗。 在去年10月的2018年全球盛鬥士大會上,盛趣遊戲CEO唐彥文就指出,5G技術將推動遊戲行業迎來三大巨變,盛趣遊戲將順勢而為。 盛趣遊戲董事長王佶在此前在接受新浪科技專訪時表示,雲遊戲雖然擺脫了硬件的限制,但是局限性在於帶寬限制和能否大規模普及,「我們預計雲遊戲的發展前景會越來越好,公司對此持開放的態度,未來將在這方面進行嘗試」。 無疑,5G是革新內容將是一個新契機,但這種契機也會凸顯「精品化」、「優勝劣汰」法則的行業競爭。 「我認為5G將帶來遊戲載體的變革,一旦終端不再受限制,主機遊戲、PC遊戲、網頁遊戲、手機遊戲將會同台競技,遊戲企業的競爭也將更加激烈」,王佶說道。 來源:3DMGAME

《火影-革命》側跳操作方法與實戰心得

<p側跳在本作有兩種用法,第一種就是傳統的連招中按方向鍵跳開,或者普通狀態中方向鍵一直跳。第二種就是新增的,防禦中按方向鍵側跳 <p第一種側跳方法就我看來,已經沒意義了,因為現在這種側跳已經不能接LL,奧義,投技了(忍術還可以接,不過沒意義,連招中不側跳接忍術反而效果更好) <p所以第一種側跳,目測變革里面沒什麼大用,最多用來走位誘敵之類的,而不是一種取消攻擊手段 <p第二種側跳方法,比較頭疼,防禦中按方向鍵就會觸發 <p當然這應該是針對平A黨,CC2所增加的系統,而且這樣,防禦中只能原地跳,同時也滅了跳防黨,就對廣大玩家來說,這樣改,客觀上來說是好的,但是對於現在的玩家來說,已經習慣了防禦中移動,如今這樣改肯定多少有些頭疼,應該有不少人網戰下意識的側跳出來了吧 <p以上介紹了兩種側跳方式,現在來說說第二種側跳方法的運用方法 <p第一種運用方法:可以在防下第一沖之後,後跳側開,對手在沖就可以用R2+方塊(PS3鍵) <p運氣好的話可以拉開距離 <p第二種方法比較不明顯而且也不常用,就是對手如果准備猛攻你,沖了一下你之後,你防住他還選擇進攻或者選擇防禦等你沖,如果是准備進攻可以直接側跳丟一個忍術 <p不好意思暫時打斷一下上一句,第一種側跳我沒太在意,反正第二種,左右側跳用忍術,是地面忍術,前後側跳忍術是空中忍術 <p好吧接着上面的話題,如果是鳴人這種丸子類忍術,那麼就必須要介紹一下另一個新增的元素:丸子忍術取消(暫定此名) <p忍術中按着防禦鍵可以直接去掉硬直但是消耗一個查克拉沖刺的查克拉量,此方法雖然要的查克拉比較多,但是出其不意的時候比較實用(因為R2+方塊系統,這個樓下介紹),但是說這麼多,這只是高手的選擇,因為需要反應 <p如果不是丸子類忍術,這招也會伴隨些許風險,總之不是高手建議用別的方法反擊 更多相關內容請關註:火影忍者疾風傳:究極忍者風暴-革命專區 來源:遊民星空