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一周国际科技科技要闻

2012-07-09  阅读:11485 

625—78日)

 

来源: 科技日报    发布时间: 2012-07-09

 

   

 本周焦点

    2012真成了上帝粒子之年

    7月4,欧核中心(CERN)宣布发现了一种新粒子,其特性与所谓的上帝粒子即希格斯粒子的理论描述保持了高度一致,质量范围大约在125GeV—126GeV之间,但CERN表示,还需要更多数据来进行佐证。这项希格斯粒子的最新证据,被认为是30年来最伟大科学发现之一。

    当天CMSATLAS两个项目组,分别以4.9西格玛水平和5西格玛水平的确定性宣布了成果。而新闻发布会定义为发现一种新粒子,性质与希格斯粒子一致,并未直接宣布希格斯粒子被发现。因尚有数据在分析中,仍具不确定性。但许多粒子物理学家于个人页面上表示,新发现粒子不是上帝粒子的可能性尽管存在,但非常小。

    最早预言希格斯粒子存在的彼得·希格斯本人面对该结果时热泪盈眶,而此前打赌100美金说上帝粒子不会被发现的斯蒂芬·霍金,在4日的采访中说:看来我输掉了100块钱。

    本周争鸣

    霍金阐述宇宙的新方式是对的吗?

    就在不久前,霍金及其同事公布了一个新理论模型——宇宙空间可能更倾向于是一种复杂的几何形状,扭曲纠缠的特征与超现实主义大师埃舍尔的笔下世界相类似,而这或将证明弦理论是可以用来描述人们所观测到的真实宇宙的。相比于该模型本身的匪夷所思,科学家们更关心的是:它真的有潜力打造出涵盖一切的物理学终极理论吗?然而时隔不到半个月,CERN在发布会上宣称与上帝粒子如此肖似的新粒子被发现,让人们不禁又疑惑:上帝粒子一出,是否意味着弦理论已然式微了?

    一周之

    人类或首次直接探测到暗物质

    无数的可见恒星和星系在天空中沿宇宙网分布,它最初由暗物质勾勒出来。而今一个国际天文小组通过X射线多镜牛顿卫星,首次直接探测到两个星系团之间被暗物质细丝形成的桥梁连接起来。这种细丝就像暗物质骨架的手指,尽管目前不知可见物质是怎样沿着暗物质铺下的路径分布的,但在这一非常系统中,能同时绘制出暗物质和可见物质,并有望厘清它们之间是怎样沿着细丝连接和演化的。

    美首次对老鼠基因组的调控序列测序

    美国科学家首次详细标示出了老鼠基因组功能序列中一个重要部分——调控序列的详细情况。该工作提供了老鼠约11%的基因组以及老鼠和包括人在内的哺乳动物共享的非编码序列中隐藏的70%以上的序列详情,科学家们有望借此对这些序列进行深入研究,其也将有助于我们进一步解读人类基因组。

    澳首次捕捉到单个原子的影子图像

    澳大利亚格里菲斯大学经过5年努力,首次拍摄到了单个原子的影子图像。研究小组捕捉到的是元素镱的单原子离子,并将它们暴露在特定频率的光下,再由数码相机捕捉到图像。该成果有助于确认人们对原子物理学的了解,亦对量子计算、生物显微镜有帮助,让科学家可以预测在最佳显微条件下观察细胞内的过程需要多少光线,而不至于损害它们。

    美首次观察到超导体中重电子形成过程

    在某些超导体中,运动电子好像比真空中的自由电子重1000倍,但同时电子运动却毫无阻力。美国普林斯顿大学一项最新研究显示,产生这种现象是由于量子纠缠的过程,该过程决定了晶体中运动电子的质量。这一发现有助于人们解释物质为何具有超导性,并有望在提高电网效率、加快计算速度等方面获得应用。

    一周技术刷新

    新数据传输系统速度可达每秒兆兆位

    光能完成许多用电无法完成的事情,而美国南卡罗莱纳大学领导的多国研究小组宣布,光束还可以相互缠绕并被组合起来用于以极高的速度传输数据。新开发的光束缠绕和组合系统,最高传输速度可达每秒2.56兆兆位(terabits),是宽带电缆的8500倍。新的研究成果有望用于建立高速卫星通信网、短距离太空和陆地网,或用于为人们提供互联网服务的光缆中。

    光借助超声波在生物组织深处聚焦

    美国加州理工学院开发出一种技术,能有效地将光线聚焦在生物组织内。此前光线只能聚焦约1毫米深,而研究团队现能将聚焦深度提升至2.5毫米,该研究为非侵入式诊断奠定了基础,并可与光动力学疗法结合以治疗癌症。随着未来光电硬件的改进,光线的聚焦深度有望在数年内提升至10厘米,从而有助实现不开刀也能手术的设想。

    如橡皮筋般延展拉伸的电子材料

    美国西北大学领导的国际小组用名为聚二甲基硅氧烷的聚合物造出一种多孔三维高分子材料,再将液态金属灌入孔中,从而开发出了能够像橡皮筋一样延展拉伸的电子材料,就算被弯曲或拉伸到原始尺寸的200%也能够正常工作,其在医疗器械和消费电子设备制造等领域具有相当广泛的应用价值。

    高效催化剂让分子走高速路

    一个国际科研团队使用高优化的超薄沸石纳米片制造出了新催化剂的模型,其能在化学反应发生时让分子更快同其接触,相当于让分子走高速路,从而大大提高化学反应效率。该新催化剂可广泛用于制造石油、塑料、燃料电池、药品等的化学反应中,有望让这些产业提高效率、降低成本.

    前沿探索

    解决物理化学领域的“N表示性难题

    美国芝加哥大学称解决了美国国家研究委员会1995年列为物理化学领域顶级理论难题之一的“N表示性问题。其方法是通过一种双电子技术来推算出多电子系统的性质,双电子代表系统中的其他电子。现在,科学家能更精确地预测在许多现象背后的化学反应中,原子和分子中电子的运动行为,包括发动机的燃料效率、大气臭氧层的消耗等。

    发现新的三体原子束缚态

    美国科学家在原子内部发现了一种新的三体原子束缚态,在这种状态下,三个一模一样的原子松散地依附在一起,这一量子态与以前发现的三体束缚态不同,其既存在于玻色子中又存在于费米子中,将有助于科学家们更好地理解物质及其组成。该新量子态不但填补了三体系统和量子力学系统研究的空白,也非常之特殊,目前还未被命名。

    “案现场

    最大误会:火星内部含水量原与地球相当

    美国科学家对两块源于火星地幔的陨石进行分析发现,火星内部的含水量远大于过去估计,火星形成岩石的地幔中含水率为百万分之70至百万分之300,与之相比,地球地幔的含水率为百万分之50至百万分之300,可说总量与地球相当。此结果不仅改变了人类对火星地质史的认识,而且阐述了水如何来到火星表面的。新研究还提出火星可能曾有生命存在。

    奇观轶闻

    我们迈出的一小步,机器人领域的一大步

    有太多的机器人,不论面貌与人类如何肖似,只要一迈动步伐必然露馅”——它们的机械关节实在僵硬得可笑。但现在,美国亚利桑那大学研究员将人体组织系统所拥有的神经结构、肌肉骨骼构架和传感反馈路径进行一定简化后,用在机器人腿上,使其在模拟人类走路步态时几可乱真。这被认为是第一个达到了生物行为精确度的完整行走模型,代表了一个完整的生理或神经机器人,亦有助于帮人们理解脊髓损伤病人恢复行走能力的机制。

    兔子呼吸停止还活了15分钟

    美国波士顿儿童医院通过给气管被阻塞的兔子注射充氧微粒,可绕过其肺部直接为血液供氧。其利用了一种微粒胶囊,内含的小球周围环绕着小气泡的氧气,能使兔子在无呼吸状态下存活15分钟,并保持正常的血压和心率。尽管该手段只能在紧急情况下使用,不适用于外科手术补氧,但对于预防心脏骤停和因缺氧引起的脑损伤甚至脑瘫等具有一定潜力。