捕捉宇宙射线

<正>位于阿根廷的皮埃尔·奥格天文台,花了几乎十年时间寻找超高能宇宙射线的源头,却仍然没有成效。如今,这座天文台面临不确定的未来。这是怎么一回事?在风萧萧的阿根廷西部草原上,一个大箱子看起来像是放错了地方。如果不看它顶部的天线和让鸟儿秽物污染了的太阳能电池板,这个齐胸高、被青草和荆棘包围的塑料圆筒就可能被当成某种储物容器。     

穿越星际的信使

<正>宇宙射线为来自太空的高能带电粒子,于1912年首次由Hess博士发现.尽管已经被发现了超过100年,宇宙射线的产生机制及来源至今仍未被确认,这成为超过一个世纪以来高能天体物理领域的最大谜题之一.研究宇宙射线起源的一个难点是,宇宙射线在宇宙中传播时,受到银河系内或银河系外磁场作用发生偏转,因而从地球上观测     

伽马射线天文台将落户智利与加那利群岛

<正>当超高能伽马射线撞击地球大气层时会引发粒子雨,同时释放出一种昏暗的蓝光,天文学家可以据此追踪伽马射线直至其源头——宇宙中的一些剧烈事件,例如特大质量黑洞根据候选地址的环境适宜度、科学潜力、可能的成本等因素,切仑科夫望远镜阵列(CTA)管理委员会不久前宣布,世界上规模最大及功率最大的伽马射线天文台将"落户"智利北部的阿塔卡马沙漠和西班牙的加那利群岛,以此形成CTA的南北两部分。预计这项耗资2.97亿欧元的CTA工程建成后,其望远镜阵列将由位于南北半球的99座和19座碟形天线组成,有助于天文学家研究一些最具能量且位于遥远宇宙的物质。届时,CTA将聚焦银河系中心——科学家认为暗物质就隐藏在那里,许多理论     

物理学家对空间科学的新探索

物理学家对空间科学的新探索ＧａｒｙＴａｕｂｅ著朱鋐雄译近年来，少数造诣很深的粒子物理学家正在天体物理学上开始从事第二个研究生涯。这些实验探索有来自宇宙的信号，包括暗物质粒子，超高能量宇宙射线及来自太阳和超新星的中微子。当实验物理学家利用他们的专长、他...     

科学与未来

本年度《新科学家》杂志主办的青年科学家论文比赛获奖者论述,尽管科学上取得了很大的进展,我们的机构仍基本上处于早期阶段,但如果我们能估计什么是需要做的和能做的话,就把它做好,我们就能满怀希望地展望未来。     

荷尔蒙决定婚姻?

假如人们都能生活在一个完美世界中,假如相爱的情侣可以通过某种测试预知他们即将开始的婚姻生活是否会美满那该多好啊。如果注定失败,那么两人可以重新开始新一轮的恋爱;如果婚姻美满,意味着他们将幸福美满地生活下去。尽管我们都明白这个世界并不完美,但人们希望完美。     

海洋里的能量

<正>海洋中蕴藏着巨大的能量,如果我们能够提取这些能量,就能为地球提供足够的能源和动力。爱丁堡并非是工业间谍活动肆虐的地区,但在一个凉爽而宁静的春夜里,在这个苏格兰城市里发生了一起高风险的盗窃案。老港区里,盗贼破坏围栏闯入"帕拉米斯(海蛇)波浪发电厂"的办公室,盗走了四台笔记本电脑。这件事发生在2011年3月,当时这家公司的工程师制造出了首台从波浪中提取能量的商业规模的机器,使得这家公司在海洋能     

虚拟天文台

一个正在不断扩大队伍的天文学计划把夜空搬到互联网上。但透过望远镜寻奇的习惯能被凝视计算机屏幕所替代吗 ?     

暗物质粒子探测卫星研究进展

天文观测表明,宇宙中广泛存在暗物质,其丰度是普通物质的5倍,占宇宙总能量份额的约1/4.自20世纪30年代天文学家通过引力观测发现暗物质以来,经过近百年的探索,其物理本质至今仍然不为我们所知.另一个世纪谜题是高能宇宙射线的起源、加速和传播.暗物质的本质和宇宙射线的起源位列美国国家研究委员会(National Research Council)遴选出的21世纪11个宇宙物理学重大科学问题之列.探测暗物质粒子也是世界各国竞争异常激烈的科技热点.我国发射的暗物质粒子探测卫星,其主要的科学目标即通过精确观测高能宇宙射线电子和伽马射线来间接探测暗物质粒子.作为一个高能粒子探测器,暗物质粒子探测卫星观测数据也可用于宇宙射线物理和相关天体物理研究.基于暗物质粒子探测卫星的数据,我们得到了对宇宙射线电子和质子能谱的最为精确的测量,揭示了能谱上的新结构,为限制暗物质粒子属性和理解宇宙射线起源提供了重要数据.暗物质粒子探测卫星还探测到约250个伽马射线点源以及银河系弥散伽马射线辐射.本文综述了暗物质粒子探测卫星的设计、运行和数据分析进展.     

机器人焊接技术

<正>焊接技术俗称"工业裁缝",大到飞机、轮船、火箭、汽车,小到手机、微电路等,都需要焊接来完成。从理论上来说,两块分离的材料,我们把它需要连接的面靠在一起,如果我们把这个靠在一起的面足够紧密的话,这种情况下,这个材料按照它的物理本性,就能连接在一起,就能形成一个连接在一起的材料。因此,焊接的基本原理就是采用施加外部能量的办法,促使分离材料的原子接近,形成原子键的结合。方向:焊接自动化现在,全世界所有大工业的产业,像航天航空、造船、通讯、家用电器、大型电站、冶金、微电子、武     

打破食物相克的禁忌

<正>只要翻翻报纸、杂志,或者看看网页,总会发现极多关于食物的"搭配宜忌"。那些文章不厌其烦地告诉读者,A食品和B食品是绝配,B食品和C食品是相克……不过,如果我们足够细心就会发现,在很多"宜忌"的说法当中,都表现出对研究信息和科学道理的不恰当解读。这些说法有的以偏概全,有的夸大其词,有的缩小范围,往往引导人们把目光集中在一些细枝末节的特例上,令人们在厨房里战战兢兢。     

对爱因斯坦时空理论的再思考

<正>受铅笔芯的启发,物理学家在调和重力和量子力学方面所做的努力,已初显一种能使一切变得非常简单的新理论——"霍扎瓦重力"理论"如果彼得·霍扎瓦的思路对头,或许会永久改变我们有关空间和时间的概念""霍扎瓦重力"这是一次改变我们有关空间和时间的思考方式的谈话。     

借我一双“火眼金睛”

正暗物质,这个看不见也摸不着的宇宙中"缺失质量"至今无法被直接证实,对于这片"物理学天空中的乌云",国际科学界一直执着探寻。英国《自然》杂志2017年11月29日在线发表报告说,基于中国暗物质粒子探测卫星"悟空"收集的数据,中国科研团队获取了目前国际上在万亿电子伏特能段精度最高的电子宇宙射线探测结果,有助于进一步捕捉暗物质存在的"蛛丝马     

地球年龄“计时器”

如果有人问你:"今年你多大了?"相信每个人都能很快地回答出来,可是,大家知道我们生活的地球有多大年龄吗?如果我们能准确地知道地球诞生的时间,那么我们就可以解开地球、太阳系,甚至宇宙的许多奥秘。虽然这项测算任务非常艰巨,但是,人们探寻地球年龄"计时器"的脚步却从未停止过。现在,我们就来看看各种"计时器"是如何测算地球年龄的吧!     

美国见闻三则

欠债吃香咱们中国人向来讲究"无债一身轻",可是美国人却几乎个个欠债。有了足够的钱之后才去买东西在我们中国人看来是天经地义的,但美国人却是千方百计借钱买东西。在美国,分期付款非常普遍,如果哪一位拿出     

寻找暗物质的黑马

正中国已经是寻找宇宙中难以捉摸的无形粒子的强大参与者。2015年,中国将一个名为"悟空"的宇宙探测器送入地球轨道,用于跟踪和记录宇宙射线,即来自宇宙的高能粒子流。探测器在其工作的最早530天里,记录了超过28亿条宇宙射线。当科学家查看数据时,发现了一些异常:一些射线(至少有150万条)具有与其他射线不同的高能量。从曲线图中可见,这些射线     

超高真空技术和吸附

一吸附在超高真空技术中的意义近代科学的发展要求高水平的实验技术,超高真空技术即是其中之一。近十余年来,尽管超高真空技术有了很大的发展,但许多基本问题(如各种抽气泵的抽气机构、超高真空的准确测量等)仍未解决。分析已经发表的资料,可以看出,这些问题的最后解决在很大程度上取决于对吸附现象的进一步了解和掌握。超高真空是指气压低于10~(-8)毫米汞的真空。在超高真空中,气体分子的自由程极长(>5×10~3米),因此气体分子的相互碰撞完全可以忽略,而主要是气体分子与系统中各种表面的碰撞。通常气体分子撞上表面之后总多少会在表面上滞留一定时间,吸附就是     

让植物为你"报时"

远古时代,我们的祖先就发现植物能指示时间。同其他生物一样,植物也会用“生物钟”调节自身的生命活动。它们具备独特的时间判断机制,这是它们一代又一代在特定环境中进化形成的。一天中不同的时段,花儿会有不同的反应。因此,假如您身边没有钟表,花儿能告诉您几点了。宇宙射线从前,学者们认为一天中不同的时段植物的茎和花发生变化只与外部因素有关——如日升日落、温度升降、空气湿度变化等等。但是20世纪以来,这个观点发生了变化:人们发现,植物借助自身的周期系统,可以准确地测量时间。近几十年的研究表明,宇宙射线是影响生物生命活动和内…     

科学家为何偏爱中微子

<正>人类首次确认37亿光年之外的超高能中微子的源头,这是继引力波之后的又一重大天文事件!人类探索宇宙的下一个重大发现也被认为或许就藏在宇宙中微子中。2018年7月,由威斯康辛大学麦迪逊分校主导的"冰立方"小组宣布,冰立方探测器于2017年9月22日探测到一个来自37亿光年之外的超高能中微子。美国宇航局(NASA)的费米卫星小组则宣布:在同一方向的一个编号为TXS 0506+056的天体的伽玛射线的亮度在此期间突然变大,这意味着这个中微子很可能来自耀变体     

电子束的水声效应实验

利用超高能粒子射入水中所产生的声辐射效应来探测超高能粒子的相互作用是1975年才提出的新课题。美苏两国于1976年前后开始在加速器上进行实验。为了了解声信号的基本特征及其与介质参数、粒子束能量的关系,以分析发声机制,我们于1979年10月在30Mev