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上周新闻回顾:未来物理学焦点 首位生化电子人

http://www.kexue.com 2013-10-21 09:34:46 科学网  发表评论

  科学网(kexue.com)讯 北京时间10月21日消息,新的工作日伊始,不妨首先来盘点一下在上周的科学界都发生了哪些令人难忘的大事件。

  "暗物质"与"超对称"将成物理学大热门


科学家已经发现了一些关于暗物质的线索,认为下一个十年内可能会揭开暗物质粒子之谜

  2013年的诺贝尔物理学奖被授予在上帝粒子发现领域有着突出贡献的科学家,希格斯玻色子的发现也意味着标准模型的最后一块拼图找到了,那么在这之后我们还将面对哪些物理界的难题呢?下一个即将被攻克的物理谜团可能是什么呢?大约50位粒子理论学家认为希格斯玻色子的发现将在未来一段时间内指引物理学界的发展,其背后可能揭示着另外一些更加令人捉摸不透的宇宙奥秘,比如暗物质。宇宙中的暗物质无法通过电磁作用探测到,但是这并不意味着暗物质无法被察觉,暗物质可以表现出引力的作用,目前我们对暗物质的发现已经取得了一定进展。

  希格斯玻色子被物理学家们寄予了厚望,欧洲核子研究中心的大型强子对撞机为标准模型补上了所缺的部分,但是标准模型依然是不完整的,因此科学家希望能从希格斯玻色子上寻找到新物理的突破口,指引新的理论方向。西班牙马德里自治大学科学家路易斯·伊瓦涅斯认为大型强子对撞机似乎没有发现新物理学的痕迹,根据一项最新的调查显示,物理学家们打算放弃对“上帝粒子”的希望,有59%的人相信大型强子对撞机将发现新的物理方向。欧洲核子研究中心CMS实验的科学家托马索·多里戈认为我们现在收集到的数据应该显示出一些关于新物理方向的清晰信号,CMS实验为紧凑μ子线圈,是LHC实验主要计划之一。

  除了暗物质之外,另一个有望引起更大轰动效应的就是超对称,但是到目前为止科学家并没有观测到对称性的存在,大型强子对撞机也没有发现支持该理论的证据,只要24%的物理学家支持超对称,认为其是未来新物理的方向。大概在三或四年前,超对称依然很火热,但实验过程并没有发现足够证据支持该理论,超对称呈现衰落的迹象。科学家预计,未来10年内,我们会发现暗物质粒子的行为,暗物质在宇宙质能中占据了26%左右,目前科学家普遍的看法是暗物质粒子的研究有望取得更大的突破。

  "朱诺"传回首幅深空地球照 2016年将抵木星


这幅照片是“朱诺”号环绕地球机动过程中拍摄的

  美国宇航局的“朱诺”号探测器传回了第一幅地球照片,展现人类家园的壮观景象。这幅照片是“朱诺”号环绕地球机动过程中拍摄的。“朱诺”号将地球的引力充当弹弓,奔赴木星。这个“太空弹弓”帮助“朱诺”号的速度从每小时7.8万英里(约合每小时12.5万公里)提升到每小时8.7万英里(约合每小时14万公里),足以穿过小行星带,进入木星轨道。据估计,“朱诺”将于2016年抵达木星。

  “朱诺”号探测器造价11亿美元,将利用所携带的9种仪器对木星深处进行探测,帮助科学家了解木星的起源。9日,这颗太阳能风车形探测器按计划进入地球阴影。在“朱诺”号走出阴影时,工程师陷入困惑之中。距离地球最近时,“朱诺”号在南非海域上空,距地面350英里(约合563公里)。宇航局随后意识到“朱诺”号进入安全模式。在感知到发生问题时,“朱诺”号便会进入这种模式。

  “朱诺”号于2011年发射升空,飞跃火星轨道后折回地球,而后将地球的引力充当弹弓,奔赴木星。按照太空探索任务的标准,“朱诺”号与地球的点会合与“好奇”号2012年登陆火星相比是小巫见大巫。在此之前,“朱诺”号已经进行了几次飞跃,项目负责人预测这颗探测器的飞行将顺利进行。尽管美国政府关闭,导致宇航局无法更新自己的网站或者微博,但宇航局的太空任务还将继续下去。

  本周初,宇航局的LADEE探测器进入月球轨道。自上世纪70年代以来,已经有多颗探测器飞跃或者环绕木星,包括“旅行者”号、“开拓者”号、“伽利略”号、“尤利塞斯”号和“卡西尼”号。最近,“新地平线”号飞向冥王星。这些探测器向地球传回了大量,展示大红斑等壮观的木星景象以及木星卫星景象。大红斑是木星上的猛烈风暴。与以前的探测器相比,“朱诺”号将进一步靠近木星,至少环绕木星运行一年,研究被云层覆盖的大气层以及神秘的内部结构,以便揭示这颗巨行星如何形成。

  阿拉斯加冰川下惊现埋葬千年古代森林


埋藏在冰川之下的古代森林

  近日在美国阿拉斯加朱诺市附近的一块融化冰川下发现了一个隐藏了数千年的古代森林。这块融化的37平方英里的缅甸豪冰河下可以清晰的看到圆木和树桩,有些树还有树根和树皮。这片森林残余物伸出了冰河表面,后者流入朱诺市附近的湖泊里长达50年。然而,美国阿拉斯加大学东南分校的科学家去年就注意到越来越多树桩出现在湖面上。

  研究人员对这项发现感到非常兴奋,因为大多数树木都完好保存,有的甚至还保持着直立的状态。这个森林被一层砂砾坟墓保护而与冰层隔离,根据碳年代测试,这层1.5米高的砂砾坟墓很可能形成于1000年前。

  随着冰川逐渐形成,它们开始释放夏季的融水流,后者产生了砾石圈。阿拉斯加大学东南分校的凯西·康纳(Cathy Connor)教授说道:“冰下发现了很多树木,有的还处于生长的状态,这让人非常兴奋,因为我们可以一窥树木最外层并计算它们究竟有多老。一般来说,人们发现大块木材往往有点慌张,但看到这样完整直立的树木还真特别。”

  据称这些树木可能是云杉或者铁杉,这是基于树木的大小和该区域现存植物的推测。虽然这项发现让不少科学家兴奋不已,但当地人对冰川融化表示非常焦虑。他们担心海平面的上升以及淡水资源的丢失,因为这是他们饮用水的主要来源。

  "冰人"奥兹或有19名后代


游客只能以这种方式来瞻仰冰人奥兹

  著名的“冰人”奥兹是一具有5300年历史的木乃伊,他是在1991年9月被德国登山游客西蒙夫妇在意大利境内的阿尔卑斯山发现的。关于奥兹的死因和猜测众说纷纭,不过最近科学家却提出了一个惊人的新观点:现代人中或许存在着奥兹的后代。

  进行这一课题研究的是来自奥德利布鲁克医科大学的一个科研小组,他们寻找了19名很可能是奥兹后代的意大利人,提取了他们的DNA血样,并与1991年发现的奥兹遗体上的DNA进行对比,以期发现基因方面的联系。

  其实这项研究在20多年前更发现冰人奥兹的时候就已经开始了,先后有大约3700名志愿者贡献了自己的DNA来和奥兹本体进行对比,但这些人并不知道自己很有可能是奥兹后代这件事情。经过多年的研究后,科学家们发现奥兹很可能生活在瑞士或者意大利南部蒂罗尔地区。

  首位"生化电子人"具生理系统 功能不输真人


瑞士苏黎世大学社会心理学家梅尔与以他为蓝本的生化电子人在纽约市合影

  一批美国工程师利用人造器官、肢体和其它身体组织,成功组装出会呼吸、说话和走路的逼真生化电子人(bionic man),11日在纽约国际动漫展公开亮相。

  美国媒体本月20日晚上将播出纪录片《不可思议的生化电子人》(The Incredible Bionic Man),描述这些工程师如何利用人造肾脏、血液循环系统,一直到植入式电子耳和视网膜等组件,组装能够实际运作的机器人。

  主持这项计划的影子机器人公司主管沃尔克(Richard Walker)说,他们利用全球各地17家厂商提供的组件组装生化电子人,以期显示医学已有多大的进展。

  他说,这具机器人身高6.5英尺(约1.98米),拥有大约六、七成真人的功能,能在Rex助步机协助下,走动、坐下和站立。

  它配置的人工心脏,能够利用电子工具跳动和促成人造血液循环,像人类一样输送氧气。它也用植入式人工肾脏,取代现代洗肾机。

  虽然机器人使用的许多组件都可以发挥必要功能,可是距供人体使用还很遥远。例如,它的人工肾脏只是原型产品。它也还欠缺许多重要组件,没有消化系统、肝脏或皮肤。当然,它也没有脑子。(科学网kexue.com 郑昊)

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