2017最酷炫的科學(xué)發(fā)現(xiàn):兩中子星相撞 徹底重塑天文學(xué)
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,科學(xué)是一項(xiàng)幫助我們理解宇宙的重要工具。但我們都贊同,科學(xué)最大的好處莫過于引領(lǐng)我們發(fā)現(xiàn)眾多精彩紛呈、無比炫酷的事物。
今年的科學(xué)表現(xiàn)依然出色,科學(xué)家同樣做了大量研究、分析與論文編寫工作。天文學(xué)家、生物學(xué)家、考古學(xué)家、甚至粒子物理學(xué)家都有了新發(fā)現(xiàn),并對(duì)各自所在的領(lǐng)域產(chǎn)生了重大影響。其中有些新發(fā)現(xiàn)可謂格外酷炫。
你也許會(huì)擔(dān)心,美國(guó)這屆“反科學(xué)”政府會(huì)阻礙科學(xué)的發(fā)展。但這只是個(gè)例。從數(shù)百萬英里之外相撞的恒星,到我們對(duì)微觀粒子的進(jìn)一步理解,再到我們對(duì)地球的新認(rèn)識(shí),今年的科學(xué)發(fā)現(xiàn)可謂碩果累累。有些令人擔(dān)憂,有些十分有趣,還有些是十足十的爆炸性新聞。
兩顆中子星相撞,徹底重塑天文學(xué)
2017年將永載史冊(cè),因?yàn)樗鼧?biāo)志著科學(xué)家正式邁入引力波天文學(xué)新紀(jì)元。

藝術(shù)家所繪的兩顆中子星合并概念圖。
科學(xué)家已經(jīng)觀測(cè)到了好幾次質(zhì)量與太陽(yáng)相當(dāng)?shù)暮诙聪嘧驳膲延^場(chǎng)面,產(chǎn)生的能量以時(shí)空漣漪的形式傳播到地球。他們通過調(diào)整LIGO與Virgo探測(cè)器長(zhǎng)達(dá)數(shù)英里的探測(cè)臂中一組激光的發(fā)射方向,成功探測(cè)到了這些信號(hào)變化。
但在今年十月,隨引力波而來的還有可見光、X射線、射電波、以及伽馬射線,而它們?nèi)紒碓从谝惶帲簝深w1.3億光年外相撞的中子星。
科學(xué)家在分析過程中意識(shí)到,宇宙中大部分金、鉑、鈾等重金屬都是在這類災(zāi)難性事件中產(chǎn)生的。此外,科學(xué)家還找到了另一種測(cè)算宇宙膨脹速度的方法。可以說,這一次觀測(cè)結(jié)果引領(lǐng)人們做出了眾多科學(xué)發(fā)現(xiàn),接下來更多發(fā)現(xiàn)還會(huì)紛至沓來。
科學(xué)家利用粒子發(fā)現(xiàn)吉薩大金字塔中存在秘密空穴
埃及學(xué)似乎很少會(huì)與粒子物理聯(lián)系在一起。但就在今年11月,科學(xué)家借助橫掃地球的宇宙粒子,發(fā)現(xiàn)了吉薩大金字塔中央的另一處密室。

圖中白色部分即為吉薩大金字塔中空穴所在地。
研究人員利用太空輻射與地球大氣相互作用產(chǎn)生的介子,讓其穿過金字塔石壁,并對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行追蹤,有點(diǎn)像給金字塔做X光檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn),金字塔“大走廊”(Grand Gallery)正上方竟存在一處秘密空穴。
由于不確定它究竟是什么,做出此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的法國(guó)與日本研究團(tuán)隊(duì)并未將其稱作“密室”。科學(xué)家顯然還需開展進(jìn)一步研究,但這可能需要在金字塔上鉆洞,需要與埃及政府商談。
許多形狀不可描述的動(dòng)物
今年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了許多形狀如同陰莖的蠕蟲。
其中最令人激動(dòng)的大概要數(shù)巨型船蛆蛤了。科學(xué)家首次看清了其外殼之下黑乎乎、濕噠噠的陽(yáng)具狀生物。這些嚇人的蠕蟲生活在菲律賓海灣的濕泥中。它們與一種細(xì)菌達(dá)成共生關(guān)系,后者能夠?qū)⒛嗤林械牧蚧瘹滢D(zhuǎn)化為能被船蛆蛤消化的食物。科學(xué)家對(duì)此大為激動(dòng)。
但除了船蛆蛤之外,還有其它形似陽(yáng)具的生物。有一種名叫“蠕蟲蝸牛”的生物,看上去并不像陰莖,但聽上去很像。它會(huì)從底部噴出黏液,幫助自己進(jìn)食。此外,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了一種外形極其不可描述的星蟲動(dòng)物蠕蟲,令網(wǎng)友們大跌眼鏡。似乎所有深海生物都長(zhǎng)這樣,有著長(zhǎng)長(zhǎng)的、肉嘟嘟的身體。
一座巨型冰山脫離南極冰架
2017上半年,南極拉森C冰架上出現(xiàn)了一道巨大的裂隙,吸引了全世界的關(guān)注。這道裂隙最終形成了一座面積達(dá)2240平方英里(約合5800平方公里)的巨大冰山,相當(dāng)于半個(gè)牙買加。

NASA于2017年7月拍攝的照片。
科學(xué)家并未將該冰架的脫落歸咎于氣候變化。的確,全球變暖會(huì)導(dǎo)致或加劇這種現(xiàn)象。但冰架崩解本身就經(jīng)常發(fā)生,并且拉森C冰架上的裂隙早在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)出現(xiàn)了。

從這張照片中可以看出脫落的冰山規(guī)模之大。
科學(xué)家尚不確定這座冰山之后會(huì)如何,但很可能分解成數(shù)塊,并由于海水溫度上升而融化。隨著全球持續(xù)變暖,研究人員將繼續(xù)監(jiān)測(cè)溫度變化對(duì)冰山的影響,并且還會(huì)有更多科學(xué)家加入其中。
在人造子宮中孵育的羊羔
這可不是《黑客帝國(guó)》中的情景。科學(xué)家成功在充滿液體的生物袋中孵育早產(chǎn)羊羔長(zhǎng)達(dá)四周時(shí)間,并觀察了它們正常發(fā)育的過程。

圖為費(fèi)城兒童醫(yī)院研發(fā)的人造子宮,成功孵育了早產(chǎn)羊羔。
幾年前也有其它團(tuán)隊(duì)開展過類似研究,但此次研究所用的生物袋由羊羔自己的心臟驅(qū)動(dòng)。每只在生物袋中孵育的羊羔身上都連有一套特殊系統(tǒng),將血液從臍帶泵入一臺(tái)特制的體外氧合機(jī)。
研發(fā)這套系統(tǒng)的科學(xué)家表示,他們的目的不是讓母親無需參與孕育過程,而是為了幫助極度早產(chǎn)兒(對(duì)人類而言約為23周),提高其存活率。該系統(tǒng)目前尚不能用于培育人類嬰兒,因?yàn)檠蚝腿祟惒顒e巨大。不過,假如有朝一日你聽說有哪個(gè)早產(chǎn)兒通過這種方式出生,也不必大吃一驚。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)眾多地外生命存在的可能性
你也許還記得科學(xué)家在2016年發(fā)現(xiàn)的比鄰星,它是距地球最近的一顆恒星。圍繞它旋轉(zhuǎn)的比鄰星b則是一顆宜居行星。而今年天文學(xué)家又有了幾項(xiàng)新發(fā)現(xiàn),使很多人琢磨起了“外星人”存在的可能性。如今年二月,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)由類地行星構(gòu)成的恒星系,中央恒星是一顆超低溫紅矮星,名為TRAPPIST-1。

而就在兩個(gè)月后,天文學(xué)家又做出了另一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)。在距地球僅40光年之外,有一顆名為L(zhǎng)HS 1140b的行星,圍繞著中央恒星LHS 1140旋轉(zhuǎn)。有些人擔(dān)心比鄰星太過活躍,使生命難以存活。而LHS 1140要平靜得多,因此宜居的可能性更大。
但還不僅這些呢。40光年距地球仍然遠(yuǎn)了點(diǎn),人類制造的宇宙飛船依然難以企及。而附近的Tau Ceti和Ross 128兩顆恒星距地球只有12和11光年,且都擁有可能位于宜居帶內(nèi)的行星。Tau Ceti比Ross 128更像太陽(yáng),但Ross 128同樣比比鄰星平靜一些。
今年這些新發(fā)現(xiàn)說明,在尋找類地行星時(shí),不妨關(guān)注銀河系中為數(shù)眾多的低溫紅矮星。而如果要尋找地外生命,也許最好將土衛(wèi)二作為探索對(duì)象。因?yàn)橥列l(wèi)二的表面冰層下方可能有一片溫暖的海洋,其中含有生命所需的全部基本“原料”。
人類出現(xiàn)的時(shí)間或比之前認(rèn)為的早得多
今年的幾項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)使人類的起源更加撲朔迷離。你也許聽說過,我們所屬的智人約起源于20萬年前的非洲。但科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了五種新的智人種類,距傳統(tǒng)起源地非洲西北部十分遙遠(yuǎn),且起源時(shí)間還要早10萬年。科學(xué)家認(rèn)為,也許早期智人早在30萬年前就已經(jīng)出現(xiàn),并且遍布整個(gè)非洲。

圖為兩張根據(jù)摩洛哥發(fā)現(xiàn)的智人化石掃描結(jié)果合成的顱骨圖片。
此前科學(xué)家曾在摩洛哥的一處洞穴中發(fā)現(xiàn)四萬年前的人類化石。而此次的研究團(tuán)隊(duì)決定進(jìn)一步發(fā)掘這處遺址,結(jié)果在一處采石場(chǎng)附近的洞穴中發(fā)現(xiàn)了五個(gè)不同人種的化石,并用一種全新技術(shù)更加精確地確定這些化石的形成時(shí)間。
其他科學(xué)家也發(fā)表了改寫智人起源學(xué)說的論文。一支研究團(tuán)隊(duì)總結(jié)道,人類早在27萬年前就走出了非洲,遠(yuǎn)比之前所想的早得多。還有一篇備受爭(zhēng)議的論文指出,人類早在13萬年前就已在南加州定居。不過很多人對(duì)此持懷疑態(tài)度。
總之,人類起源的真相仍懸而未決。我們無法確定自己是否已經(jīng)掌握了全部證據(jù)。
封存在琥珀中的恐龍羽毛和完整小鳥
緬甸的琥珀礦今年為我們貢獻(xiàn)了好幾項(xiàng)驚人發(fā)現(xiàn)。包括一種全新的昆蟲種類、數(shù)億年前的恐龍尾羽、以及一只近乎完整的雛鳥。不僅如此,多米尼加共和國(guó)發(fā)現(xiàn)的一塊琥珀中封存著一只蠅虱,吸足了猴子血液,簡(jiǎn)直和電影《侏羅紀(jì)公園》的情節(jié)如出一轍。

不過,琥珀中的DNA無法保存得非常完好,因此現(xiàn)實(shí)中并不會(huì)出現(xiàn)《侏羅紀(jì)公園》那樣的情況。但琥珀可以保留諸多細(xì)小、立體的細(xì)節(jié),這是傳統(tǒng)化石難以實(shí)現(xiàn)的。
這些神奇的琥珀常常在市場(chǎng)上流通。假如明年科學(xué)家又在琥珀中發(fā)現(xiàn)了什么奇異的東西,大可不必感到吃驚。
一顆與地球擦肩而過的星際小行星
在小行星Oumuamua出現(xiàn)之前,人類觀察到的所有彗星都源自太陽(yáng)系內(nèi)部。Oumuamua長(zhǎng)度近一公里,形狀細(xì)長(zhǎng),如同雪茄。今年十月,它從地球近處飛過,然后迅速向太空深處飛去,速度比任何圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的天體都要快。

圖為藝術(shù)家繪制的小行星Oumuamua概念圖。
不僅如此,這位星際來客的成分似乎與彗星差不多,同樣由金屬和碳構(gòu)成。但它看上去和彗星大相徑庭,也沒有彗發(fā)和彗尾結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)說明,外太空中這種快速移動(dòng)的巖質(zhì)天體數(shù)量也許比天文學(xué)家之前所想的多得多。
這當(dāng)然是很嚇人的。假如某個(gè)這樣的天體撞上地球,后果將比太陽(yáng)系小行星嚴(yán)重得多。而如果此類天體的數(shù)量的確比此前預(yù)想的多的話,發(fā)現(xiàn)另一顆這樣的小行星也就不足為奇了。
量子計(jì)算機(jī)取得巨大進(jìn)展
量子計(jì)算機(jī)離真正影響人們的生活還有很遠(yuǎn)。但2017年在量子計(jì)算機(jī)的早期發(fā)展階段無疑有里程碑式的意義。

你可能還不清楚量子計(jì)算機(jī)為何物。所有計(jì)算機(jī)都依靠能夠操控比特、即一系列“0”和“1”的硬件系統(tǒng)運(yùn)行。而量子比特在同一時(shí)間既可能是0,也可能是1。有朝一日,等這些計(jì)算機(jī)發(fā)展成熟,也許就能夠模擬分子行為、優(yōu)化動(dòng)態(tài)情景(如找到最佳交通模式)、破解加密信息等。
IBM已經(jīng)研發(fā)出了22比特量子處理器,其芯片所包含的電子元件溫度接近絕對(duì)零度。還有一套50量子比特系統(tǒng)正在研發(fā)之中。IBM還有一臺(tái)機(jī)器,能夠模擬氫化鈹那么大的分子。另外兩支團(tuán)隊(duì)還分別推出了51和53比特量子計(jì)算機(jī),能夠做出真正的物理發(fā)現(xiàn),不過此類量子計(jì)算機(jī)不具通用性。
量子計(jì)算機(jī)目前尚未在任何任務(wù)中超越普通計(jì)算機(jī)。但有傳言說,谷歌即將對(duì)其50比特量子計(jì)算機(jī)展開測(cè)試,借一道難題驗(yàn)證其“量子優(yōu)越性”。
天王星聞起來像臭屁

好吧,科學(xué)家其實(shí)并沒發(fā)現(xiàn)這一條。這只是小編打了幾通電話、查了幾頁(yè)谷歌之后亂寫的。但這條細(xì)節(jié)確實(shí)值得一提。天王星聞起來像臭屁一樣,還有股尿騷味。
來源:新浪科技
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