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上周新闻回顾:扭曲时空克隆宇宙 神秘法老石棺

http://www.kexue.com 2014-01-20 09:41:42 科学网  发表评论

  科学网(kexue.com)讯 北京时间1月20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。

  时空扭曲或可克隆宇宙


科学家从封闭类时曲线角度出发,发现其可能对时间旅行的物体进行完美的克隆

  在科幻小说中,时间旅行往往是一种可以改变历史的方法,比如“回到未来”等,现在研究人员发现时间机器不仅具有在时间轴上前进和后退的功能,还拥有另一个强大的功能,即克隆物体,形成一个完美的副本。事实上我们都是时间旅行者,只不过是向时间轴的前方移动,科学家认为可以通过操纵空间和时间来实现向时间箭头相反的方向移动。

  所有大质量的物体可以导致其周围的时空扭曲,这就像一个巨大质量的球位于曲面上,其附近的球都会沿着测地线向其移动,物理学家提出的时间机器可以弯曲时空,使得时间的箭头指向相反方向,其也被称为封闭类时曲线。根据虫洞理论,可以连接两个遥远的时空,理论上允许宇宙中任何一处到另一处的时空旅行,甚至是到另一个宇宙,在爱因斯坦广义相对论的框架下,虫洞是缩短宇宙间距离的理想途径。

  时间机器向时间反向箭头的旅行也受到限制,任何一个时间旅客不能回到时间机器建造之前的时间点,仅被允许回到时间机器建造之后的时间点。几十年来,科学家一直在探索封闭类时曲线的奥秘,如果该途径可能存在的话,那么将是一个潜在的时间旅行方式,但他们将遇到量子物理学中不可克隆原理的阻挡,也就是说不可完全复制一个量子比特,而在经典物理学中,人们可以找出事物的每一个细节,并且按照某一顺序创造出一个完美的副本,正是由于海森堡不确定性原理的存在,量子物理这样的奇异世界中不可能进行精确的测量行为,对粒子动量和位置的测量无法做到同时精确。

  太阳系边缘现神秘隔离层


科学家在太阳边界观察到了奇特的隔层

  太阳系的边缘,科学家发现了一处神秘的边界层,这里是来自太阳系的物质与银河系介质相互作用的地方,处于日光层的边缘,其本质上是看不见的,传统的光学望远镜无法观测到这里发现的事件。

  但是,来自NASA的星际边界探测器发现了一种奇怪的现象,来自太阳系内部的粒子在这一区域中似乎碰到一层壁垒,使得太阳系外围出现类似“边界指纹”的结构,探测器在2009年后绘制的太阳系边界图像中体现了这处神秘的区域,但没有人能够对其进行解释。

  太阳系边界处神秘结构酷似巨大的“彩带”飘舞,产生更多高能中性原子,科学家不清楚是什么原因导致中性原子数量出现增加。多年来,科学家设计出相关模拟和理论试图解释彩带的存在原因,比如一种“保留理论”第一次解释了不明彩带的跨度问题。此外,还有数个理论被认为可以解释这一现象,由于彩带存在于一个特殊的位置上,来自太阳的中性氢原子穿过银河系的磁场,中性原子不受磁场的影响,使得该过程中的运行方向仍然保持原有指向。

  新罕布什尔州大学的科学家认为:新的理论嵌入了太阳系边缘波动以及磁场震动的因子,使得这些粒子被困于一个环形区域中。早前,星际边界探索者飞船绘制了太阳系边缘第一个全天地图数据库,显示了太阳风与星际物质之间相互作用的模式。科学家认为其中还隐藏了太阳系磁场与银河系磁场的关系,如果这一理论是正确的,那么太阳系边界的环形色带将告诉我们星际介质与磁场的作用关系,以及这些磁场是如何影响我们的空间环境。

  未知王朝法老石棺疑为金字塔之顶


重达60吨的巨大法老石棺

  古埃及第十三王朝虽然与第十一王朝、第十二王朝和第十四王朝合称中王国时期,但比起其他几个朝代,第十三王朝却充满了神秘,目前人类对其了解非常有限。不过日前考古人员却发现了一座属于该王朝Sobekhotep一世法老的石棺,或为这鲜为人知的153年揭开神秘面纱。

  一群美国和埃及考古学家在埃及境内的阿拜多斯附近发现了这座巨大的粉红色石棺。经分析,这座重达60吨的石棺已经有3800年的历史,属于古埃及第十三王朝一位名叫Sobekhotep一世的法老。

  其实这具巨大的石棺在一年前就已经被发现了,不过当时尚不能确定墓主人的身份。来自埃及古物国务部的穆罕默德-易卜拉欣(Mohamed Ibrahim)在这一年的时间里破译了刻于其上的铭文,确认了其主人正是Sobekhotep一世。

  这座石棺的发现地位于“圣城”阿比多斯附近,这里在古埃及曾是寺庙和法老墓地的聚集地,每年吸引很多游客前来祭祀和瞻仰。考古人员还提出了一个大胆的假设,认为这座60吨重的石棺属于一座金字塔的顶部,工匠不惜将其拖运300英里(约482公里)至此,只因为这里是“圣城”,不过目前还没有发现这座金字塔的任何踪迹。

  人类能嗅出“恐惧气味”


我们能够嗅到恐惧的气味

  当我们经历恐怖体验时,我们往往能够感到空气中弥漫着恐惧的气味。近日科学家们发现我们的感觉是正确的——当我们感到害怕时,嗅觉会变得更加活跃,因此,无论我们嗅到了什么都会被吸收进入记忆里,当这种气味再次出现时,就会引发相同的情绪。

  美国新泽西州罗格斯大学的研究学者表示这项发现可以用于寻找创伤后应激障碍的治疗方案。他们在对老鼠的大脑活动进行测试后得出这一新理论。利用电击,研究人员向老鼠植入了与特定气味相关的恐惧记忆。当这些气味吹向老鼠时,嗅觉感受器的活跃程度立即提高了4倍。这项发现表明我们的嗅觉可以作为危险处境的“警告信号”。

  神经科学家认为嗅觉会触发记忆,因为嗅神经——携带从鼻孔至大脑的信息——位于杏仁核和海马体非常近的位置,这片区域与情绪记忆有关。麦甘博士表示,在此之前科学家们都假设感觉器官——包括眼睛、鼻子和耳朵——都是简单的感受器,大脑负责处理它们所携带的信息。

  只能在寒冬进行的趣味科学实验


经典的“开水结冰”实验

  近日,罕见的低温席卷了北美,很多学校纷纷取消了可能成,不过即便呆在家中,这样寒冷的天气同样为一些独特的科学小实验提供了难得的条件。下面不妨一起来学习几个有趣的小实验,在观赏到奇特现象的同时,也为无聊的寒冬寻找些许乐趣。

  1.冷冻肥皂泡

  孩子们都喜欢吹泡泡,但是极易破碎的肥皂泡使得乐趣仅仅停留在那一瞬间。不过如果气温达到了零下11摄氏度的话,那么泡泡就会被冻起来。被冻住的完整泡泡看起来犹如一个晶莹剔透的水晶球,而破裂的泡泡看起来则像是有裂缝的鸡蛋壳。

  2.枫糖糖果

  自己动手制作枫糖糖果吧,只需把热的黄油和糖浆按比例搅拌在一起,冷却之后再将它倒在雪中,它就会变成硬梆梆的枫木太妃糖,美味十足。

  3.魔力气球

  这是最具科学原理的一个小实验。将一个充满气的气球放在室外严寒中,就可以观察到它在一点一点缩小。而将它拿到温暖的室内,则会逐渐膨胀恢复原来的尺寸。这就是对气体“热胀冷缩”原理的完美再现,虽然并没有什么魔力,但是却可以很直观地教给小孩子这个原理。

  4.泼开水变雪花

  众人皆知的经典实验,但是可以一试的机会却并不多。当室外温度足够低的时候(建议达到零下30度),将一盆开水顺风泼出去,就会观看到开水瞬间变成雪花随风飘走的奇特景象。

  沸水是如何变成雪的?这是因为寒冷空气中所含的水蒸气比温暖空气中的少,沸水中含有大量的水蒸气(这些水蒸气就是你看见从锅里冒出来的那些)。当热水进入冷空气时,空气中所含的水蒸气超过了它的限度,水蒸气便附着在空气中的微小颗粒上,瞬间结晶转化为雪。

  进行这个实验时有一点需格外注意,那就是泼水的方向一定要是顺风的,否则大风会将开水吹回到你的身上,形成烫伤的意外后果。(科学网kexue.com 郑昊)

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