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2017最酷炫的科学发现
作者:叶子 发布时间:2017-12-13 浏览次数:367 

      科学是一项帮助我们理解宇宙的重要工具。但我们都赞同,科学最大的好处莫过于引领我们发现众多精彩纷呈、无比炫酷的事物。

  今年的科学表现依然出色,科学家同样做了大量研究、分析与论文编写工作。天文学家、生物学家、考古学家、甚至粒子物理学家都有了新发现,并对各自所在的领域产生了重大影响。其中有些新发现可谓格外酷炫。

  你也许会担心,美国这届“反科学”政府会阻碍科学的发展。但这只是个例。从数百万英里之外相撞的恒星,到我们对微观粒子的进一步理解,再到我们对地球的新认识,今年的科学发现可谓硕果累累。有些令人担忧,有些十分有趣,还有些是十足十的爆炸性新闻。

  两颗中子星相撞,彻底重塑天文学

  2017年将永载史册,因为它标志着科学家正式迈入引力波天文学新纪元。

艺术家所绘的两颗中子星合并概念图。艺术家所绘的两颗中子星合并概念图。

  科学家已经观测到了好几次质量与太阳相当的黑洞相撞的壮观场面,产生的能量以时空涟漪的形式传播到地球。他们通过调整LIGO与Virgo探测器长达数英里的探测臂中一组激光的发射方向,成功探测到了这些信号变化。

  但在今年十月,随引力波而来的还有可见光、X射线、射电波、以及伽马射线,而它们全都来源于一处:两颗1.3亿光年外相撞的中子星。

  科学家在分析过程中意识到,宇宙中大部分金、铂、铀等重金属都是在这类灾难性事件中产生的。此外,科学家还找到了另一种测算宇宙膨胀速度的方法。可以说,这一次观测结果引领人们做出了众多科学发现,接下来更多发现还会纷至沓来。

  科学家利用粒子发现吉萨大金字塔中存在秘密空穴

  埃及学似乎很少会与粒子物理联系在一起。但就在今年11月,科学家借助横扫地球的宇宙粒子,发现了吉萨大金字塔中央的另一处密室。

图中白色部分即为吉萨大金字塔中空穴所在地。图中白色部分即为吉萨大金字塔中空穴所在地。

  研究人员利用太空辐射与地球大气相互作用产生的介子,让其穿过金字塔石壁,并对整个过程进行追踪,有点像给金字塔做X光检查。结果发现,金字塔“大走廊”(Grand Gallery)正上方竟存在一处秘密空穴。

  由于不确定它究竟是什么,做出此项发现的法国与日本研究团队并未将其称作“密室”。科学家显然还需开展进一步研究,但这可能需要在金字塔上钻洞,需要与埃及政府商谈。

  许多形状不可描述的动物

  今年,科学家发现了许多形状如同阴茎的蠕虫。

  其中最令人激动的大概要数巨型船蛆蛤了。科学家首次看清了其外壳之下黑乎乎、湿哒哒的阳具状生物。这些吓人的蠕虫生活在菲律宾海湾的湿泥中。它们与一种细菌达成共生关系,后者能够将泥土中的硫化氢转化为能被船蛆蛤消化的食物。科学家对此大为激动。

  但除了船蛆蛤之外,还有其它形似阳具的生物。有一种名叫“蠕虫蜗牛”的生物,看上去并不像阴茎,但听上去很像。它会从底部喷出黏液,帮助自己进食。此外,科学家还发现了一种外形极其不可描述的星虫动物蠕虫,令网友们大跌眼镜。似乎所有深海生物都长这样,有着长长的、肉嘟嘟的身体。

  一座巨型冰山脱离南极冰架

  2017上半年,南极拉森C冰架上出现了一道巨大的裂隙,吸引了全世界的关注。这道裂隙最终形成了一座面积达2240平方英里(约合5800平方公里)的巨大冰山,相当于半个牙买加。

NASA于2017年7月拍摄的照片。NASA于2017年7月拍摄的照片。

  科学家并未将该冰架的脱落归咎于气候变化。的确,全球变暖会导致或加剧这种现象。但冰架崩解本身就经常发生,并且拉森C冰架上的裂隙早在上世纪80年代就已经出现了。

从这张照片中可以看出脱落的冰山规模之大。从这张照片中可以看出脱落的冰山规模之大。

  科学家尚不确定这座冰山之后会如何,但很可能分解成数块,并由于海水温度上升而融化。随着全球持续变暖,研究人员将继续监测温度变化对冰山的影响,并且还会有更多科学家加入其中。

  在人造子宫中孵育的羊羔

  这可不是《黑客帝国》中的情景。科学家成功在充满液体的生物袋中孵育早产羊羔长达四周时间,并观察了它们正常发育的过程。

图为费城儿童医院研发的人造子宫,成功孵育了早产羊羔。图为费城儿童医院研发的人造子宫,成功孵育了早产羊羔。

  几年前也有其它团队开展过类似研究,但此次研究所用的生物袋由羊羔自己的心脏驱动。每只在生物袋中孵育的羊羔身上都连有一套特殊系统,将血液从脐带泵入一台特制的体外氧合机。

  研发这套系统的科学家表示,他们的目的不是让母亲无需参与孕育过程,而是为了帮助极度早产儿(对人类而言约为23周),提高其存活率。该系统目前尚不能用于培育人类婴儿,因为羊和人类差别巨大。不过,假如有朝一日你听说有哪个早产儿通过这种方式出生,也不必大吃一惊。

  科学家发现众多地外生命存在的可能性

  你也许还记得科学家在2016年发现的比邻星,它是距地球最近的一颗恒星。围绕它旋转的比邻星b则是一颗宜居行星。而今年天文学家又有了几项新发现,使很多人琢磨起了“外星人”存在的可能性。如今年二月,科学家发现了一个由类地行星构成的恒星系,中央恒星是一颗超低温红矮星,名为TRAPPIST-1。

  而就在两个月后,天文学家又做出了另一项重大发现。在距地球仅40光年之外,有一颗名为LHS 1140b的行星,围绕着中央恒星LHS 1140旋转。有些人担心比邻星太过活跃,使生命难以存活。而LHS 1140要平静得多,因此宜居的可能性更大。

  但还不仅这些呢。40光年距地球仍然远了点,人类制造的宇宙飞船依然难以企及。而附近的Tau Ceti和Ross 128两颗恒星距地球只有12和11光年,且都拥有可能位于宜居带内的行星。Tau Ceti比Ross 128更像太阳,但Ross 128同样比比邻星平静一些。

  今年这些新发现说明,在寻找类地行星时,不妨关注银河系中为数众多的低温红矮星。而如果要寻找地外生命,也许最好将土卫二作为探索对象。因为土卫二的表面冰层下方可能有一片温暖的海洋,其中含有生命所需的全部基本“原料”。

  人类出现的时间或比之前认为的早得多

  今年的几项新发现使人类的起源更加扑朔迷离。你也许听说过,我们所属的智人约起源于20万年前的非洲。但科学家发现了五种新的智人种类,距传统起源地非洲西北部十分遥远,且起源时间还要早10万年。科学家认为,也许早期智人早在30万年前就已经出现,并且遍布整个非洲。

图为两张根据摩洛哥发现的智人化石扫描结果合成的颅骨图片。图为两张根据摩洛哥发现的智人化石扫描结果合成的颅骨图片。

  此前科学家曾在摩洛哥的一处洞穴中发现四万年前的人类化石。而此次的研究团队决定进一步发掘这处遗址,结果在一处采石场附近的洞穴中发现了五个不同人种的化石,并用一种全新技术更加精确地确定这些化石的形成时间。

  其他科学家也发表了改写智人起源学说的论文。一支研究团队总结道,人类早在27万年前就走出了非洲,远比之前所想的早得多。还有一篇备受争议的论文指出,人类早在13万年前就已在南加州定居。不过很多人对此持怀疑态度。

  总之,人类起源的真相仍悬而未决。我们无法确定自己是否已经掌握了全部证据。

  封存在琥珀中的恐龙羽毛和完整小鸟

  缅甸的琥珀矿今年为我们贡献了好几项惊人发现。包括一种全新的昆虫种类、数亿年前的恐龙尾羽、以及一只近乎完整的雏鸟。不仅如此,多米尼加共和国发现的一块琥珀中封存着一只蝇虱,吸足了猴子血液,简直和电影《侏罗纪公园》的情节如出一辙。

  不过,琥珀中的DNA无法保存得非常完好,因此现实中并不会出现《侏罗纪公园》那样的情况。但琥珀可以保留诸多细小、立体的细节,这是传统化石难以实现的。

  这些神奇的琥珀常常在市场上流通。假如明年科学家又在琥珀中发现了什么奇异的东西,大可不必感到吃惊。

  一颗与地球擦肩而过的星际小行星

  在小行星Oumuamua出现之前,人类观察到的所有彗星都源自太阳系内部。Oumuamua长度近一公里,形状细长,如同雪茄。今年十月,它从地球近处飞过,然后迅速向太空深处飞去,速度比任何围绕太阳旋转的天体都要快。

图为艺术家绘制的小行星Oumuamua概念图。图为艺术家绘制的小行星Oumuamua概念图。

  不仅如此,这位星际来客的成分似乎与彗星差不多,同样由金属和碳构成。但它看上去和彗星大相径庭,也没有彗发和彗尾结构。这项发现说明,外太空中这种快速移动的岩质天体数量也许比天文学家之前所想的多得多。

  这当然是很吓人的。假如某个这样的天体撞上地球,后果将比太阳系小行星严重得多。而如果此类天体的数量的确比此前预想的多的话,发现另一颗这样的小行星也就不足为奇了。

  量子计算机取得巨大进展

  量子计算机离真正影响人们的生活还有很远。但2017年在量子计算机的早期发展阶段无疑有里程碑式的意义。

  你可能还不清楚量子计算机为何物。所有计算机都依靠能够操控比特、即一系列“0”和“1”的硬件系统运行。而量子比特在同一时间既可能是0,也可能是1。有朝一日,等这些计算机发展成熟,也许就能够模拟分子行为、优化动态情景(如找到最佳交通模式)、破解加密信息等。

  IBM已经研发出了22比特量子处理器,其芯片所包含的电子元件温度接近绝对零度。还有一套50量子比特系统正在研发之中。IBM还有一台机器,能够模拟氢化铍那么大的分子。另外两支团队还分别推出了51和53比特量子计算机,能够做出真正的物理发现,不过此类量子计算机不具通用性。

  量子计算机目前尚未在任何任务中超越普通计算机。但有传言说,谷歌即将对其50比特量子计算机展开测试,借一道难题验证其“量子优越性”。

  天王星闻起来像臭屁

  好吧,科学家其实并没发现这一条。这只是小编打了几通电话、查了几页谷歌之后乱写的。但这条细节确实值得一提。天王星闻起来像臭屁一样,还有股尿骚味。
 
 
 

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