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王先金

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【外星人到地球了吗】(29)下册 (2017-10-03 16:34)

    地球会遭遇小行星的撞击吗?

“我们有生之年很可能会”遭遇足以摧毁伦敦的小行星撞击。这是英国《泰晤士报》网站一篇文章的标题。

天文学家认为,一颗体积大到足以摧毁伦敦市中心的小行星极有可能会在我们的有生之年撞击地球,而撞击前几乎或完全没有预兆。

天体物理学家艾伦·菲茨西蒙斯说,虽然科学家越来越确信,地球不会与任何体积大到足以威胁人类文明的小行星或彗星相撞,但是与能够摧毁城市的体积较小的太空石块相撞的风险仍然很大。

在一个小行星风险座谈会上,与会的专家们将敦促政府更严肃地看待来自太空的威胁。

一位绰号为“外太空议员”的人将在会上呼吁八国集团设立一项300亿英镑的基金,以研究把一颗小行星从与地球相撞的路线“请走”的方法。

在过去10年,追踪大型小行星——直径超过1千米,可能造成整个地球毁灭——的工作已经取得巨大进展。科学家现在已知829颗此类小行星(相当于总数的85%)的轨道,它们都没有对地球构成撞击的威胁。

但是,较小的小行星仍然构成严重威胁。目前仅追踪到约30%的直径500米的小行星,而一颗此类小行星将足以摧毁一块大陆。对体积更小的小行星——直径20米,足以摧毁城市——的位置则知之更少了。这种小行星的数量众多,大约每80年就有一颗光顾地球,而较小的体积使它们只有来到眼前才会被发现。

像这样的小行星很可能会在我们有生之年撞击地球。它们可能会撞向一个城市,它将很可能把整个伦敦市中心夷为平地。

 

小行星若撞地球,十国受影响最大

科学家已经列出了一张可能受星球撞击影响最大的一些国家的名单。他们首次列出的国家可能将遭受到灾难性的人员损失或遭受日后几乎不可能得到恢复的重创。

未来可能受到星球撞击风险最大的十个国家是中国、印度尼西亚、印度、日本、美国、菲律宾、意大利、英国、巴西和尼日利亚。这份名单是英国安普敦大学研究人员通过一个软件排列出来的。

就人口损失而言,美国、中国、印度尼西亚、印度和日本面临的危险最大。

基础设施可能遭受大规模破坏的国家有加拿大、美国、中国、日本和瑞典。

有科学家说,地球面临外星球撞击的威胁越来越被认作是人类面临的最大的自然灾害。

一颗直径超过12英里的星球才能摧毁地球上的所有生物。据信这种规模的星球撞击地球是6500万年前造成恐龙灭绝的主要原因。一颗直径达到10英里的星球以每小时2.5万英里的速度撞击地球,其产生的当量达到1亿吨,相当于广岛原子弹爆炸当量的5000万倍,足以让整个地球化为灰烬。不过,地球之所以从那时以来一直能够避免这种灾难,多半是因为木星的引力减少了我们遭受星球撞击的概率。

 

小行星可能在2040年撞向地球

2012年2月28日,英国《每日电讯报》网站报道:NASA发现一颗小行星在30年后有1/625的几率撞击地球。

一颗名为“2011 AG5”的小行星有可能在2040年2月5日撞击地球。这颗小行星直径约140米,是一颗球状岩石。

联合国近地物理行动小组担心它与地球相撞的可能性在今后几年有可能增加,已经开始讨论如何改变这颗小行星的方向。

如果这颗小行星落到某个城市,那就有可能导致几百万人丧生。不过,它要比据信在6500万年前造成恐龙灭绝的直径约14.5千米的小行星小得多。

科学家现在只能观测到小行星一半的轨道。他们希望在2013年到2016年,即有可能从地面上对其实施监测的时候,获得有关其飞行方向的更多情况。这将使他们能够决定是否需要采取措施,设法改变这颗小行星的飞行方向。

美国航天局(NASA)说,可选择的方案包括,让一枚探测器附着到小行星上,利用由此增加的重力让小行星改变方向,远离地球。

也可以用核武器击碎这颗小行星,不过这很可能造成大量致命的岩石散落。根据NASA对天空扫描结果,在距离地球约1.93亿千米的范围内,大约有1.9万颗“中等大小”、直径大约在101至1006米之间的小行星。如果它们与地球相撞,都有可能摧毁面积相当于一座城市的区域。

 

“黎明”传回灶神星高清照片

从太空轨道上拍摄的第一张照片前所未有地揭开了小行星灶神星的面纱。环形坑、脊状突起和连绵的山脉,无一不在讲述着这颗小行星的历史。

美国航天局的“黎明”号航天器2011年7月16日进入飞行轨道。直径530千米的灶神星是太阳系中第二大小行星,仅次于谷神星。

如今,美国航天局公布了一张从轨道拍摄的最新图片,图片以前所未有的精细程度显示出灶神星这颗小行星疤痕累累的表面,图片分辨率可达1.4千米。

灶神星足够大,从很大程度上说,它很像一颗行星,呈圆形,其金属核类似于地球,被坚硬的地幔和地壳包裹着。通过研究灶神星,天文学家希望了解更多有关行星的形成及太阳系起源的历史。

这颗小行星的赤道上遍布深沟,这让科学家感到意外,他们从未预想过这些地貌特征。

“黎明”号小行星探测器从上月开始进入这颗岩状天体轨道作环绕飞行,已经传回了500多张图片,它还在逐渐调整轨道,更加接近小行星表面以获得更好视野。

灶神星南部有一处巨大撞击坑,这是远古时代一次剧烈碰撞的结果,撞击碎片据信最终以陨石的形式坠落在地球上,或形成其他更小的行星。                                 灶神星高清照片

灶神星北部充满更早时期的陨石坑,包括被科学家称为“雪人”的三个陨石坑。

距地球1.17亿英里的灶神星是小行星带内的第二大天体。小行星带位于火星和木星轨道之间,由环绕太阳运行的数十万颗太空岩石组成。小行星带形成于大约45亿年前,与地球及其他类地行星的形成时间和形成条件相似。据说如果没有木星引力的影响,像灶神星这样的大块头本可以形成行星。

“黎明”号小行星探测器依靠离子推进而不是传统火箭燃料。在航行17亿英里后,探测器于7月中旬进入灶神星轨道。

2007年发射升空后,“黎明”号是第一个对小行星带内两颗最大的天体灶神星和谷神星进行探测的无人探测器。相信今后会取得更大的探测成果。

灶神星会不会和地球相撞?这也应该是天文学家研究的一个课题吧!因为要是灶神星与地球相撞,就有可能将地球上的生物全部毁灭。

 

         4-3 太阳系有4700颗小行星威胁地球

 

美国航天局通过“广域红外线巡天探测卫星”对太阳系内对地球有潜在威胁的小行星进行了有史以来最全面的评估,评估结果为我们提供了关于这些小行星的总数、来源以及可能带来的威胁等信息。

“潜在威胁小行星”是地球附近一类体积较大的小行星的总称。它们的轨道距离地球较近,即不超过800万千米,而且体积足以穿透大气层,对地球某一地区或更大区域造成伤害。

研究人员选择了107颗具有潜在威胁的小行星作为预测整个群体状况的样本。结果显示,直径超过100米的小行星总数约为4700颗。

研究人员说,还有很多小行星我们没有找到,未来几十年需要共同努力,找到所有可能会对地球造成严重伤害或成为探测目标的小行星。

分析显示,轨道倾角较小、即更接近地球轨道平面的“潜在威胁的小行星”数量是此前预计的两倍。

这些轨道倾角更小的小行星与地球相遇的可能性更大,但人类或探测器也更容易抵达那里,因此这些距离地球更近的天体更容易成为未来空间探测任务的目标。

“广域红外线巡天探测卫星”于2009年12月从美国升空,一个月后正式投入使用。除了观测太阳系内的小行星外,它的任务还包括观察距离地球数十亿光年的星系。

 

                   4-4 应对措施

 

怎样让威胁地球的小行星改道?

欧盟于2012年1月启动了一项研究计划,目的是研究改变威胁地球安全的天体的轨道的各种方法。虽然发生类似碰撞的可能性极低,但其后果却可能非常可怕。摧毁一个地区甚至一个国家,引发海啸……恐龙灭绝的一种假说就是一颗大型的小行星撞上地球,从而引发史无前例的气候改变。目前已发现总共有多达8000颗小行星和彗星经常在地球附近经过。

虽然目前它们中没有能威胁到地球的,但是总是小心为妙。柏林行星研究所启动的研究计划总共有13名科学家参与。据说,这项计划在3年半的时间内将拥有400万欧元预算。

有三种方法能够阻止灾难发生。

第一种方法:发射一颗空间探测器撞击小行星。这个想法很简单,但实现起来很复杂。多数天体都是密度不均衡的石质聚合体。确定撞击物的分量和种类是一项非常艰难的任务。法国科学家米歇尔说:“我们将利用复杂物理学进行大规模数字模拟,以观察小行星对碰撞会产生什么反应。”

第二种方法:以引力原理为依据,发射一颗静止的空间探测器到尽量接近目标天体的地方,期望通过数年的时间,这颗探测器的质量能轻微改变天体的运行轨道。这种技术适用于所有小行星,但必须知道目标的确切质量。

第三种方法:是最粗暴和最引起争议的,即在最接近天体目标的地方引爆一枚核弹头。科学家们认为,如果目标被发现太晚或长度超过1千米,这是迫不得已的最后策略。

 

核弹可炸掉将撞击地球的小行星

2012年3月12日,美国趣味科学网站报道:核弹如何有可能使地球免遭小行星撞击。

一项新的研究结果说,一次命中目标的核爆炸确实有可能避免一颗大的小行星撞击地球。

美国科学家利用一台超级计算机模仿核弹对付小行星的效果。他们用一枚爆炸当量为1兆吨(相当于二战时美国投在日本长崎原子弹的50倍)的核弹攻击一块长500米的太空石块,结果令人鼓舞。

最终这枚核弹把小行星完全炸毁。如果这是一颗越地小行星,那将充分降低这颗小行星最初构成的威胁。

在超级计算机的3.2万个处理器上进行的这项三维模拟研究中,核弹在小行星表面爆炸,因此,核弹不必到达构成威胁的太空石块的深处。

科学家说,如果几个月后发生撞击,那么大概会把核弹作为最后手段使用。还有一些研究人员警告说,核弹可能带来消极的副作用,比如将有一场由许多太空小陨石形成的陨石雨撞向地球。许多太空小陨石会在地球的大气中烧毁,也会有部分太空小陨石留在地球周围或太阳系内,这将对地球人的宇宙探测飞船会构成威胁。

我们也可以发射一枚自动探测器与具有潜在危险的小行星会合并伴随它飞行。这将对小行星产生一个拉力,经过几个月或者几年,这个“重力牵引机”将把小行星拉入另一个不那么危险的轨道。地球人目前已经具有完成此类任务的技术能力。已经有多枚探测器在外层空间与太空石相遇,包括目前环绕巨大的小行星“灶神星”运行的美国航天局“黎明”号探测器。此外,在2005年,日本的“隼鸟”号探测器从小行星“丝川”上取得一些样本,送回地球进行分析。

人类还可以干脆用探测器猛烈撞击小行星,依靠冲力拉动小行星改变轨道。

 

    欧航局拟2015年炸小行星

英国《每日邮报》网站于2011年8月16日报道:科学家计划炸掉“冲向地球”的小行星。

欧洲航天局正在计划一项任务,试图炸掉飞向地球的小行星。如果该计划在2015年实施,我们将看到一艘人造航天器以极快的速度撞向一颗“试验”小行星,看看它的轨道是否会因此改变。

试验的目的是要确定如果我们发现一颗小行星正在飞向地球,我们是否可以通过这种方法拯救地球。

这项任务将需要发射两架航天器飞向一颗近地小行星。其中一架将负责撞击小行星,而另一架做环绕飞行的航天器将分析试验中的数据。

一个可能的目标是直径488米、编号为99942的“阿波菲斯”小行星,专家说这颗小行星有微小的可能性——大约二十五万分之———于2036年撞上地球,所以它是个有价值的试验对象。

重达500千克的撞击飞船将以大约每秒9.65千米的速度撞向这颗小行星。负责监测的航天器将对撞击进行扫描,计算这颗小行星是否永久地改变了轨道。

美国航天局则想在15年内把人类送到一颗小行星的表面上去。

科学家在2012年初发现,一颗直径超过460英尺的小行星可能会在2040年到达距离地球非常近的地方,并有可能撞上地球。

美国航天局的“黎明”号探测器最近公布了新的发现,即撞上地球的6%的陨石都来自一颗直径120英里的小行星,这颗小行星名叫“灶神星”,科学家发现“灶神星”蕴含着丰富的金属和矿物,其中包括铁和镁。

美国航天局正在为小行星行动培训宇航员。

一群宇航员正在接受训练,为的是登陆小行星,在其表面进行勘探,寻找矿物,甚至学习在小行星对地球构成威胁的情况下将其摧毁的技巧。

 

    中国科学家提出“抵御末日”假想

据香港《南华早报》网站2015年11月6日报道,中国科学家说可以用核弹避免小行星撞击地球。

据中国科学家的一项研究说,穿过地球轨道的最大的小行星4179号小行星“图塔蒂斯”对地球构成了威胁,但是由于这颗小行星很可能只是因为微重力而聚集在一起的一堆碎石,所以大概可以用一枚核弹将之击毁。

上一次该小行星低空飞过地球是在2012年,当时中国发射“嫦娥二号”探测器对其进行了更近距离的观测。

“嫦娥二号”抵达了距离这个宽大约5公里的小行星表面770米的地方。

科学家们普遍认为,一个直径只有这个小行星五分之一的天体如果撞击地球,都会产生全球皆能感受到的冲击力。

据信,6500万年前一颗大小是“图塔蒂斯”两倍的行星导致了地球上恐龙的灭绝。

中国探月工程“嫦娥二号”卫星2012年开始探测“图塔蒂斯”小行星,获得了关于这颗小行星的重要信息和数据,大大提升了科学界对它的整体了解。早些时候的分析表明“图塔蒂斯”小行星外形酷似一粒花生,科学家们推测它是由不同的碎块因引力而聚合在一起的。

新的研究成果发表在2015年11月的《科学报告》上。新的研究证实了他们的看法,即这颗小行星不是铁板一块。经研究发现,“图塔蒂斯”小行星的表面均匀地分布着一些碎石。它的结构可能就像是一个碎石堆。

科学家说,该行星松散的结构使得我们用炸弹击碎它更容易,如果有一天它撞向我们的地球的话。

不过,这种用炸弹消除威胁的措施也可能导致大的碎片进入大气层,如果它们撞击地球,也会造成伤害。

另外,尝试在“图塔蒂斯”小行星上安装火箭发动机,也可能会改变其支行轨道,但必须有精确计算。

 

 

5.霍金的预言

 

                   5-1  宇宙之王——霍金

 

    英国著名物理学家斯蒂芬·霍金被誉为继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家之一,他破解了关于宇宙起源等多个谜题。

据英国《每日邮报》报道,史蒂芬·霍金是当代最重要的广义相对论和宇宙论学家,被称为在世的最伟大科学家,还被称为“宇宙之王”。2012年1月8日是他的70岁生日。霍金在生日前夕接受采访时透露,自己清醒的时候思考最多的还是女人,并承认自己不了解女人。

霍金日前在接受《新科学家》杂志采访时透露,除了睿智的大脑外,,自己还有柔和的一面。当被问道在他清醒状态,占据其大部分思考时间的事情是什么时,霍金回答:“女人,她们是完全难以理解的事物。”在被问及他曾犯过最大的错误时,他暗示对自己的私生活感到遗憾。

霍金表示,他从未对科学失去过激情,梦想着未来能有令人激动的发现。他说,如果他今天还是一名年轻的物理学家,他肯定会有新的想法,那将打开一个全新的领域。

霍金21岁被诊断患上运动神经元病,他只能用一种能发声的机器与其他人交流。患病后,多数人以为霍金可能命不长久,但他却在得病后,取得了许多令人瞩目的科学成就。

霍金1965年与珍·怀尔德结婚。两人婚姻持续到1991年,据说由于难以承受名声带来的压力和霍金瘫痪程度的日益严重,珍离开了霍金。他们共有3个孩子:罗伯特、露西以及蒂莫西。1995年,霍金与照料他的护士伊莱恩·梅森结婚。但2006年10月,霍金向法庭递交了离婚申请。

1980年,霍金开始吸引媒体的注意。此时,他已经被渐冻症禁锢在轮椅上,全身只有三根手指和面部肌肉可以活动。他的身体干瘦如柴,严重变形,头只能朝右边倾斜,肩膀左低右高,双手紧紧拢在一起,握着手掌大小的拟声键盘,两脚则朝内扭曲着,嘴已经似乎歪成S形。

这时,为了筹集足够的资金治疗渐冻症,霍金着手创作《时间简史:从大爆炸到黑洞》。《时间简史》出乎意料地疯狂畅销,把霍金推向大众娱乐的闪光灯下。1990年,霍金的学术巅峰期已经过去,但他开始从幕后走向台前:畅销书和流行影视角色让霍金的名字变得家喻户晓。

每当霍金开口说话,全世界都在倾听——正如他2011年曾表示,死后的生活是说给怕死者的“神话故事”,这也引来了反响。

他解答了许多基本问题,比如为什么人类存在以及宇宙中是否有其他生命。

1988年,霍金在出版畅销书《时间简史》后对德国《明镜》周刊说:“我认为所有人——不仅只有理论物理学家——都想知道我们来自哪里。”

销量超过1000万本的《时间简史》讲述了宇宙学专题,例如大爆炸理论、黑洞、光锥及关于宇宙发展的物理学理论。

该书出版后,霍金被公认为天才和科学领域的巨星。

他沿着艾萨克·牛顿的足迹,于1979年获得剑桥大学卢卡斯数学教授职位,并持有这项荣誉职位30年直到退休。

他最大的成就之一是在1974年发现黑洞由于量子效应会释放热辐射,这统一了之前完全不同的三种物理理论——量子论、广义相对论和热力学。

他多年来寻求扩充艾伯特·爱因斯坦的理论,想要寻找连接量子理论和广义相对论的公式。

霍金在BBC的访谈中说:“我知道这是媒体炒作,他们需要求助一位爱因斯坦式的人物。但他们把我和爱因斯坦作比较是可笑的,他们既不懂爱因斯坦的理论也不懂我的理论。”

霍金的魅力不仅在于他对困扰人类的大问题感兴趣,并且渴望对所有现象给出合理的科学解释。

他也是人类智慧的象征,但身体的残疾让他无法为自己做事,只能将一生大部分时间在轮椅上度过。

他说:“我是残疾天才的原型,或者为了政治上正确我应该叫作身体不便天才的原型。显然,我至少是身体不便的,至于我是否天才更值得怀疑。”

霍金从小对宇宙极其感兴趣,他开始想要学习数学,但牛津大学当时没有数学教员,霍金于是申请读自然科学,专攻物理学。

1962年取得牛津大学学位后,他继续研究天文学,直到去剑桥大学研究理论天文学和宇宙学。不久后,他开始出现肌萎缩性侧索硬化的症状,当时预计还有3年寿命。他说,他认为在这样的预期下他仍能取得许多成绩。

霍金的科学事业取得辉煌成就,他于1974年进入皇家学会,成为最年轻的成员。他娶了学语言的学生·怀尔德。

霍金的第一次婚姻正是在巨大名利冲击下破裂的,这段持续了26年的婚姻曾被视神话般的美谈。在2013年拍摄的纪录片《霍金》中,他的第一任妻子讲述了霍金如何成为大众偶像,以及两人因此心生嫌隙,渐行渐远,最终分道扬镳。

霍金的第二任妻子伊莱恩·梅森原是他的是私人看护,梅森原有丈夫是大卫·梅森,是个软件工程师,为霍金设计了将面部肌肉抽动转化为语音的整套系统,但他的26岁的妻子却成了霍金的第二任妻子。而梅森的公司也因为与霍金断交而破产。

九年后,这桩婚姻再次爆出丑闻,这次是霍金遭到第二任妻子虐待,身上出现多处神秘伤痕,包括手腕骨折,脸部和嘴唇有很深的切口。2006年,霍金的第二次婚姻破裂,从此回归单身生活。

霍金的私人生活很少公之于众。20世纪90年代末,怀尔德在出版的书中将她的科学家前夫描述为家里的暴君。

霍金从不惧怕死亡。他2011年在《卫报》的访谈中说:“在过去49年里,我生活在英年早逝的预测中。我不害怕死亡,但我也不着急去死。我有许多要做的事。”

霍金说:“我认为大脑就像一台计算机,零件毁坏后就停止工作。坏了的电脑没有天堂或死后的生活,那是讲给惧怕死亡者的神话故事。”

在回答我们应该如何活着的问题时,霍金仅仅表示:“我们应该寻求行动的最大价值。”

 

             5-2  预言地球千年内毁灭

 

2012年1月8日70岁生日来临前霍金又预言说,人类将来移民到火星并最终征服宇宙。

据英国《每日邮报》网站7日报道,生日前夕,这位科学大师参加了英国广播公司的节目,回答听众提问。霍金认为,未来1000年内,基本可以确定的是地球会因某场大灾难而毁灭,如核战争或者温室效应。因此他强调人类必须移居其他星球。“但这在最近100年内还不会发生,”霍金说。在太阳系中,火星是除地球之外可供人类居住的最佳选择。霍金表示:“人类灭绝是可能发生的,但却不是不可避免的,我是个乐观主义者,我相信科学技术的发展和进步最终可以帮助人类冲出太阳系,到达宇宙中更遥远的地方。”

他还宣称,“在宇宙中的其他地方寻找到有智慧的生命将是‘人类最伟大的科学发现’。”但他也提醒道,试图与不同文明的外星人交流是非常危险的,“如果外星人决定来拜访我们,那么结果可能就和欧洲人到达美洲时一样,美洲原住民并没有得到什么好处”。

2013年4月9日,71岁的霍金在洛杉矶一家医疗中心讲话时表示,人类若“不逃离我们脆弱的星球”,将难以再活1000年。不过他同时表示:“如果你明白了的运转方式,在某种程度上你就可能控制它。”

更有媒体报道,霍金在接受美国网站访谈时称,地球将在200年内毁灭。这条视频被国内视频网站转载后,仅一天时间,就被点播近60万次,评论多达数千条。

其实,“200年内毁灭”在某种程度上是误读。霍金原话更恰当的翻译是,“如果能在未来两个世纪内避免灾难,那我们(人类)就安全了,因为那时(200年后)我们应该已经可以移居太空了。”霍金所说的灾难,包括战争、资源殆尽、人口过剩等等,他认为这些都是正在膨胀的威胁。

对于人类社会和地球的“健康状况”,霍金的确不那么有信心。他说,人类基因中携带“自私、贪婪”的遗传密码,人类对地球掠夺日盛,地球资源正在一点点耗尽。因此,他认为人类不能“把所有的鸡蛋都放在一个篮子里”,不能将赌注押在一个星球上,人类社会在未来灾难中得以逃脱的唯一机会不在地球,而应该在太空中。

 

 

6.欧亚美非两亿年内将形成“超级大陆”

 

    美国科学家研究认为,北极强烈的吸引力或将导致美洲和亚洲在未来合并成一个大陆,形成地球的下一个超级大陆“美亚大陆”。

发表在2012年2月一期的《自然》杂志上的这项研究推测,这个超级大陆可能将在5000万至2亿年间形成。

耶鲁大学科学家研究发现,在5000年到2亿年的时间里,美洲和欧亚大陆会撞到一起。

各大陆上次合并被认为是在3亿年前,形成了名为“盘古”的超级大陆。地质学家认为,在数十亿年的时间里,这些移动的大陆板块周期性地使大陆聚在一起。

下一个超级大陆已经被授予了“美亚大陆”的暂定名称,因为它涉及美洲和亚洲的合并。

科学家说:“在我们的模型里,我们认为加勒比海消失,北美洲和南美洲连在一起,北冰洋消失,美洲和亚洲连接。”

那时,欧洲、欧亚大陆板块、非洲和澳大利亚预计将加入新形成的大陆,只剩下南极洲。

预测是基于全球岩石因有磁性数据,这些数据显示这些过去岩石的磁性。

“我们发现历史上每次超级大陆形成后,整个超级大陆会在赤道轴附近经历一系列前后旋转。”

即将会合的大陆将形成不会破裂的大陆块,其大小自从恐龙时代以来无可比拟。

从根本上来说,研究团队认为海床给超级大陆提供润滑。一旦合并,海面下温度上升,使得超级大陆再次漂移,该循环每几亿年就重复一次。

 

 

7.科学家正在努力寻找“X行星”

 

天文学家坚持认为,太阳系边缘存在一颗体积比地球大三倍的行星。他们正在努力寻找这颗“X行星”。

巴西天文学家罗德尼·戈梅斯指出,海王星轨道之外的小型冰冻星体的不规则轨道,暗示在太阳系的边缘存在一颗体积为地球4倍大的行星。

人们已经就“X行星”是否存在争论了几十年,但至今仍然无法加以证实。

戈梅斯在对柯伊伯带(太阳系海王星轨道之外的区域,该区域有大量小型星体及矮行星)的92颗星体的轨道进行了计算后说,与预期轨道相比,6颗星体似乎并不在正常轨道上。

这颗假设的行星是在海王星和冥王星之外的轨道上运行的,由于它的存在,柯伊伯带的若干小行星轨道出现了扰动。最可能造成这些小行星的轨道不规则的原因是,存在一颗遥远的、规模大到足以对柯伊伯带的小行星的运转产生影响的行星。

戈梅斯认为,该行星的体积可能为地球的4倍大,即与海王星体积相仿,距太阳大约1400亿英里,大约是地球与太阳之间距离的1500倍。

许多天文学家都对戈梅斯的计算方法表示赞同。他们认为戈梅斯“提出了一种寻找属于太阳系成员的行星的方法”。

此前的第九大行星、现在的矮行星冥王星是柯伊伯带众多小行星中最大之一,其直径大约为1400英里。

2006年,由于冥王星未能达到行星标准,其规模不足以大到在自己轨道中占主导地位,国际天文学联合会因而将其降级。

 

 

8.科学家在太空中发现石墨烯

 

美国航天局(NASA)的“斯皮策”太空望远镜在太空发现了被称作石墨烯的平面碳片。如果得到证实,这将是迄今首次在太空发现这一物质。它的结构像平面网格一样,厚度只有一个原子大小。

科学家在2004年首次在实验室中合成了石墨烯,随后因对其独特性的研究成果获得了2010年的诺贝尔奖。

石墨烯不仅强度大而且薄,还像铜一样有很好的导电性。有人认为它是“未来材料”,适用于制造计算机、电子装置的显示屏和太阳能电池板等等。

“斯皮策”太空望远镜在我们银河系之外的两个小星系,即麦哲伦星云发现了石墨烯的痕迹,具体地说是在被称作行星状星云的垂死恒星所释放的物质中发现的。该太空望远镜还在同一区域发现了一种称作C70的相关分子——这标志着在银河系之外首次发现这一化学物质。

C70和石墨烯属于富勒烯碳家族。C70分子由70个碳原子构成,但更长,更像一个橄榄球。

科学家曾在携带行星际气体的陨星中发现过富勒烯。这些发现显示,富勒烯在很久以前可能曾帮助把物质从太空运送到地球,有可能帮助开启了生命。

 

 

9.人造生命或以二氧化碳为生

 

据英国《每日邮报》网站2011年8月23日报道:科学家造出以二氧化碳为生的人造生命,人类距火星生活更近一步。

对于资金紧张的美国航天局,登陆火星的任务就像是个遥不可及的梦。然而一位科学家说,我们已经快要取得一项突破,将帮助人类定居火星。

2010年,美国科学家克雷格·文特尔震惊了科学界,他声称自己创造出了世界上第一个合成有机体。

这位特立独行的生物学家和成功的企业家通过创建有利可图的研究公司来赚钱,他在合成一个DNA密码之后将其注入一个单个的细菌细胞,从而创造出了一种生命形式。

这个含有人造DNA的细胞开始生长分裂,生成了一种到目前为止还看不见的生命形式。

人造有机体将对地球产生巨大影响,将来有可能用它来遏制气候变化,并帮助养活很快将达到70亿的地球人口。

他说,这一技术也可以用来在火星上兴建一个新的文明,因为火星稀薄的大气中有95%都是二氧化碳。

一些人称赞这一研究“是生物学历史上一个关键时刻”,但也有人批评说这是个“无法预料结果的行为”,充满着“前所未有的风险”。

不过无所畏惧的文特尔说,他的小组正在研究如何通过转基因技术来使合成细胞利用二氧化碳制造出食物、燃料和塑料。

文特尔的合成基因公司目前正在与埃克森美孚公司合作研发合成水藻,以制造廉价而高效的生物燃料。

 

 

10. 科学家发现超光速粒子?

 

英国《每日电讯》网站于2011年9月22日报道,世界最的大的物理实验室的工作人员于宣布,他们发现中微子超过光速——爱因斯坦曾说,这是不可能的。

如果他们的研究成果得以证实,那么,物理学标准模型中一切解释宇宙以及宇宙中一切事物运动方式的支柱就将被推翻。

爱因斯坦1905年提出的狭义相对论认为,宇宙中没有任何东西的速度能够超过真空中的光速。

但是,日内瓦附近的欧洲核子研究中心的研究人员称,他们已经记录下来,中微子(一种微粒子)的速度越过每秒299792千米的界线。这一结果让学者们极为震惊,有关方面请求美国和日本科学家予以核实。

3年中共有1.5万束中微子从欧洲核子研究中心发射至730千米以外的意大利格兰萨索,并在那里被巨型探测器接收。

光会在大约千分之二点四秒内穿越这个距离,中微子穿越这个距离比光少用了60纳秒,即亿分子六秒 (1纳秒等于十亿分之一秒)。

科学家一致认为,如果这些结果得以证实,人们将被迫从根本上重新思考现代物理学定律。

爱因斯坦的理论解释了从黑洞到大爆炸等种种现象,到目前为止毫无问题。

根据爱因斯坦相对论中能量等于质量乘以光速的平方这一公式,发射速度比光还快的物体需要无穷无尽的能量。

20位俄罗斯科学家参加了超光速粒子实验。俄方负责人、联合核研究所核问题实验室主任尤里·戈尔努什金说:“同行们对实验进程、数据分析的细节很感兴趣。实验结果对我们自己来说也很出乎意料,但我们找不到实验中的错误。结果本身对物理学非常重要,科学界应当了解情况,协力尽快弄清楚这个问题。”

总共有来自11个国家的160位科学家参加了此次中微子实验。俄罗斯科学家负责分析OPERA实验装置获取的数据。正是这个装置接收到了速度超过光速的中微子。

 

费米实验室转向“超光速”研究

曾被推崇备至的1万亿电子伏粒子加速器Tevatron将在2011年9月30日关闭,费米国家实验室停止寻找希格斯玻色子,开始探索中微子。

多年来,费米国家(美国)实验室一直希望这个加速器能找到希格斯玻色子——这种粒子被认为是物质的质量之源,因此被称为“上帝粒子”。但至今仍没有找到,而这个任务如今交给LHC了。

而这个加速器在1995年发现了粒子物理学“标准模型”理论假设中应该存在的6个夸克中的最后一个“顶夸克”。

上周,大型国际物理学实验项目OPERA实验震动了物理学的基础,项目研究人员说,被称为中微子的亚原子粒子的速度超过了光速。最适合去验证这一异常结论的就是费米实验室进行的国际合作项目“MINOS”。

“新星”实验将研究中微子在各种形式间变化或“波动”的能力,寻找中微子及其反物质对应物在波动时潜在的区别,MINOS实验的结果显示有这样的区别。在早期的宇宙,这种区别可能造成了物质对反物质在数量上的优势,从而决定了宇宙现在的构成。

2012年7月4日,欧洲核研究组织说,找到了一种新亚原子粒子,这种粒子与据信构成质量上的“上帝粒子”,即希格斯玻色子的特征“一致”。由此,万物质量来源之谜或可解开,粒子物理学中缺失的重要一环或可填补。

 

有科学家称“中微子超光速”有误

欧洲核子研究中心的“OPERA”实验项目测出的中微子移动速度超过光速,得到了“OPERA”研究者希望的严格检查。但一些物理学家拒绝接受欧洲核子研究中心中微子彻底打破了宇宙光速的说法。2011年9月下旬发表的一篇题为《中微子速度新限制》的论文驳斥说,任何快于光速的微粒都会在运行中流失大量能量。

既然没有出现这种情况,那些中微子就不可能超过光速。

在观察意大利格兰萨索国家实验室接收到的中微子光束时,科学家发现,它们与瑞士欧洲核子研究中心发射的光束几乎一样。这就是说,在发射地和目的地的中微子都具有高能量。

他们说,如果这些中微子超过了光速,这是不可能发生的。一个超光速中微子在运行中会射出其他低能量微粒,并损失大量自身能量。因此到达格兰萨索国家实验室的中微子光束应该是“丧失大量能量的”高能中微子。

但情况不是这样的。这意味着这些中微子实际上并没有获得超光速。这种异常现象可能是数据或光速测量错误,或某种误解或计算错误。

而这些中微子的速度并不是光速的两倍,而是只有60纳秒之差,也就是说,受质疑的中微子运行速度是光速的1.000025倍。这足以产生某种误差。

 

两个不同地方的重力略有不同会导致时钟的速度也不同

爱因斯坦的相对论认为,两个不同地方的重力略有不同会导致这些地方的时钟的速度也不同。帝国理论工学院理论物理学家卡洛·孔塔尔迪认为,当物理学家最近测到中微子在瑞士和意大利之间以1.000025倍于光速的速度运动时,他们并没有将这种重力作用完全考虑进去,正是这个原因可能导致他们得出了令人震惊的结果。

“当时他们的时钟是否做到了同步?我认为这样的问题关系重大。”孔塔尔迪的论文于2011年9月30日发表在一个物理学网站上,是最先对中微子实验过程提出质疑的论文之一。

孔塔尔迪认为,OPERA的时钟可能出了毛病,其中微子大概没有什么问题。两个地方与地球中心的距离不同,因此两个实验室的重力可能稍有差异。万有引力导致时间放慢,这就是所谓的“引力时间延缓”效应。所以,两个实验室的万有引力不同意味着欧洲核子研究中心的时钟要比格兰萨索国家实验室的时钟走得稍慢。OPERA实验中记录的时间快如闪电,时钟速度差异即便很小也足以说明问题。

 

欧洲实验团队拟重现中微子超光速

美国《大众科学》网站2011年10月31日报道:欧洲物理学家试图再现中微子超光速的实验结果。

声称目睹了中微子速度超过光速的科学家们正在抓紧时间重复他们的实验,希望能够在将实验结果提交发表之前使其得到证实。自从上个月10月他们宣布了看似不可能的异常的实验结果以来,世界各地的物理学家已经提出了不少可能的解释。但是最好的验证也许是再做一次实验。

欧洲核子研究中心的研究负责人说,实验团队将采用不同的时间模式来发出中微子束,从而消除可能的系统误差。他表示,鉴于实验的结果对物理学具有颠覆意义,实验过程不会“敷衍了事”。

 

中微子实验复核超光速现象

2011年11月18日,美国《科学美国人》月刊网站报道,物理学家已经复核了此前发现的中微子超光速现象。这是一次引人注目的复核,确认了一项惊人的实验结果,但该领域大多数科学家仍然对宇宙速度极限是否真被打破持怀疑态度。

中微子再次比光速提前60纳秒到达意大利格兰萨国家实验室。这一最新结果已于11月17日公布。

这略好于此前的结果。OPERA项目的大多数成员曾拒绝在最初的论文上签字,因为他们希望用更多时间来检验实验结果,不过现在他们已经全部签字。

两次实验中都使用到的GPS此前并未在高能粒子物理学领域经受过考验,科学家希望用OPERA检测器的另一部分来核对实验的时间测量结果。

 

“超光速”或推翻爱因斯坦相对论

他们重复了第一次实验。在实验中,他们从日内瓦附近的欧洲核子研究中心地下实验室向大约750千米之外的意大利格兰萨索国家实验室的地下粒子探测器发射中子脉冲,两者之间是坚硬的岩石。

在这次实验中,中子脉冲的持续时间被缩短了,从而消除了可能造成误差的一个源头。

在今年9月的最初实验中,脉冲持续1050万分之一秒。在这次验证实验中,研究人员将脉冲的持续时间缩短到3000万分之一秒。

与第一次实验相同,验证实验发现,中子抵达意大利的速度比光速要快大约600亿分之一秒。

根据目前的物理定律,超过光速被认为是不可能的。

突破这一宇宙恒量将推翻爱因斯坦的狭义相对论,这一理论在一个多世纪的时间里主宰着理论物理学。

物理学家们目前正在等待美国费米实验室的研究人员对这项实验再次进行验证。

路透社日内瓦2011年11月20日电:题:研究结果驳斥粒子“快过光速”的结论。

意大利一个由各国科学家组成的研究小组本周末驳斥了一些同行此前得出的中微子移动速度似乎超过光速的结论,并说他们的实验结果证明这样的结论肯定是错误的。

 

中微子超光速实验结果有误

2012年2月23日,欧洲核研究组织(CERN)表示,所谓“中微子超光速”的惊人发现有可能是光缆连接松动或原子钟没有校准造成的。物理学家们将在今年5月再次进行实验。

2011年有关中微子超光速的发现曾震惊科学界,这个消息一旦得到验证将对爱因斯坦的相对论构成严重挑战。CERN发表声明说,可能有两个原因造成了实验误差。

一个原因和全球定位系统(GPS)同步记时使用的振荡器有关,它有可能导致研究人员高估了中微子的飞行时间。

另一个原因在“中微子超光速”的实验中似乎更重要。“第二个原因与光缆连接器有关,后者连接外部GPS信号和实验使用的主时钟。实验时光缆连接器可能没有正常工作,那样的话会导致研究人员低估中微子的飞行时间。”

2012年3月,仿照初始OPERA试验重做的一项独立试验结果显示,中微子速度低于光速。

据意大利国家核物理研究所说,“超光速粒子”项目协调人安东尼奥·埃雷迪塔托已经辞职。

 

 

11.天文学家发现宇宙最大结构

 

天文学家最近发现,宇宙中最大的结构:长达40亿光年的大型类星体群。

我们的银河系与最近的仙女座星系大约相距0.75百万秒差距(MPC),即250万光年。百万秒差距是度量天体距离的单位,约为326万光年。

一般星系团的直径可以达到2MPC至3MPC,但大型类星体的直径可以在200MPC以上。根据宇宙学原理和现代宇宙理论进行计算的结果显示,天体物理学家应当不能发现大小超过370MPC的结构。

然而,最近英国科学家发现的大型类星体群的边长达到了500MPC,又因为它是长条形的,其最长处有1200MPC(即40亿光年),大约是银河系与仙女座星系之间距离的1600倍。

科学家说,它是我们在整个宇宙中看到过的最大结构,即便以光速运动,穿越它也需40亿年。

 

 

12.天文学家在恒星区发现生命分子

 

天文学家在距离地球大约1000光年的一个恒星形成区域发现了一种帮助产生生命的化学物质的迹象。

来自羟胺分子的信号还有待验证。这种分子由氮、氢、氧原子构成。一旦得到确认,这意味着科学家发现了一种可能在其他星球上播撒生命种子的化学物质。这种化学物质或许也在36亿年前地球生命起源中发挥了作用。

美国航天局科学家说,如果有关发现得到验证,“这将是对该分子的首次探测。这会给我们研究该区域的前生命化学带来很多希望”。

一些天文学家认为,生命的各种组分是在寒冷又充满气体、灰尘和原生质的星际云中形成的。在这种星际云中生成的彗星、小行星和流星携带着这些化学物质,随着它们不断落到行星上,它们可能将这些化学物质播撒。

很多科学家都认为,生命可能源于地球上的热液口生态系统。尽管如此,最终转变成最早期生命形式的分子必须来自某个地方,而“某个地方”可能就是太空。

近年来,科学家已经在太空发现了几种不同的前生命分子。他们搜索了银河系一个称为L1157-B1的恒星生成区域,发现了非常微弱的羟胺信号。因为在L1157-B1内部,一股激烈的气流正冲向星际介质。这股气流带来和冲击足以在星际云寒冷的深处引发化学反应。结果就产生了羟胺。然后羟胺可以同乙酸等其他化合物反应以形成氨基酸。这些氨基酸可能在太空的天体碰撞中掉落到行星上。

 

 

13.打造星际GPS

 

美国航天局(NASA)正在致力于建立一个可以在太阳系中以及太阳系以外任何地方正常工作的导航系统。

目前航天器主要依靠从地球上发出的无线电信号进行导航。不过,随着航天器距离地球越来越远,这种方法会变得不那么准确。因此,NASA希望利用中子星发出的信号来对进入太空深处的航天器进行定位。中子星是处于生命周期尽头的具有超高能量的超密度恒星。

某些被称为脉冲星的中子星会在迅速旋转的同时发出强大的光束。NASA把脉冲星的光束当作“灯塔”的光束。它们的移动极据规律性,因此探测到这些光束的航天器将能确切地知道每一条光束在任何特定的时候会出现在太空中的什么位置,从而也能计算出自己在太空中所处的位置。

他们将于2017年送往国际空间站的一台机器来试验这一系统。这项计划被命名为“X射线计时与导航技术空间探索”行动。该计划的仪器也将能使宇航员更多地了解中子星。巨型恒星在即将耗尽曾为它们提供了能量的核反应时会发生爆炸,继而崩溃,变成中子星。中子星产生强烈的磁场和电场,把物质以尽可能高密度的方式挤压在一起。而在地球上是无法重建中子星的存在条件来对它们进行研究的。

NASA称,相当于一茶匙的中子星物质在地球上将会重达10亿吨。如果它们的密度再大一些,就会变成黑洞。

 

 

14.科学家开发太空导航系统

 

德国一个科研小组正在开发用于宇宙飞船的导航技术。2012年3月29日英国《每日邮报》网站报道:科学家为宇宙飞船开发“卫星导航”,这将为人类铺平飞出太阳系的道路。

 卫星导航系统在太空中无法工作,因为它们很遥远,绕着地球运行。外媒称,科学家们认为他们可能已经找到了可用于深空导航的新系统,利用脉冲星作为“灯塔”来引导宇宙飞船在恒星间通行。

但这个新系统是利用中子星确定宇宙中的精确航线。

新系统将利用来自脉冲星的X射线对太空中的位置进行“三角定位”,这在宇宙所有地方都适用,误差在几英里之内。

有些已知的中子星具有强大的磁场,能将射线聚集成两条具有高度指向性的射线束。中子星迅速旋转,如果射线束指向地球方向,人们就能以极为规律的间隔看到放射脉冲,脉冲星的名字也由此而来。

德国马克斯·普朗克研究所的一个小组正在开发用于宇宙飞船的导航技术,该技术正是基于来自脉冲星的有规律的X射线。

与原子钟相比,它们周期性的信号具备计时稳定性,并提供了独特的时间特点,可用作自然导航“灯塔”,类似于使用全球定位系统卫星在地球上进行导航。

通过比较导航飞船上测量到的脉冲和参照点所预测的脉冲的抵达时间,就可以确定宇宙飞船的位置,在太阳系内外都可以精确到数英里。

疑问:宇宙在不断地膨胀,是否会影响导航的精度?

 

 

15.天文学家绘出百亿年前宇宙图

 

2012年,一个国际天文学家小组绘制了首幅110亿年前的宇宙天体图,填补了大爆炸与之后宇宙迅速膨胀之间的空白。

天文学家的研究表明,在宇宙大爆炸之后,所谓的“暗能量”启动,并让星系加速分离之前,宇宙经历了一个大约30亿年的阶段。

通过研究宇宙背景辐射中大爆炸的余辉,人们对大爆炸的直接结果了解甚多。而数十亿年间加快的膨胀可以通过遥远星系移动的方式看出。

天文学家说:“直到现在我们才最终看到宇宙经历突然膨胀之前青春期的样子。”

人们对暗能量和暗物质知之甚少,但天文学家认为这种力量肯定存在,它可以解释宇宙膨胀的速度。据信,暗能量与暗物质共同组成了宇宙约96%的内容。

新的研究支持了宇宙膨胀创造了暗能量的理论,详细描绘了重力发挥作用,使膨胀速度放慢的时期。

这幅天体图由9个国家的63名科学家利用一种新技术绘制而成的。这种新技术研究了5万颗遥远类星体发出的透过太空氢气云团射向地球的强光。

科学家按照数千支手电筒照亮一团迷雾的方式制作了一幅老太空的照片。

 

 

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