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宇宙里的“隨機(jī)煙花”那么美,F(xiàn)AST替你去看看|博覽日?qǐng)?bào)

中國(guó)科普博覽
中國(guó)科協(xié)、中科院攜手“互聯(lián)網(wǎng)+科普”平臺(tái),深耕科普內(nèi)容創(chuàng)作
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宇宙里的隨機(jī)煙花那么美FAST替你去看看

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)“中國(guó)天眼”(FAST)首席科學(xué)家李菂團(tuán)隊(duì)在快速射電暴的研究領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。他們提出了一種全新的方法,全面分析了活躍的快速射電暴在時(shí)間-能量相空間中的行為。

快速射電暴是宇宙中射電波段最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象之一,其在極短的時(shí)間內(nèi)釋放的能量巨大,足以驅(qū)動(dòng)人類社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)萬(wàn)億年。這些爆發(fā)的信號(hào)可以穿越大半個(gè)宇宙,被地球上的射電望遠(yuǎn)鏡捕捉到。盡管快速射電暴的發(fā)現(xiàn)為探索宇宙極端環(huán)境、驗(yàn)證物理理論提供了絕佳的實(shí)驗(yàn)場(chǎng),但它們?cè)诤撩氲矫肓考?jí)周期的尋找一直未能成功,這使得研究者開(kāi)始重新考慮其發(fā)射方式。

李菂團(tuán)隊(duì)成員張永坤發(fā)展了“Pincus-Lyapunov相圖”分析方法,這一方法為度量和比較不同天體事件在時(shí)間和能量二維空間上的隨機(jī)性和混沌性提供了新的標(biāo)準(zhǔn)。研究發(fā)現(xiàn),快速射電暴表現(xiàn)出明顯的隨機(jī)性,而地震、太陽(yáng)耀斑等其他現(xiàn)象則表現(xiàn)出顯著的混沌性。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于流行的致密星殼層震動(dòng)觸發(fā)快速射電暴的模型提出了挑戰(zhàn)。

隨著科技的進(jìn)步,F(xiàn)AST等射電望遠(yuǎn)鏡讓科學(xué)家能夠更加精確地捕捉這些宇宙間的“隨機(jī)煙花”。這一研究不僅推動(dòng)了對(duì)快速射電暴理解的飛躍,也為未來(lái)的宇宙探索和物理理論研究提供了寶貴的數(shù)據(jù)和新的視角。

碳,你從哪里來(lái),你的家在何方

我們這個(gè)藍(lán)色星球上的生命,從最簡(jiǎn)單的微生物到最復(fù)雜的高等生物,都離不開(kāi)一個(gè)關(guān)鍵元素——碳。然而,地球在形成之初,其實(shí)是一顆“碳貧乏”的星球。那么,地球上豐富的碳元素究竟從何而來(lái)?

在太陽(yáng)系的形成過(guò)程中,地球作為一個(gè)內(nèi)行星,由于距離太陽(yáng)較近,其較輕的物質(zhì)大多被太陽(yáng)風(fēng)“吹散”。根據(jù)凝結(jié)模型理論,地球在形成時(shí)的碳含量可能僅為140ppm(百萬(wàn)分之一),這對(duì)于生命的誕生和發(fā)展來(lái)說(shuō),顯然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

科學(xué)家們提出了“煙塵線”的概念,這是一個(gè)在太陽(yáng)系形成初期存在的一個(gè)界限,它標(biāo)志著碳元素能否在行星上保留。在太陽(yáng)點(diǎn)亮之前,太陽(yáng)系內(nèi)以積聚為主,煙塵線遠(yuǎn)離原始太陽(yáng),地球難以保留碳元素。太陽(yáng)點(diǎn)亮后,太陽(yáng)系內(nèi)以輻射為主,煙塵線內(nèi)移到地球軌道之內(nèi),地球上開(kāi)始積累碳元素。

那么,地球上的碳元素是如何豐富起來(lái)的呢?密歇根大學(xué)的李潔教授及其團(tuán)隊(duì)的研究表明,地球上大部分的碳很可能直接從星際介質(zhì)繼承而來(lái)。在太陽(yáng)系形成的最初一百萬(wàn)年內(nèi),一系列的小行星將“煙塵線”以外較遠(yuǎn)處的水和碳運(yùn)送到地球。這些小行星的撞擊,不僅帶來(lái)了災(zāi)難,也為地球帶來(lái)了生命的基本元素——水和碳。

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地球剛形成時(shí)的第一個(gè)地質(zhì)時(shí)代——冥古宙,到處都是隕石撞擊。然而正是這些“不速之客”給我們送來(lái)了碳元素和水。

不插電也能發(fā)光,什么黑科技!

穿上一身由發(fā)光纖維織就的衣服,你就是街頭最“亮”的仔。但是,傳統(tǒng)發(fā)光纖維總是離不開(kāi)芯片和電池,這就讓相應(yīng)的紡織產(chǎn)品體積更大、分量更重,很難做得柔軟、輕盈。

東華大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在智能纖維領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展,他們研發(fā)了一種新型智能纖維,這種纖維能夠聚集大氣中耗散的電磁能量并產(chǎn)生電信號(hào),實(shí)現(xiàn)了不依賴外部電源的自發(fā)光和發(fā)電。

這種新開(kāi)發(fā)的新型智能纖維,采用“非馮·諾依曼架構(gòu)”,將能量采集、信息感知、信號(hào)傳輸?shù)裙δ芗捎趩胃w維中。這種纖維通過(guò)人體接觸就能激活,利用人體作為能量交互的載體,將原本在大氣中耗散的電磁能量轉(zhuǎn)化為電信號(hào),實(shí)現(xiàn)發(fā)光和發(fā)電。

新型纖維具有三層結(jié)構(gòu),芯層為感應(yīng)交變電磁場(chǎng)的纖維天線,中間層為提高電磁能量耦合容量的介電層,外層為電場(chǎng)敏感的發(fā)光層。由于成本低廉,且纖維和織物的加工能夠采用成熟的工藝,這項(xiàng)新技術(shù)已經(jīng)具備了量產(chǎn)能力。

而且它的應(yīng)用前景非常廣泛。它可以應(yīng)用于服裝服飾、布藝裝飾等日用紡織品中,通過(guò)發(fā)光進(jìn)行可視化的傳感和交互,甚至高亮照明。同時(shí),還能對(duì)人體不同姿態(tài)動(dòng)作產(chǎn)生獨(dú)特的無(wú)線信號(hào),進(jìn)而對(duì)智能家電等電子產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)線遙控。

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要人命的哮喘,緣于支氣管中的大踩踏?!

盡管哮喘這種疾病很常見(jiàn),但其病因仍不清楚。近日,英國(guó)倫敦國(guó)王學(xué)院的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),哮喘與一種被稱為“細(xì)胞擠出”的生物學(xué)過(guò)程有關(guān)。

人體的上皮細(xì)胞是構(gòu)建人體與外界的屏障的細(xì)胞,一旦有死掉的細(xì)胞,就會(huì)出現(xiàn)漏洞。

為了防止人體出現(xiàn)漏洞,上皮組織會(huì)在細(xì)胞死之前就加大壓力,把這個(gè)要死的細(xì)胞擠出去,它的位置由其它細(xì)胞擠過(guò)來(lái)填充。

而在哮喘發(fā)作時(shí),由于支氣管收縮會(huì)導(dǎo)致支氣管上皮細(xì)胞的壓力過(guò)大,于是很多細(xì)胞都以為自己被擠出去了……然后它們就主動(dòng)凋亡。大量死掉的細(xì)胞誘發(fā)了炎癥反應(yīng),產(chǎn)生大量的粘液堵住了支氣管,于是……人就可能被這些死細(xì)胞給活活憋死。

科學(xué)家用小鼠模型證明,哮喘發(fā)作的許多特征——炎癥、粘液分泌以及防止感染的氣道屏障受損——都是由小鼠模型中的這種擠出效應(yīng)造成的。

研究結(jié)果表明,阻斷這一過(guò)程可以預(yù)防哮喘發(fā)作引起的損傷、炎癥和粘液。那么,用什么東西來(lái)阻止這種細(xì)胞擠出呢?答案是釓(gá)的化合物。在這項(xiàng)研究中,研究者發(fā)現(xiàn)它可以在小鼠身上發(fā)揮作用,防止哮喘發(fā)作后造成損傷和炎癥的過(guò)度擠壓。但是釓尚未在人體中進(jìn)行過(guò)測(cè)試,因此未被認(rèn)為是安全或有效的。

中華田園企鵝,到底是個(gè)什么鬼?

這兩年,社交網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)常流傳一種奇怪的生物:中華田園企鵝。實(shí)際上,所謂中華田園企鵝,指的就是一種鳥(niǎo)類:夜鷺。

這種鳥(niǎo)之所以有著這么奇怪的稱呼,源于網(wǎng)絡(luò)上被廣為傳播的一些圖片:一只夜鷺混進(jìn)動(dòng)物園中的一群企鵝之中,它們的形態(tài)太過(guò)于相似,一眼看過(guò)去根本區(qū)分不出來(lái)誰(shuí)是企鵝誰(shuí)是夜鷺。

它的外形最為突出的便是那粗胖短小的脖子,尤其它們?cè)谛菹r(shí)喜歡把脖子疊起,用頸羽蓋住,看起來(lái)就像脖子消失了一樣,再加上和企鵝極為相似的黑白灰配色,得以混在企鵝群眾毫不突兀。

不僅如此,夜鷺是出了名的喜歡混入企鵝群,其中最經(jīng)典的案例是日本鹿兒島的平川動(dòng)物園,一只夜鷺每天都會(huì)準(zhǔn)點(diǎn)混入洪堡企鵝堆蹭吃蹭喝。

夜鷺是鷺科大家族中的一員,在不熟悉鳥(niǎo)類的人們眼中,夜鷺?biāo)闶浅鞘兄泻苌僖?jiàn)到的冷門(mén)鳥(niǎo)類,但在觀鳥(niǎo)愛(ài)好者群體中,夜鷺早就是討論度極高的“網(wǎng)紅”了。

夜鷺的分布范圍極其廣泛,除了南極洲以外分布全球各地。在我國(guó),除了西藏西部以外的其它地方幾乎都能找到它們的身影,主要活動(dòng)在溪流、沼澤、淺水湖泊等地。

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30年前,中國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)是怎么誕生的?

當(dāng)你可以享受互聯(lián)網(wǎng)的種種便利時(shí),有沒(méi)有想過(guò)這一切的源頭在哪?

1994年4月20日,一條64K的國(guó)際專線從中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心連入Internet,實(shí)現(xiàn)了中國(guó)與Internet的全功能連接,從此中國(guó)成為第77個(gè)真正擁有全功能Internet的國(guó)家。中國(guó)科學(xué)院軟件園區(qū)2號(hào)樓也因此成為中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)誕生地……

經(jīng)歷近30年的發(fā)展,我國(guó)網(wǎng)民數(shù)量達(dá)到10.67億,居世界第一,“.CN”域名保有量連續(xù)多年居全球國(guó)家頂級(jí)域世界第一,互聯(lián)網(wǎng)普及率達(dá)75.6%。

過(guò)去30年間,網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)技術(shù)支撐了互聯(lián)網(wǎng)上豐富多彩的應(yīng)用,讓人們感受到互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的便利生活;同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也將全球帶入了數(shù)字時(shí)代。

內(nèi)容綜合自中國(guó)科普博覽微博、科學(xué)大院、中國(guó)國(guó)家地理、中國(guó)科學(xué)報(bào)

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評(píng)論
科普l(shuí)yjzgf
庶吉士級(jí)
科學(xué)家們能夠捕捉到這些宇宙“隨機(jī)煙花”的微弱射電信號(hào),分析其性質(zhì),推斷其來(lái)源,甚至揭示隱藏在現(xiàn)象背后的物理過(guò)程和宇宙規(guī)律。對(duì)于普通公眾而言,F(xiàn)AST的研究成果也通過(guò)科普活動(dòng)、媒體報(bào)道等形式,讓更多人得以領(lǐng)略宇宙的壯麗與神秘,雖不能親臨現(xiàn)場(chǎng),卻能通過(guò)科學(xué)的眼睛,感受到那片星辰大海中的“隨機(jī)煙花”之美。
2024-04-22
臭皮匠心
學(xué)士級(jí)
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)技術(shù)支撐了互聯(lián)網(wǎng)上豐富多彩的應(yīng)用,感受到互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的便利生活;同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也將全球帶入了數(shù)字時(shí)代,我們感恩這個(gè)美好時(shí)代,享受今天的美好生活。
2024-04-22
金錢(qián)草.
學(xué)士級(jí)
1994年4月20日,中國(guó)科學(xué)院軟件園區(qū)2號(hào)樓成為中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)誕生地…,在這過(guò)去的30年間,網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)技術(shù)支撐了互聯(lián)網(wǎng)上豐富多彩的應(yīng)用,讓人們感受到互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的便利生活;同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也將全球帶入了數(shù)字時(shí)代??萍几淖兩睿瑒?chuàng)新引領(lǐng)未來(lái)!期待隨著科技的發(fā)展,人們的生活越來(lái)越美好!
2024-04-22