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《自然》网站评出2013年最受欢迎十大故事

时间:2013-12-18 13:02:03  来源:  作者:

12月16日,英国《自然》杂志网站公布了本年度最受读者欢迎的《自然》故事的评选结果,包括病毒大到可以同细菌相“PK”;历时69年才完成的实验以及我们的宇宙如何在一个四维恒星的崩溃中形成等等。

一、12月10日:《模拟支持宇宙全息图理论》

1997年,美国普林斯顿高等学术研究所的朱利安·马达西纳首先提出了宇宙全息论。根据这一模型,宇宙中的引力是由不断震荡的“弦”产生的。这些“弦”是在一个更加平坦、简单的宇宙中发生的事件的全息影像。因此,我们所身处的宇宙其实是一幅全息影像。该模型认为,宇宙存在九个空间维度以及一个时间维度。尽管这一理论听上去非常新颖,但迄今未接受任何检验。不过,日本科学家最新得到的数学计算结果认为,这种全息影像理论可能是正确的。

在一篇论文中,日本茨城大学的百武庆文对黑洞的内部能量、该黑洞视界(黑洞和宇宙其他部分的边界线)的位置、熵以及弦理论所预测的其他属性和虚粒子(在空间中不断凭空产生和消失的神秘粒子)产生的影响进行了计算。而在另一篇论文中,他还对与其对应的更低维度的、没有引力的宇宙的内部能量进行了计算。结果表明,两个计算值非常匹配。

马达西纳表示,这两个看似完全没有联系的世界之间被证明存在着数学上的联系,表明量子理论与引力论有望统一。

二、1月3日:《比绝对零度还“冷”的量子气体》

听起来有点儿天方夜谭,但德国物理学家开创性地制造出了温度低于绝对零度的原子气体,新技术为制作负开尔文材料和新型量子设备提供了可能。

慕尼黑路德维希·马西米兰大学的物理学家乌尔里希·施奈德和同事利用激光和磁场将钾原子束缚在一种晶格排列中。在正温度状态下,原子互相排斥,达到稳定排布状态。随后他们迅速调整磁场,使原子间相互作用由排斥转为吸引。研究小组通过调整束缚原子的激光场,使原子在能态不变的前提下仍然被束缚在原来的位置,最终气体从略高于绝对零度的状态转变为低于绝对零度十亿分之几度。

绝对零下气体的另一个特异之处在于,它模拟了“暗能量”的作用。暗能量推动宇宙对抗内聚引力,向外膨胀。施奈德发现,在他们制造的气体中,原子间的引力使整个系统有向内坍塌的趋势,但并没有塌缩,因为负绝对温度帮助稳定了系统中的原子。

三、7月18日:《世界上移动最慢的液滴终于被照相机捕捉》

这是世界最古老的实验之一。1944年,都柏林圣三一学院的物理学家们曾试图测量常温下的沥青焦油黏度,并希望见证沥青从漏斗中坠落的那一瞬间。69年过去了,摄像头终于记录下了沥青液滴落下的时刻。物理学家们写道:“沥青焦油的黏度是水的2300亿倍,或是蜂蜜的23万倍。”通过这种方式,物理学家们不但可以测量出沥青的黏度,也向人们展示了固体材料也可以流动的事实。

四、9月5日:《水下火山是地球上最大的火山》

美国科学家最近在位于日本东部1000英里的太平洋海底发现了地球上最大的火山——“大塔穆火山(TamuMassif)”,其占地面积12万平方英里,约有美国新墨西哥州那么大。据称,大塔穆火山的面积仅比太阳系中最大的火山——火星的奥林帕斯火山小25%。科学家们表示,大塔穆火山是一座单火山而不是火山群,它的形状不同于地球上此前发现的其他海洋火山,有望为我们提供大规模火山如何形成的线索。

五、9月13日:《超级黑洞真的孕育了宇宙吗?》

宇宙学家们最新提出的观点认为,我们的三维宇宙可能源自四维的黑洞。

加拿大圆周理论物理研究院的天体物理学家尼耶希·阿夫肖迪和同事发展了德国慕尼黑大学的物理学家戈尔·德瓦利2000年提出的一种假设模型——我们身处的三维宇宙是一张膜,在具有四个空间维度的“体宇宙”中漂浮。当他们为一个四维恒星的死亡建模时发现,恒星死亡时喷射出的物质会在三维视界周围形成一个三维膜,这个三维膜也会缓慢膨胀。他们据此假设,我们生活的三维宇宙或许正是这样的一个膜,而且,我们探测到的膜的生长被认为是宇宙的膨胀。

六、7月8日:《巨型病毒打开了“潘多拉的魔盒”》

法国科学家发现了已知最大的病毒:潘多拉病毒(Pandoravirus),其长度约为1微米,使其他病毒(大小在50到100纳米之间)相形见绌;此外,其脱氧核糖核酸(DNA)共有2500个基因,而大部分病毒DNA只有10个基因。

最令人震惊的是,潘多拉病毒的基因组中,有93%不能追溯到自然界已知任何的生物演化支系中。科学家们表示,这些独特的基因很可能是“第四个生命域”存在的证据。现在被广为接受的三域系统包括了细菌、古菌和真核生物,人类等复杂生命体都属于真核生物域。研究者称:“三域系统很可能是错误的,潘多拉病毒的发现也显示了我们对地球微生物的了解有多么浅薄。”

七、11月19日:《神秘人曾同我们的祖先杂交》

美国哈佛医学院进化遗传学家戴维·瑞奇在英国皇家学会于11月18日召开的一次会议上表示,基因组分析表明,现代人、尼安德特人、丹尼索瓦人(Denisovan)以及一种未知的来自亚洲的人类祖先曾相互杂交。并未参与该项研究的伦敦自然历史博物馆的古人类学家克里斯·斯特林格推测,这个新人种可能与海德堡人有关,后者是在约50万年前离开非洲并最终在欧洲形成尼安德特人的一个人种。他说:“或许他们也曾在亚洲生活过。”

八、4月22日:《动物权利激进分子破坏米兰实验室》

4月的一个周末,激进分子占领了意大利米兰大学的一个动物学实验室。他们放走兔子和老鼠,弄乱笼子的标签,以使实验无法进行下去。该实验室的很多动物都是神经病学方面的遗传学模型。研究人员表示,需要花数年时间来恢复这些工作。

这次搞破坏的是一个自称“阻止绿山(Stop Green Hill)”的动物权力保护组织,他们的另一个目标是关停意大利布雷西亚的绿山犬类育种机构。5名激进分子也闯入该校药理学学院的实验室。意大利媒体报道说,至少有60名科学家组织了自己的示威活动,以抗议“阻止绿山”组织的无知与野蛮行径。

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