西西河

主题:借贵地打个科普网站的广告 -- revive

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    • 家园 哈勃望远镜拍摄到来自前行星云的探照光束

      http://www.threebody.org/dp/node/54

      (Phys.org)—— NASA/ESA 哈勃太空望远镜一直在对和我们的太阳一类的恒星生命结束时会发生什么事的前沿进行研究。这些恒星在耗尽其核燃料并走向死亡的一个阶段被称为前行星云或者原行星云阶段。这个哈勃关于蛋星云的图像显示了迄今为止在这个恒星的生命中短暂却生动的阶段的最好的景象之一。

      这个前行星云阶段是在恒星的演化过程中短暂的一个时期,并且和行星无关。大约在几千年中,星云中心的老年恒星的炽热残余会将其加热,激发其它,并且让它像一个接下来的恒星状星云一样发光。前行星云的短暂寿命意味着在任何时候,它们存在的数目相对来说都很少。此外,它们非常黯淡,需要强力的望远镜才能看见。这种稀有性和微弱性意味着它们只能在相对来说最近的时间被发现。第一个发现的前行星云是蛋星云,发现的时间距今不到40年,关于这类天体中的许多观念依然包围在重重迷雾当中。

      在这个图像的中心,隐藏于浓厚的尘埃云之中的是星云的中心恒星。虽然我们无法直接看到这颗恒星,但是来自它的四束探照光束穿过星云照射出来。科学家认为来自恒星的喷射在厚实的尘埃茧上雕刻出环形的洞,让光束透过那些不透明的云层。恒星的喷射如何产生打洞的机制还不能很确定的知道,但是一个可能的解释是,在星云的中心存在一个双星系统,而不是一个单独的恒星。

      包围着中心的茧的更加弥散开的云的洋葱状层次结构是由死亡中的恒星喷射出的周期性物质爆发所形成的。这种爆发通常每几百年发生一次。

      (天文学家)仅仅大致上知道蛋星云离我们的距离,最佳的猜测将其放在了离地球大约3000光年的位置上。这也意味着天文学家没有关于这个星云的大小的精确图像(它可能更大并且更远,也可能更小但是更近)。

      这个图像是由哈勃的3号广域相机在可见光和红外光波段曝光生成。

    • 家园 CMS 发现新的重子 Xi_b^*0

      http://www.threebody.org/dp/node/53

      位于 CERN 的紧致缪子螺线管 (CMS) 实验提交了一篇待发表的论文,描述了一个新粒子的首次发现,这个新粒子是一个被称作 Xi_b^*0 (发音为 “克赛-比”)的美丽重子。

      (译者注:该粒子由 bottom 夸克组成, 在粒子物理中 bottom 夸克一般被简写为 b,有时也被称为 beauty,即“美丽”的意思。)

      重子是质量等于或大于质子质量的亚原子粒子。粒子物理的标准模型预言了带电的、中性的或者激发态的 Xi_b 重子的存在。虽然带电的和中性的 Xi_b 以前就已经在探测器上观测到,但探测到激发态的 Xi_b 美丽重子,这还是第一次。 CMS 测得这个新粒子的质量为 5945.0 ± 2.8 MeV 。

      CMS 的物理学家在一个于2011年由大型强子对撞机(LHC)所交付的大约包含了 530 万亿个质子-质子对撞的样本(积分亮度为 5.3 每飞靶)中发现 Xi_b^*0 的信息。

      Xi_b^*0 粒子加入了最近几个月中正在增长的 CERN 的发现列表。12月的时候, ATLAS 实验宣布发现了一个新的包含了 beauty 夸克及其反夸克束缚在一起的“夸克偶素态”,在11月中, LHCb 实验报告了在包含一个粲夸克(或反粲夸克)的粒子的衰变过程中的新效应。

      LHC 现在正在运行于每个束流能量达到 4TeV 的水平上,对撞的数目正在增长,这大大增强了这台仪器的发现潜力,并且开启了寻找新的更重的粒子的新机会。

      CERN的详细信息

      关键词(Tags): #LHC#粒子
    • 家园 量子力学效应能够“影响历史”

      http://www.threebody.org/dp/node/51

      在维也纳大学的量子光学和量子信息中心(IQOQI)以及维也纳量子科学和技术中心(VCQ), Anton Zeilinger 教授的研究组中的物理学家们第一次在实验中证实了,可以在两个粒子被测量之后,甚至可能已经不存在时,再确定它们是否处于纠缠态或者独立的量子态中。他们的结果将在本周发表在《自然·物理学》期刊上。

      纠缠态

      根据奥地利物理学家埃尔温·薛定谔的理论,纠缠是量子力学的标志特征。纠缠在物理学的基础中扮演着重要角色,此外,它还是诸如量子加密和量子计算等即将出现的量子信息技术的关键资源。纠缠的粒子比起在经典物理学所限定的范围内,表现出了更加强烈和更加复杂的关联。如果两个粒子处于纠缠量子态,它们具有完美的联合性质,代价则是失去了它们独立的性质。这有点像两个骰子,在没有测量前没有固定的方向,但是测量后,它们具有相同的(随机)方向。与之相反,所谓的独立量子态可以由经典物理描述,因为每个粒子具有定义明确的各自的性质。如果两个骰子中的每一个都具有它自己的定义明确的方向,纳米它们处于分立态中。现在人们通常认为量子态的本质至少是一个客观实在的事实,无论这个骰子是纠缠的还是独立的。然而, Zeilinger 的研究组现在在实验中证明了这并非总是如此。

      令人激动的“理想实验”的实现

      作者们从实验上实现了一个称为“延迟选择纠缠交换”的理想实验,它是在2000年由 Asher Peres 所提出的。(他们)产生了两对纠缠态的光子,每对中的一个都被送到维克多那里。剩下的两个光子,一个被送到爱丽丝那里,另一个被送到鲍勃那里。维克多可以在两种测量中进行选择。如果他决定在测量里面,两个光子被强制处于纠缠态中,那么爱丽丝和鲍勃的光子也会变成纠缠的。如果维克多选择独立测量每个光子,爱丽丝和鲍勃的光子则会终结于独立态。现代的量子光学技术让该研究组能够推迟维克多的选择,在爱丽丝和鲍勃测量了他们的光子之后再进行测量。“我们发现,爱丽丝和鲍勃的光子是否相互纠缠,显示出量子关联,或者彼此分离,显示经典的关联,能够在它们被测量之后才确定。”该研究的第一作者马小松(音)解释道。

      根据阿尔伯特·爱因斯坦的名言,量子纠缠效应表示为“幽灵般的超距作用”。最近的实验则跨出了显著的一步,“以一个朴素的经典语言观点来看,量子力学甚至可以复制一个未来作用的影响于过去的事件之上。” Anton Zeilinger 说道。

    • 家园 前几天出去开会了,上网不方便,现在补上朋友的更新

      其中两篇都是关于量子计算的。

      充满争议的量子计算机因式分解的新记录

      量子计算机是如何对数字进行因子分解的?

      下面这篇则和“真空”的本质息息相关

      “沉默之声”被证实是有用的:世界上最快的随机数产生器

    • 家园 在超快的时间尺度内观察玻璃转化

      http://www.threebody.org/dp/node/45

      当化学家盯着一个装满水和冰块的玻璃饮水杯的时候,他们弄不清楚玻璃是更像水还是更像冰。

      玻璃和人类文明的最有价值和最多用途的材料之一。对科学家来说,它也是最吸引人的事物之一,因为它同时显示了固体和液体的性质。

      玻璃是一种非晶态固体,当被加热到所谓的“玻璃化温度”时,变成液体。当玻璃接近临界温度是——对大多数玻璃来说,大约在970到1100华氏度(520到590摄氏度)之间——它会同时具有液态的流动区域和固态的坚硬部分。

      数十年来,科学家试图理解玻璃在接近临界温度时,在分子水平上是如何变化的。现在,一个由密歇根大学的化学家 Kevin J. Kubarych 领导的研究组应用超快的光谱仪来观察恰好在玻璃化温度之上的(玻璃)液体中的最快的分子运动。

      “揭示玻璃转化中秘密的过程能对其它许多领域造成影响,包括预测高分子材料的光学和力学性质,以及理解生物体的拥挤的细胞环境。”化学助理教授 Kubarych 说道。

      和密歇根大学的化学研究生 John King 和 Matthew Ross 一道, Kubarych 发现即使在皮秒(10^-12秒)的时间尺度上,依然存在“动态捕捉”:分子被锁在它们的位置上,长程的运动很难发生,尽管这时从结构上来看,玻璃已经和液体没有区别。

      通常,这种效应在更慢——秒、分钟甚至更长——的时间尺度内被观察到。一篇总结这个研究的论文于4月9日在线发表在《物理评论快报》上。 King 是文章的第一作者。

    • 家园 在极端的条件下研究氢

      http://www.threebody.org/dp/node/44

      看来设想中的常温超导体金属氢是没有啥指望了啊。

      (Phys.org)(研究)宇宙中最丰富的元素——氢——对于极端的压力和温度如何反应是当代物理科学的主要挑战之一。此外,从使用氢作为测试基础来研究化学键的本质的实验中收集的知识能够从根本上扩展我们对于物质的理解。来自卡内基的科学家的新工作使得研究者能够在之前从未可能到达的压强下研究氢。他们的工作在线发表在《物理评论快报》上。

      为了在这个新领域中研究氢,科学家开发了新的技术将氢置于接近300万大气压(3000亿帕斯卡)的压强下,并使用红外辐射研究它的化学键和电学性质。他们使用了位于布鲁克海文国家实验室的国家同步光源(NSLS)中的设备,该设备由卡内基研究所和 NSLS 共同管理和运行。

      在非常高的压强下观察氢的行为曾经是对研究者的一个巨大挑战,因为它在常规条件下处于气态。已知氢具有三种固体分子相。但是它位于最高压的相中的结构和性质还是未能为人所知。

      例如,氢在150万个大气压(1500亿帕斯卡)时以及在低温时所发生的相变曾引起特别的兴趣。但是,使用静态压缩技术在更高的压强下研究氢(的性质)存在着技术困难。

      (科学家)曾推测在高压强下,氢会转化为金属,这意味着它会导电。它甚至可能可能成为超导体,或者永不冻结的超流体——一种全新的异常的物质状态。

      在这个工作中,研究组——它包括了卡内基的 Chang-sheng Zha, Zhenxian Liu 和 Russell Hemley——开发了一种在大约300万个大气压(3000亿帕斯卡)下和从12开氏度(-261摄氏度)到接近室温的范围内测量氢样本的技术。

      “这些新的静态压缩技术为(研究)氢在以前从未到达的静态压强和温度条件下的行为打开了一扇窗户。” 地球物理实验室主任 Hemley 说道。

      这个小组发现分子态到极高的压强下都很稳定,证实了原子间的化学键的非凡稳定性。他们的工作也证伪了去年所报导的对其他研究者的实验的解释,那些解释指出这种条件下存在一种金属态。新的研究发现了致密的分子相中的准金属行为的迹象,但是这种物质的电导率一定在完全的金属之下。

      同时,在发表于《物理评论快报》的另一篇文章中,来自爱丁堡大学的研究组——包括卡内基的 Alexander Goncharov 报告了另一种相的分子氢的迹象。他们的发现是在300开氏度(27摄氏度)的相对高温,压强高于2200亿帕斯卡的条件下做出的。他们提出氢在这个新的相中是一个由6个原子构成的蜂巢状环结构,类似于石墨中的碳原子的结构。

      由卡内基研究所供稿

    • 家园 研究者计算暗物质粒子击中我们的可能数目

      http://www.threebody.org/dp/node/40

      我不得不说这个研究比较蛋疼,不过可以拿去和人吹牛的时候用。

      (Phys.org) 分别来自密歇根大学和斯德哥尔摩大学的 Katherine Freese 和 Christopher Savage 作出了一项奇特的物理研究。他们估计了某种假想中的暗物质——弱相互作用的有质量粒子(Weakly Interacting Massive Particles,简称 WIMPS)的以每年或者按照以每分钟为基准击中人体的数目,这种粒子填补了物理理论中不能由其它方式所解释的漏洞。他们发现,就如他们在提交到预印本服务器 arXiv 上的论文中所描述的,估计每秒有数十亿的 WIMPS 穿过地球上的每个人的身体。但是只有其中一小部分真正撞到了一些东西,例如氧原子或者氢原子的原子核。他们说大部分关于暗物质的假说将碰撞率设置为大约每年30次。然而,如果考虑新的数据的话,他们提出碰撞率可能接近每年十万次,或者每分钟一次。

      暗物质是物理中的一个敏感话题。没人找到任何暗物质真正存在的证据,尽管有无数的理论构造在其存在的基础上,因为必须要有些东西来解释包含引力和质量的基础物理理论中的巨大差异。例如,为什么整个星系的质量加起来会小于观测到的保持星系结构完整的引力效应所要求的质量?物理学家说那是因为有一种无法看见和测量的物质,即所谓的暗物质导致了这种差别。但是如果这是正确的,可以推断出它就在我们周围,无时无刻,穿过我们每天看见的一切东西——包括我们自己。这也是为什么 Freese 和 Savage 要去在数学上找出它们到底有多少——如果它们真的存在的话。

      他们的计算基于那些潜藏在不同地点的大山深处的粒子探测器上工作的研究者的发现,这些探测器分别名为 DAMA ,CRESST 和 CoGeNT 。在那里,科学家建造了巨大的液体材料池,配合被中微子和其它亚原子粒子撞击时发光的晶体(译者注:这只是一种探测暗物质的方式,使用液氙作为工作物质。同时这里对实验的描述并不准确,请读者注意)。在理论上,这种探测器可以通过测量观察到的撞击的反冲来探测暗物质粒子的存在,其中的一个探测器 DAMA 宣布已经测得了一些数据,但是这些结果还没有被其它的探测器所重复。

      Frees 和 Savage 使用这个测量结果来进行他们的计算,尽管这个结果很有趣,但是实际上并没有增进多少对于暗物质的理解,也没有提供任何新的暗物质是否存在的线索。但是他们的研究引发了一些显然的疑问,例如,如果我们的身体被暗物质粒子撞击,会发生什么事,它是否是我们所不了解的生物学领域中的一部分,例如生物是如何形成的,或者一块灰色的有机物是如何产生意识的?

      更多信息: Dark Matter collisions with the Human Body. arXiv:1204.1339v1 [astro-ph. CO] http://arxiv.org/abs/1204.1339

    • 家园 在一个恒星系中形成行星所需要的条件

      今天的更新

      当恒星金属量引发行星的形成(一)

      当恒星金属量引发行星的形成(二)

      通宝推:渡泸,
    • 家园 海里的进化:长期实验显示浮游植物能够适应海洋酸化

      http://www.threebody.org/dp/node/37

      以下是部分引用

      ScienceDaily (2012年4月8日) —— 化石燃料导致的二氧化碳不仅全球气候有着严重的影响,也具有一种被称为“其它二氧化碳问题”的对海洋的扰动效应。当二氧化碳溶解在海水中,形成了碳酸,并导致(海水的) pH 值下降,从而造成海洋酸化。大量的短期试验显示,不仅仅是诸如珊瑚、蛤蜊和螺之类的钙化生物,还有微小的浮游植物都会受到海水酸化的影响。生物通过进化性适应以应对酸化的海洋环境的能力还一直没有解决。

      现在,(德国)基尔的亥姆霍兹海洋研究中心(GEOMAR)的科学家第一次证实了单细胞藻类赫氏圆石藻适应变化的 pH 值的环境的能力,因此至少部分的减少了海洋酸化的负面效应。这个结果由生物学家 Kai Lohbeck , Ulf Riebesell 教授和 Thorsten Reusch 教授得到,并发布在《自然·地球科学》的最新一期上。

    • 家园 能不能开个新浪微博啊?

      很多人都是靠微博来获取更新。。。。

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