前沿:老外也指望中國平塘500米大鍋,木衛二有個帶冰蓋的海

淼助搜集了這幾天科學的最新進展,共有八項。熱愛科學的你,來看看裡邊有沒有你的菜,或者你認為哪一條最有用,歡迎留言評選並給出你的理由。

1.

構造地質學:通過地震「CT」 測定地球深處的震動

在北美,科學家曾經在海底部署了最大一組地震儀,目前已經可以測到一個巨大的構造板塊之下大約160公里的運動了。來自加利福尼亞大學的伯克利分校的團隊研究了這些數據,再加上美國其他地震儀組的數據,利用地震層析成像可以掃描Juan de Fuca板塊及其正下方的地幔。

該板塊目前在北美的下方運動,形成了一個1300公里長的區域,這個區域被稱為卡斯卡迪亞俯衝帶。這方面的研究提高了我們對於俯衝板塊形成原因的認識。一個構造板塊向另一個板塊的旁邊或者下方移動時,通常會引起災難性的地震。

該研究也將有助於完善板塊構造理論模型。目前,有證據表明,有三種不同的情況:1.板塊被大洋中脊推出;2.板塊被他們的俯衝板塊部分往下拉;3.板塊是由他們下方的半流體地幔往下拉。新的掃描結果顯示,卡斯卡迪亞俯衝帶是一個獨特的薄層,把板塊和下方的地幔分開了。詳見《科學》雜誌。

淼助覺得如果地幔把板塊往下拉,還是很恐怖。。。

2.聲成像技術:使用三維聲學全息操控物體

聲波鴿子:微粒畫出鴿子的形狀

最近,有一個國際研究小組發明了一個簡單的新技術,可以用來製作複雜的三維聲場或者「聲學全息圖」。這樣的聲場可以不用接觸就能移動和操縱在空氣和液體中的微觀物體,因此有很高的應用價值,比如醫療成像和局部加熱什麼的。德國斯圖加特的Max Planck智能系統研究所Peer Fischer

和他的同事,用一個3D印表機製造了一塊神奇的塑料板,當你把這塊塑料板放在聲音轉換器面前時,就可以改變聲波,創建所需的聲場。他們用這套系統,使微粒懸浮在水中,匯聚成一個像「和平之鴿」一樣的圖像(見上圖)。雖然之前有類似的方法已被證明(見「聲波牽引束可以操縱半空中的物體」),但Fischer的技術還是需要傳感器組的,只是形式換成了一塊板。詳見《自然》雜誌。

武俠影視劇里用樂器殺人,一定是古代一種失傳的黑科技——聲控暗器。

3.新材料領域:在室溫下同時具有電磁有序性的材料

目標:室溫下的磁電多鐵性

美國科學家研究表明,一種新材料在室溫下具有電磁有序性。這個材料是由鑥、鐵、氧三種元素組成的兩種化合物LuFeO3 層和 LuFe2O4層,交疊構成的。LuFeO3本身就是具有電極化和磁化強度的多鐵性材料,但它的磁化強度太低了,用處不大。

LuFe2O4沒有電極化強度,但具有很高的磁化強度。康奈爾大學的Julia Mundy 和 Charles Brooks和他們的同事們發現,當一個

LuFe2O4單原子層與九層LuFeO3交疊在一起是,LuFe2O4也具有了多鐵性。此外,室溫下的層狀材料,在電極化和磁化強度之間有很強的耦合關係,這是一個很難獲得的性能。該材料可以用在包括低能計算機存儲器等領域。報道詳見《自然》雜誌。

如果這種新材料應用了,各種信息存儲設備就沒那麼容易壞了吧?

4.天文學:世界上最大的射電望遠鏡在中國建成

大鍋:500米口徑球面射電望遠鏡

五百米口徑的球面射電望遠鏡(FAST)已在中國南部的貴州省建成。FAST是世界上最大的射電望遠鏡,包括4450個反射面板,位於一個偏遠地區人類無線電信號非常微弱的天坑裡。比起最接近它的競爭對手–波多黎各的300米Arecibo望遠鏡,FAST的收集面積要大兩倍以上。它覆蓋了70 MHz–3 GHz的頻率範圍,比Arecibo敏感兩倍,並且測量天空的速度要快5–10倍。FAST由國家天文台在中國科學院的支持下建造。目前該望遠鏡正在接受一系列使用前的測試,並且也分配了一些觀測時間給中國境外的一些天文學家。

以後外國科學家也得來我們這裡蹭飯了,看來我們中國是真的崛起了,為祖國67周年點贊!

5.醫學:追蹤人頭髮中汞的起源

一個國際研究小組發明了一種新的方法,有助於分辨人類頭髮中汞的化學形態。在日常生活里,人們通過消耗的食物如魚和米飯,通過金屬基牙科填充材料以及緊湊型螢光燈等等,接觸到汞的量是不同的,神經毒素隨著時間在人體內積累。出於診斷和治療的目的,確定汞的來源是必須的,但目前在人體組織和體液里很難確定它的分態,汞的分子形態揭示著它的來源。迄今為止,汞攝入量的監測是由對尿液、血液以及毛髮中汞濃度的測試,來推測它的可疑來源的。芝加哥和法國的一些研究者使用歐洲同步加速輻射裝置,發現了人體頭髮的汞源可以由精確表征頭髮的粘結環境來確認。他們的實驗表明,在某種情況下,沿著一根頭髮的汞芒與特定的不安全去除牙科銀汞合金填充材料有關。研究小組發現,同步加速器數據提供了汞源的特徵,區分了無機汞外源性和內源性的接觸,並指示了接觸的時間,精確到一兩天。結果詳見《環境科學與技術》。

看來同步加速器跟各個學科都能完美結合啊!

還有,我們日常能接觸到的最多的汞也就是水銀溫度計了。家裡有小寶寶的注意咯,最好選用非接觸式溫度計。一旦水銀溫度計打破了,戴上橡膠手套和口罩清理,所有沾到的衣物最好扔掉。然後通風,出門等它蒸發流通完了再回來。

6.天文學:宇宙微波背景的最新研究表明,宇宙是各向同性的

至少在大的距離尺度上我們可以說,宇宙在各個方向上是相同。這來自於倫敦大學學院和帝國理工學院的Daniela Saadeh和她的同事們的總結,他們一直都在研究和尋找宇宙微波背景(CMB)下的大尺度空間各向異性或著旋轉的證據。CMB是在大爆炸後產生並且瀰漫在宇宙中的。因此,它記錄了宇宙在過去的130億年裡是如何一直在膨脹的。在整個天空,CMB看起來幾乎均勻一致,只有微小的波動(大約只有十萬分之一),這可以理解為密度擾動與不同結構的出現相關,比如星系的出現。Saadeh 和她的同事們對於普朗克衛星提供的CMB數據,測試了大範圍內的可能的各項異性及旋轉模型,發現宇宙偏離各向同性的機率只有1/121000。

詳見 《物理評論快報》。

淼助在想,如果尺度夠大,宇宙大致是各向同性的。是否意味著宇宙中心對稱,另一個地方有跟我們類似的銀河系類似的地球?可惜目前我們人類太渺小。加油吧,我們的征途是星辰大海!

7.天文學:哈勃望遠鏡發現了歐羅巴羽流噴射

噴薄而出的月亮——藝術家們對歐羅巴的印象

天文學家們利用哈勃太空望遠鏡發現了羽毛狀水汽流從歐羅巴噴發——歐羅巴是木星的67個衛星之一,也叫木衛二。水汽羽流上升達到了歐羅巴地表上方200km左右;歐羅巴比地球的衛星月球約3100公里的直徑要略小一些。這樣的水汽之前就被發現過,2013哈勃發現木衛二的南極上有噴霧出現。現在,飛行器已經發現了噴霧大於三次,使這個發現更加站得住腳。這個結果也將幫助天文學家確定木衛二冰層表面下隱藏的鹹海里是否存在生命。

那位要炸喜馬拉雅山的企業家,可不可也把木衛二的冰層炸了?不然許多立志要在木衛二的海洋里游泳的人永遠不能完成夢想了。

8.光學:數個原子就可以反射光

鏡像:細光纖中的紅光

光原本可以通過光纖自由流動,結果使用了少於2000個原子,它就被反射回來了。在兩個獨立的組所做的實驗中(一個是巴黎的皮埃爾和瑪麗·居里大學的Julien Laurat領導,另一個由哥本哈根大學的Jürgen Appel主導),光沿著非常細,直徑只有幾百個納米的光纖傳輸。這個尺寸比實驗使用的光的波長還小,這意味著光傳播大於三分之一在光纖外是衰減播的形式。

研究小組通過將兩個不同的雷射束入射到光纖中,能夠產生一個駐波的漸逝光,可以將光學晶格中的原子捕獲在光纖的表面附近。選擇的原子間距對應於被反射的光波長一半的整數倍。這是布拉格反射的條件,而且實驗者把這樣的光入射到光纖中,發現有75%的都被反射回來了。隨著進一步的研究,該技術可以用來創建光學器件,甚至可以用在量子模擬和量子計算領域。詳見《物理評論快報》。

納米時代、原子時代快要來臨了?我為生在這樣的時代而驕傲!醒醒,還是等時機到了,先買個機器人幫我們做家務、按摩、聊天、寫稿吧。。。

文章來源: https://www.twgreatdaily.com/cat42/node1283488

轉載請註明來源:今天頭條