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为何物质主导宇宙
为什么宇宙中充斥着物质而非反物质?这是物理学领域最大的未解之谜。美国费米实验室的最新实验认为,宇称不守恒或可解释物质为何能成为宇宙的主导。
美国费米国家加速器实验室Dzero实验小组的科学家,在一个名为Bs介子的粒子上发现了迄今最大的宇称不守恒。此前就有科学家预测,Bs介子里可能含有额外的宇称不守恒。Dzero实验小组成员、英国兰卡斯特大学的格纳迪·鲍里索夫表示,Bs介子是非比寻常的粒子,因为其能变成自己的反粒子又变回来,这使它们成为研究宇称不守恒的完美对象。
去年,Dzero实验小组的科学家研究了制造出Bs介子的质子和反质子之间的碰撞,Bs介子接着衰变为介子。该团队发现,介子比反介子更多,这标志着制造出的物质比反物质更多,正如宇宙诞生之初的那样。然而,随着收集到的数据越来越多,科学家们开始对新的发现感到无所适从。现在,鲍里索夫和同事重复了该研究,新结果支持原来的结论。牛津大学的盖·威尔金森表示:“异常高的宇称不守恒最有可能解释物质和反物质之间的不对
称。”
科学家们表示,不管如何,仍然需要更进一步的研究来解释为何宇宙中充满物质。剑桥大学的凡尔伏·吉布森表示:“这个结果并不能解释所有与物质—反物质不对称有关的问题。但是,它可能标志着新的物理学。”与这个新的物理学有关的想法已经浮出水面,其中就包含所谓的超对称粒子。
(刘霞)
狗狗甩水有“定律”
当一只湿狗摆动身体甩开身上的水滴时,绝大部分人看到的只是水滴四溅。美国佐治亚理工学院的研究人员却从中看出复杂的流体力学运作。
该学院机械工程专业的研究生安德鲁-迪克森表示,“为了研究狗甩水,我们需要考虑各种变量影响,比如毛发的密度、尺寸、结构、油性、硬度变化等”。为了破解这种“动力防水性”的密码,研究小组为自身配置了价值2.75万美元、每秒可拍摄1200帧的摄像机,然后花费了240小时来拍摄和分析27種被淋湿的动物的甩水镜头。其中有来自实验室里的狗和老鼠,也有美国亚特兰大动物园中包括一只260公斤重的棕熊在内的几只动物。结果显示:动物的摆动频率和体型大小成反比。小鼠每秒摆动29次,狗每秒摆动5次,体型更大的棕熊则每秒摆动4次。动物甩干身体,遵循一种依照指数定律的频率,研究小组称其为“湿狗摇摆定律”。
这一科学成就如何造福人类?回答是,这种水滴离散的模型可以帮助人们改进洗衣机和喷涂设备,甚至包括给硅片镀膜的匀胶机。研究人员还举出美国火星探测器的例子,这部机器曾因为无法自动除去积累的灰尘而导致失去动力。也许未来的航空机器人可以像沙滩上的西班牙猎犬那样,只需摆动几下,即可清除在火星上沾染的满身尘埃。
(陈晓菊)
“上帝粒子”的踪迹
希格斯玻色子这个令人迷惑的亚原子,是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子,它也是标准模型中最后一种未被发现的粒子,被认为是物质的质量之源。而“上帝粒子”的说法是1988年诺贝尔物理学奖获得者利昂·莱德曼对其的别称。目前,这个粒子的踪迹俨然已成了整个粒子物理学界的研究中心。
然而,它的真面目却始终无缘相识。欧核中心的大型强子对撞击(LHC)以及费米实验室的万亿电子伏特加速器(Tevatron),都试图通过粒子之间的高能对撞来制造出神秘的希格斯玻色子。
日前,物理界的两大圣殿级实验室——欧洲核子物理研究中心(CERN)和美国费米实验室(Fermilab),先后宣称或已“瞥见”了希格斯玻色子的蛛丝马迹,即是说著名的“上帝粒子”有可能已现身世间。不过,由于数据尚未足够也未经严格验证,两实验室都不敢言之凿凿。
(刘霞,张梦然)
2650面镜子
组成的“阳光牧场”
太阳能是人们最为熟悉的一种可再生能源技术,但由于地理位置、气候、并网等因素的影响,规模化太阳能发电技术发展缓慢,建成的绝大多数电站亦无法摆脱“靠天吃饭”的困局。眼见太阳无私奉献给人类的光和热就这么被白白浪费,不少人不由得埋怨起现在的太阳能技术。但常言道,办法总比问题多,日前来自图雷索尔能源公司的一则消息,就让我们看到了些许曙光。
7月初,图雷索尔能源公司对外宣布,其在西班牙南部塞维利亚建造的太阳能光热电站顺利完成了为期一个月的试运行,并成功实现了24小时不间断供电,从而成为世界首个能够全天候供电的商业化太阳能电站。这座可夜间发电的太阳能电站名为Gemasolar,它所拥有2650面定日镜和185公顷(1.85平方公里)的占地面积。这些定日镜安装有光线跟踪系统,能像向日葵一样跟随太阳移动,将95%的太阳辐射汇聚到位于中心的巨型集热装置上。
这个“阳光牧场”又是如何在夜间给人们带来光明的呢?奥妙源于这些同心圆圆心中那个像高塔一样的集热装置,可以将其理解为一个巨大的铁罐,里面盛放着许多用来吸收并存储热量的熔盐。在太阳辐射的加热下,这些铁罐中的熔盐温度可达到500多摄氏度。高温产生的高压蒸汽驱动发电机运行从而产生电力,经由附近的变电站变压后进入电网。
图雷索尔能源公司称,在夜间或没有阳光的情况下,新电站储存在熔盐罐里的热量也能持续发电长达15小时。
(王小龙)
为什么宇宙中充斥着物质而非反物质?这是物理学领域最大的未解之谜。美国费米实验室的最新实验认为,宇称不守恒或可解释物质为何能成为宇宙的主导。
美国费米国家加速器实验室Dzero实验小组的科学家,在一个名为Bs介子的粒子上发现了迄今最大的宇称不守恒。此前就有科学家预测,Bs介子里可能含有额外的宇称不守恒。Dzero实验小组成员、英国兰卡斯特大学的格纳迪·鲍里索夫表示,Bs介子是非比寻常的粒子,因为其能变成自己的反粒子又变回来,这使它们成为研究宇称不守恒的完美对象。
去年,Dzero实验小组的科学家研究了制造出Bs介子的质子和反质子之间的碰撞,Bs介子接着衰变为介子。该团队发现,介子比反介子更多,这标志着制造出的物质比反物质更多,正如宇宙诞生之初的那样。然而,随着收集到的数据越来越多,科学家们开始对新的发现感到无所适从。现在,鲍里索夫和同事重复了该研究,新结果支持原来的结论。牛津大学的盖·威尔金森表示:“异常高的宇称不守恒最有可能解释物质和反物质之间的不对
称。”
科学家们表示,不管如何,仍然需要更进一步的研究来解释为何宇宙中充满物质。剑桥大学的凡尔伏·吉布森表示:“这个结果并不能解释所有与物质—反物质不对称有关的问题。但是,它可能标志着新的物理学。”与这个新的物理学有关的想法已经浮出水面,其中就包含所谓的超对称粒子。
(刘霞)
狗狗甩水有“定律”
当一只湿狗摆动身体甩开身上的水滴时,绝大部分人看到的只是水滴四溅。美国佐治亚理工学院的研究人员却从中看出复杂的流体力学运作。
该学院机械工程专业的研究生安德鲁-迪克森表示,“为了研究狗甩水,我们需要考虑各种变量影响,比如毛发的密度、尺寸、结构、油性、硬度变化等”。为了破解这种“动力防水性”的密码,研究小组为自身配置了价值2.75万美元、每秒可拍摄1200帧的摄像机,然后花费了240小时来拍摄和分析27種被淋湿的动物的甩水镜头。其中有来自实验室里的狗和老鼠,也有美国亚特兰大动物园中包括一只260公斤重的棕熊在内的几只动物。结果显示:动物的摆动频率和体型大小成反比。小鼠每秒摆动29次,狗每秒摆动5次,体型更大的棕熊则每秒摆动4次。动物甩干身体,遵循一种依照指数定律的频率,研究小组称其为“湿狗摇摆定律”。
这一科学成就如何造福人类?回答是,这种水滴离散的模型可以帮助人们改进洗衣机和喷涂设备,甚至包括给硅片镀膜的匀胶机。研究人员还举出美国火星探测器的例子,这部机器曾因为无法自动除去积累的灰尘而导致失去动力。也许未来的航空机器人可以像沙滩上的西班牙猎犬那样,只需摆动几下,即可清除在火星上沾染的满身尘埃。
(陈晓菊)
“上帝粒子”的踪迹
希格斯玻色子这个令人迷惑的亚原子,是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子,它也是标准模型中最后一种未被发现的粒子,被认为是物质的质量之源。而“上帝粒子”的说法是1988年诺贝尔物理学奖获得者利昂·莱德曼对其的别称。目前,这个粒子的踪迹俨然已成了整个粒子物理学界的研究中心。
然而,它的真面目却始终无缘相识。欧核中心的大型强子对撞击(LHC)以及费米实验室的万亿电子伏特加速器(Tevatron),都试图通过粒子之间的高能对撞来制造出神秘的希格斯玻色子。
日前,物理界的两大圣殿级实验室——欧洲核子物理研究中心(CERN)和美国费米实验室(Fermilab),先后宣称或已“瞥见”了希格斯玻色子的蛛丝马迹,即是说著名的“上帝粒子”有可能已现身世间。不过,由于数据尚未足够也未经严格验证,两实验室都不敢言之凿凿。
(刘霞,张梦然)
2650面镜子
组成的“阳光牧场”
太阳能是人们最为熟悉的一种可再生能源技术,但由于地理位置、气候、并网等因素的影响,规模化太阳能发电技术发展缓慢,建成的绝大多数电站亦无法摆脱“靠天吃饭”的困局。眼见太阳无私奉献给人类的光和热就这么被白白浪费,不少人不由得埋怨起现在的太阳能技术。但常言道,办法总比问题多,日前来自图雷索尔能源公司的一则消息,就让我们看到了些许曙光。
7月初,图雷索尔能源公司对外宣布,其在西班牙南部塞维利亚建造的太阳能光热电站顺利完成了为期一个月的试运行,并成功实现了24小时不间断供电,从而成为世界首个能够全天候供电的商业化太阳能电站。这座可夜间发电的太阳能电站名为Gemasolar,它所拥有2650面定日镜和185公顷(1.85平方公里)的占地面积。这些定日镜安装有光线跟踪系统,能像向日葵一样跟随太阳移动,将95%的太阳辐射汇聚到位于中心的巨型集热装置上。
这个“阳光牧场”又是如何在夜间给人们带来光明的呢?奥妙源于这些同心圆圆心中那个像高塔一样的集热装置,可以将其理解为一个巨大的铁罐,里面盛放着许多用来吸收并存储热量的熔盐。在太阳辐射的加热下,这些铁罐中的熔盐温度可达到500多摄氏度。高温产生的高压蒸汽驱动发电机运行从而产生电力,经由附近的变电站变压后进入电网。
图雷索尔能源公司称,在夜间或没有阳光的情况下,新电站储存在熔盐罐里的热量也能持续发电长达15小时。
(王小龙)