宇宙里的随机烟花那么美FAST替你去看看

中国科学院国家天文台“中国天眼”(FAST)首席科学家李菂团队在快速射电暴的研究领域取得了重要进展。他们提出了一种全新的方法,全面分析了活跃的快速射电暴在时间-能量相空间中的行为。

快速射电暴是宇宙中射电波段最剧烈的爆发现象之一,其在极短的时间内释放的能量巨大,足以驱动人类社会运转万亿年。这些爆发的信号可以穿越大半个宇宙,被地球上的射电望远镜捕捉到。尽管快速射电暴的发现为探索宇宙极端环境、验证物理理论提供了绝佳的实验场,但它们在毫秒到秒量级周期的寻找一直未能成功,这使得研究者开始重新考虑其发射方式。

李菂团队成员张永坤发展了“Pincus-Lyapunov相图”分析方法,这一方法为度量和比较不同天体事件在时间和能量二维空间上的随机性和混沌性提供了新的标准。研究发现,快速射电暴表现出明显的随机性,而地震、太阳耀斑等其他现象则表现出显著的混沌性。这一发现对于流行的致密星壳层震动触发快速射电暴的模型提出了挑战。

随着科技的进步,FAST等射电望远镜让科学家能够更加精确地捕捉这些宇宙间的“随机烟花”。这一研究不仅推动了对快速射电暴理解的飞跃,也为未来的宇宙探索和物理理论研究提供了宝贵的数据和新的视角。

碳,你从哪里来,你的家在何方

我们这个蓝色星球上的生命,从最简单的微生物到最复杂的高等生物,都离不开一个关键元素——碳。然而,地球在形成之初,其实是一颗“碳贫乏”的星球。那么,地球上丰富的碳元素究竟从何而来?

在太阳系的形成过程中,地球作为一个内行星,由于距离太阳较近,其较轻的物质大多被太阳风“吹散”。根据凝结模型理论,地球在形成时的碳含量可能仅为140ppm(百万分之一),这对于生命的诞生和发展来说,显然是远远不够的。

科学家们提出了“烟尘线”的概念,这是一个在太阳系形成初期存在的一个界限,它标志着碳元素能否在行星上保留。在太阳点亮之前,太阳系内以积聚为主,烟尘线远离原始太阳,地球难以保留碳元素。太阳点亮后,太阳系内以辐射为主,烟尘线内移到地球轨道之内,地球上开始积累碳元素。

那么,地球上的碳元素是如何丰富起来的呢?密歇根大学的李洁教授及其团队的研究表明,地球上大部分的碳很可能直接从星际介质继承而来。在太阳系形成的最初一百万年内,一系列的小行星将“烟尘线”以外较远处的水和碳运送到地球。这些小行星的撞击,不仅带来了灾难,也为地球带来了生命的基本元素——水和碳。

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地球刚形成时的第一个地质时代——冥古宙,到处都是陨石撞击。然而正是这些“不速之客”给我们送来了碳元素和水。

不插电也能发光,什么黑科技!

穿上一身由发光纤维织就的衣服,你就是街头最“亮”的仔。但是,传统发光纤维总是离不开芯片和电池,这就让相应的纺织产品体积更大、分量更重,很难做得柔软、轻盈。

东华大学科研团队在智能纤维领域取得了突破性进展,他们研发了一种新型智能纤维,这种纤维能够聚集大气中耗散的电磁能量并产生电信号,实现了不依赖外部电源的自发光和发电。

这种新开发的新型智能纤维,采用“非冯·诺依曼架构”,将能量采集、信息感知、信号传输等功能集成于单根纤维中。这种纤维通过人体接触就能激活,利用人体作为能量交互的载体,将原本在大气中耗散的电磁能量转化为电信号,实现发光和发电。

新型纤维具有三层结构,芯层为感应交变电磁场的纤维天线,中间层为提高电磁能量耦合容量的介电层,外层为电场敏感的发光层。由于成本低廉,且纤维和织物的加工能够采用成熟的工艺,这项新技术已经具备了量产能力。

而且它的应用前景非常广泛。它可以应用于服装服饰、布艺装饰等日用纺织品中,通过发光进行可视化的传感和交互,甚至高亮照明。同时,还能对人体不同姿态动作产生独特的无线信号,进而对智能家电等电子产品进行无线遥控。

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要人命的哮喘,缘于支气管中的大踩踏?!

尽管哮喘这种疾病很常见,但其病因仍不清楚。近日,英国伦敦国王学院的科学家发现,哮喘与一种被称为“细胞挤出”的生物学过程有关。

人体的上皮细胞是构建人体与外界的屏障的细胞,一旦有死掉的细胞,就会出现漏洞。

为了防止人体出现漏洞,上皮组织会在细胞死之前就加大压力,把这个要死的细胞挤出去,它的位置由其它细胞挤过来填充。

而在哮喘发作时,由于支气管收缩会导致支气管上皮细胞的压力过大,于是很多细胞都以为自己被挤出去了……然后它们就主动凋亡。大量死掉的细胞诱发了炎症反应,产生大量的粘液堵住了支气管,于是……人就可能被这些死细胞给活活憋死。

科学家用小鼠模型证明,哮喘发作的许多特征——炎症、粘液分泌以及防止感染的气道屏障受损——都是由小鼠模型中的这种挤出效应造成的。

研究结果表明,阻断这一过程可以预防哮喘发作引起的损伤、炎症和粘液。那么,用什么东西来阻止这种细胞挤出呢?答案是钆(gá)的化合物。在这项研究中,研究者发现它可以在小鼠身上发挥作用,防止哮喘发作后造成损伤和炎症的过度挤压。但是钆尚未在人体中进行过测试,因此未被认为是安全或有效的。

中华田园企鹅,到底是个什么鬼?

这两年,社交网络上经常流传一种奇怪的生物:中华田园企鹅。实际上,所谓中华田园企鹅,指的就是一种鸟类:夜鹭。

这种鸟之所以有着这么奇怪的称呼,源于网络上被广为传播的一些图片:一只夜鹭混进动物园中的一群企鹅之中,它们的形态太过于相似,一眼看过去根本区分不出来谁是企鹅谁是夜鹭。

它的外形最为突出的便是那粗胖短小的脖子,尤其它们在休息时喜欢把脖子叠起,用颈羽盖住,看起来就像脖子消失了一样,再加上和企鹅极为相似的黑白灰配色,得以混在企鹅群众毫不突兀。

不仅如此,夜鹭是出了名的喜欢混入企鹅群,其中最经典的案例是日本鹿儿岛的平川动物园,一只夜鹭每天都会准点混入洪堡企鹅堆蹭吃蹭喝。

夜鹭是鹭科大家族中的一员,在不熟悉鸟类的人们眼中,夜鹭算是城市中很少见到的冷门鸟类,但在观鸟爱好者群体中,夜鹭早就是讨论度极高的“网红”了。

夜鹭的分布范围极其广泛,除了南极洲以外分布全球各地。在我国,除了西藏西部以外的其它地方几乎都能找到它们的身影,主要活动在溪流、沼泽、浅水湖泊等地。

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30年前,中国的互联网是怎么诞生的?

当你可以享受互联网的种种便利时,有没有想过这一切的源头在哪?

1994年4月20日,一条64K的国际专线从中国科学院计算机网络信息中心连入Internet,实现了中国与Internet的全功能连接,从此中国成为第77个真正拥有全功能Internet的国家。中国科学院软件园区2号楼也因此成为中国互联网诞生地……

经历近30年的发展,我国网民数量达到10.67亿,居世界第一,“.CN”域名保有量连续多年居全球国家顶级域世界第一,互联网普及率达75.6%。

过去30年间,网络基础技术支撑了互联网上丰富多彩的应用,让人们感受到互联网带来的便利生活;同时互联网的发展也将全球带入了数字时代。

内容综合自中国科普博览微博、科学大院、中国国家地理、中国科学报

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来源: 中国科普博览