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学家2021/9/26 13:16:00 |
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讯，近日纽约的一组科学家首次实现了室温超导，这种氢、碳和硫化合物在59华氏度的温度下以超导体的形式工作。这种超导体不仅可以在正常温度下工作，还可以在日常压力下工作。但是，这种超导体材料需要超高压才能实现室温超导。
纽约的一组物理学家发现了一种能在室温下高效导电的材料，这是一个长久以来寻求的科学里程碑。研究小组最近在《自然》杂志上报道，这种氢、碳和硫化合物在59华氏度的温度下以超导体的形式工作。这比去年创下的高温超导记录还要高50多度。
“这是我们第一次真正宣称已经发现了室温超导性，”西班牙巴斯克地区大学的凝聚态理论学家埃雷亚说。材料科学家现在面临着发现超导体的挑战，这种超导体不仅可以在正常温度下工作，还可以在日常压力下工作。这种新化合物的某些特征为将来找到合适的原子混合物带来了希望。
当自由流动的电子撞击组成金属的原子时，普通导线就会产生电阻。但是，研究人员在1911年发现，在低温下，电子可以在金属的原子晶格中诱发振动，而这些振动反过来又把电子拉到一起，形成称为库珀的对偶。不同的量子规则支配着这些对偶，它们成群结队地穿过金属晶格，不受任何阻碍，没有任何阻力。超导流体还会排斥磁场——这一效应可以让磁悬浮交通工具无摩擦地漂浮在超导轨道上。
然而，随着超导体温度的升高，粒子会随机地晃动，打破了电子微妙的平衡。研究人员花了几十年的时间寻找一种能承受日常环境高温的超导体，这种超导体的库珀探戈紧密地结合在一起。1968年，康奈尔大学的固体物理学家尼尔阿什克罗夫特提出，用氢原子的晶格就能达到这个目的。氢的微小尺寸使电子更接近晶格的节点，增加了它们与振动的相互作用。氢的轻巧性还使那些引导的波纹更快地振动，从而进一步增强了与库珀对的粘合力。
要把氢压成金属晶格需要非常高的压力，这是不切实际的。然而，阿什克罗夫特的研究带来了希望，一些“氢化物”可能在更容易获得的压力下提供金属氢的超导性。
在直觉和粗略计算的指导下，研究小组测试了一系列氢化合物，以寻找氢的黄金比率。添加的氢太少，化合物就不能像金属氢那样具有坚固的超导性。如果添加太多，样品就会像金属氢一样，只有在高压下才会金属化。在他们的研究过程中，该团队破坏了几十对价值3000美元的钻石。“钻石预算是我们研究的最大问题。”迪亚斯说。
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综合 据自然母亲网站报道，目前，科学家在南极陨石中发现色彩艳丽的猫眼石，它们是由二氧化硅构成的，将有助于揭晓地球上的水资源从何而来。
这是继2015年夏季发现南极火星陨石之后另一个类似发现，进一步支持了地球水资源可能来自于地球之外。猫眼石碎片是在EET 83309陨石中发现的，这块陨石是由数千个岩石和矿物质碎片构成，很可能来自一颗定期遭受辐射的较大体积小行星，也可能来自彗星。
研究负责人、英国伦敦柏贝克学院希拉里-道恩斯(Hilary Downes)教授说：“我们发现的猫眼石不是由碎片残骸，就是由其它矿物质构成，研究证据表明这块猫眼石形成于陨石从小行星分离之前，最终坠落在地球南极。”
这项猫眼石发现是非常有趣的，证实该种矿物的形成需要水。在地球上，该过程涉及到水与沙层和二氧化硅结合，历经数百万年时间，伴随着水蒸发和二氧化硅变硬，逐渐形成绚丽的猫眼石结构。实际上地球上发现的猫眼石体积中包含着3-21%的水分。
道恩斯强调称，更多的证据表明陨石和小行星可以携带大量的水冰物质，虽然我们担心大型小行星碰撞地球所带来的灾难，但是数十亿年前碰撞小行星为地球带来了水资源，有助于促进地球生命的繁衍发展。
导语：美国科学家近日宣布了一个里程碑式的计划，将在十年内重建全部的人体细胞。如果这一项目获得成功，将极大地推进对癌症等疾病的研究，甚至能满足日益增长的移植器官需求。不过，编辑人类基因组也引起了不少争议。主要是对伦理、法律和社会的影响不确定。
美科学家筹资一亿合成人类基因组 重建人体细胞引发争议
美国25名科学家宣布将于今年筹资一亿美元启动人类基因组编写计划，目标包括在10年内合成一条完整的人类基因组。报道指出，这项极具争议的计划势必引发 究竟人类生命是否可以人工合成的伦理激辩。一个生物体的基因组是指一套染色体中完整的DNA序列，即遗传蓝图。
人工合成一条完整的人类基因组，理论上来说 将有助于造出没有生物学意义的父母的人类，也提高了出现基因改良的定制人类的可能性。不过，科学家们说，他们的目的并不在此。他们指出，人工合成的人类基因组可用在各方面，包括培育出可移植给人类的器官、通过全基因组重编码赋予细胞对病毒的免疫力、通过细胞工程技术赋予细胞抗癌能力、加速疫苗和药物的研发进程等。
研究者解释道：“这项计划需要公众的参与，要从一开始就考虑伦理、法律和社会影响。”对编辑人类基因组的主要争议之一，是任何这样的改变都可能通过生殖系谱传递给后代。
合成人类基因组将有助于造出没有生物学意义的父母的人类，也提高了出现基因改良的定制人类的可能性
来自哈佛大学、麻省理工学院、纽约大学等知名学术机构的科学家，是到哈佛大学开会后宣布开展名为“人类基因组编写计划”(Human Genome Project-Write)的项目。科学家们承认这个计划较具争议性，他们指出，人类基因组计划也曾被一些人认为有争议性，但现在被视为是最伟大的探索壮举之一，让科学和医学发生革命性变化。
人类基因组计划从1990年持续到2003年，重点是基因测序，让科学家能够“阅读”基因组。人类基因组编写计划的重点则是构建基因，让科学家能够“编写”基因组。
人类基因组编写计划的首要目标是在10年内把合成大型基因组的成本降低至现在的千分之一。据介绍，人类基因组有约30亿个碱基对，以今天的价格构建一个完整人类基因组的费用极为高昂。科学家们希望在今年内募得一亿美元资金，以开展此计划;预计整个计划需要的资金不会超过人类基因组计划的30亿美元。
导语：前阵子，引力波可掀起一番讨论，引力波是时空的涟漪，对于探索宇宙有着重要的意义。100年前爱因斯坦早已经提出，2016年2月11日，科学家首次探测来自双黑洞发出的引力波信号证实了其存在，引起各界人士的关注。6月16日凌晨，美国天文学会发布新闻会议，对外宣布又探测到了引力波信号，被人们亲切称为“来自爱因斯坦的圣诞礼物”。值得关注的是，这次探索可以说是人类探索未知宇宙更进一步呢。
引力波信号是一种罕见的小概率事件，难以重复
科学家再次探测到引力波信号：源自14亿年前的黑洞合并
北京时间6月16日凌晨消息，凌晨1：15，正在美国圣迭戈参加再次召开的第228届美国天文学会的LIGO科学合作组(LSC)和Virgo合作组的科学家举行新闻发布会，报告他们再次探测到引力波信号的消息。
这是14亿年前两个遥远的黑洞相互合并过程所产生的时空扰动，该事件的涟漪穿越宇宙，被地球上的人们探测到。此番再次探测到引力波信号证明引力波信号的探测并非罕见事件，有理由预期未来还将有更多探测案例的出现，从而真正开启一个崭新的引力波天文学时代。
这是14亿年前两个遥远的黑洞相互合并过程所产生的时空扰动，该事件的涟漪穿越宇宙，被地球上的人们探测到。
新发现引力波被命名为GW151226
这次探测到的引力波是由两颗初始质量分别为约14倍太阳质量和约8倍太阳质量的黑洞，合并成一颗约21倍太阳质量的旋转黑洞所引起的。经过14亿年的漫长旅行，这个信号于世界标准时间2015年12月26日3时38分53秒被LIGO的两台孪生引力波探测器探测到，被命名为GW151226。这次引力波事件也被研究人员亲切地称为“来自爱因斯坦的圣诞礼物”。
由于这次两个黑洞质量较轻，两者靠近的速度较上一次要缓慢不少，基于同样的原因，双黑洞并合前旋转的圈数也远远大于第一次，在大约1s的时间内，这两个黑洞相互绕转了55圈，这让科学家有机会对广义相对论进行一次全新的验证。
科普：引力波是什么?
在物理学上，引力波是爱因斯坦广义相对论所预言的一种以光速传播的时空波动，如同石头丢进水里产生的波纹一样，引力波被视为宇宙中的“时空涟漪”。或者说如果将时空看成一张大橡胶膜，用小球代替天体，当小球被放上橡胶膜时，球的质量会把橡胶膜往下压。这时，如果在旁边再放一颗球，两颗球分别造成的“时空弯曲”就会让它们逐渐滚向对方。当它们互相加速运动时，产生的“涟漪”就是引力波。
导语：前阵子，美国科学家对外宣布，有充分证据显示，太阳系边缘可能“潜藏”着遥远而巨大的第九大行星。还明确的指出这颗巨大的隐藏行星被认为位于太阳系边缘，比地球大10倍，属于气体行，引来广泛的关注。不过，天文学家哈佛-史密森辩驳第九大行星存在，他通过实验表明2%可能性都够不着!感兴趣的小伙伴快来了解一番吧。
据估算，“第九大行星”在大约400亿到1400亿英里的距离围绕着太阳运行
今年早些时候科学家们提出了第九大行星存在可能证据，在椭圆轨道上一个具有海王星质量的行星，距离太阳比冥王星距太阳远10倍。自那以后，天文学界对该行星是否最终存在于这样遥远的轨道上感到困惑。
哈佛-史密森天体物理中心(CFA)天文学家的新研究探讨了一些场景，发现它们中大多数轨道的存在概率较低。CFA天文学家Gongjie Li称假如有证据表明第九大行星的存在，但是他们无法解释它是如何产生的。第九大行星在大约400亿到1400亿英里的距离围绕着太阳运行，或400至1500个天文单位。
这样的轨道远远超出太阳系中的其他行星，问题在于它在那儿形成的还是先在别处形成而后进入那极不同寻常的轨道上的呢。Li和她的论文合著者Fred Adams进行了数以百万计的计算机模拟来考虑三种可能性。第一个和最有可能的是一个路过的恒星捕获了第九大行星。这种互动不仅会将这颗行星轻推进一个更大的轨道上，而且使那轨道更椭圆。此外，因为太阳在一个星团中形成，有好几千个邻居，这样的恒星接触在太阳系的早期历史中更常见。
第九大行星的大轨道会让它在这样的接触中更容易弹出。因此，第九大行星很有可能是一个后来者，在离开了自己所诞生天体系统后，它抵达了目前的轨道
然而，一个误入太阳系附近的恒星更有可能把第九大行星彻底拉走，并将其逐出太阳系。Li和Adams发现第九大行星处在目前的轨道上至多只有百分之十的概率。CFA天文学家Scott Kenyon相信他可能会有解决这个难题的方案。在提交给天体物理学杂志的两篇论文中，Kenyon和他的合著者Benjamin Bromley利用计算机模拟来为第九大行星在更大轨道上的形成构建合理的情景。Kenyon表示最简单的解决办法是让太阳系再制造一个巨型气态行星。
他们提出第九大行星在距太阳更近的地方形成，然后与其他的巨型气态行星相互作用，尤其是木星和土星。随着时间的推移，一系列的引力作用可能会推动这颗行星进入一个更大更椭圆的轨道。Kenyon和Bromley还检验了第九大行星实际上最初是在远处形成的可能性。他们发现由Li所说的路过天体的推挤，初始行星盘质量和行星盘寿命的正确组合有可能及时创造第九大行星。太阳诞生在一个与其他天体频繁接触的集群中。
第九大行星是从一个路过的恒星系统中被捕获，像是是漂流靠近太阳系后被捕获的一个自由漂浮行星
第九大行星的大轨道会让它在这样的接触中更容易弹出。因此，第九大行星很有可能是一个后来者，在离开了自己所诞生天体系统后，它抵达了目前的轨道。最后，Li和Adams看向了两个更狂野的可能性，即第九大行星是从一个路过的恒星系统中被捕获，它是一颗其他恒星系统的行星，或者是漂流靠近太阳系后被捕获的一个自由漂浮行星。不管怎样，他们得出的结论是：这两种情况的可能性都不到百分之二。
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天文学家的工作主要是研究天体以及天体运行规律。天文学家研究对象如下：1、行星层次：包括行星系中的行星、围绕行星旋转的卫星和大量的小天体，如小行星、彗星、流星体以及行星际物质等。恒星系统。2、恒星层次：现时人们已经观测到了亿万个恒星，太阳只是无数恒星中很普通的一颗。
3、星系层次：人类所处的太阳系只是处于由无数恒星组成的银河系中的一隅。而银河系也只是一个普通的星系，除了银河系以外，还存在着许多的河外星系。星系又进一步组成了更大的天体系统，星系群、星系团和超星系团。
天文学家是以天体以及天体运行规律为研究对象的著名人士，代表性人物有古希腊天文学家泰勒斯、阿里斯塔克斯、喜帕恰斯。近代的代表人物有伽利略、开普勒等。中国代表人物有张衡、祖冲之、徐光启，现代有张钰哲等。
伽利略是历史上最重要的天文学家是意大利的科学革命先锋伽利略。在某种意义上，伽利略是一位幸运的天文学家。他是第一个看到土星光环的人，他还发现并命名了木星的各种卫星。他也是第一个观察太阳黑子的人。
希帕恰斯是古希腊的一位天文学家，被广泛认为是古代最伟大的天文学家，希帕恰克斯很容易被看作是天文学的奠基人。他对这个领域最重要的贡献是第一本已知的星表，历史学家认为他是在观看了超新星之后产生的灵感而建造的。
