“时光倒流”有可能成真吗?第二届中国青少年科学看点榜单里有答案
“时光倒流”有可能成真吗?第二届中国青少年科学看点榜单里有答案
“时光倒流”有可能成真吗?第二届中国青少年科学看点榜单里有答案,买票软件哪个好,共享软件开发,制作动漫软件大河网讯 中国青少年最关心的科学热点是什么?2020年1月12日,在清华大学新清华学堂举办的第二届腾讯青少年科学小会上,来自全国各地的中小学生代表与在线的百万青少年一起投票选出了前十名。
在这份与国际顶尖科学期刊《Science》联合选出的榜单上,人类首张黑洞照片面世、通过最新科技让“时光倒流”、二氧化碳变回固体碳位居前三。腾讯青少年科学小会由腾讯公司主办、清华大学合办、中国科学技术协会作为指导单位,是一年一度面向全国青少年的科学盛典。
榜单揭晓前,孩子们还现场聆听了全球首张黑洞照片拍摄团队负责人艾弗里、《Science》新闻主编蒂姆、清华大学副校长薛其坤院士等国际科学、科普大牛的精彩演讲,并针对各自关心的问题与科学家进行了面对面交流。
2019年,人类完成了一件惊天动地的大事,即拍出了第一张黑洞照片。这个超大质量黑洞位于室女座超巨椭圆星系M87的中心,质量是太阳的65亿倍,距离地球大约5500万光年。在拍摄的过程中,科学家确认了关于黑洞附近的恒星如何运行等重大天文学猜想,从而解决了如何最有效地测量黑洞质量这一根本问题。这是人类学习宇宙运行规律旅程中一个重要的里程碑。来自全球多家机构的天文学家、天体物理学家、软件工程师、程序员和仪表工程师参与完成了这张黑洞照片。
让“时光倒流”有可能成真吗?莫斯科物理技术学院及其美国、瑞士合作机构的科学家们最近“打破了定律”,这对量子计算和我们关于时间的理解将产生深远影响。今年年初,研究人员宣布他们已经解决了物理学中最受关注的问题之一:“时间之箭”的本质--时间像离弦之箭一样,只朝一个方向前进。该问题与热力学第二定律密切相关,后者指出,世界万物总是从有序到无序的状态发展,无法逆转。
但这些物理学家“把一台量子计算机倒退至几分之一秒前的状态。他们还计算了一个电子在空荡的星际空间里自发地回到不久之前的状态的可能性,”美国物理学家组织网指出。“量子物理学家们决定研究清楚,对于单个粒子来说,时间是否能够自发地逆转几分之一秒。”他们仔细观察一个电子,当他们开始观察的时候,已经大概知道了电子的位置,然后“人为地创造出了一种与热力学时间之箭方向相反的演化状态。”
这项实验分为四个步骤,科学家们用量子计算机观察电子从(1)有序、(2)退化、(3)时间逆转向、(4)再生的演化。打个最简单的比方,做实验的科学家们就像台球选手,他们打散了台球桌上框好的球;但是,打散之后,科学家们又把球恢复到了原来的状态。他们所做的工作能够量子计算机更精确、更快速、更高效的“成长”。
二氧化碳是化石燃料的产物,也是造成全球变暖和气候变化的首要原因,近年来一直受到世界各国的关注。科学家们尝试在多个领域采用多种机制减少碳排放,而有一种正在酝酿当中的新方法可能会成为这场战斗的关键。
据《科学》杂志报道,研究人员发现了“一种只需要少量电能就可以在室温下将气态二氧化碳转化为固态碳的新方法。”澳大利亚皇家墨尔本理工大学的化学家多娜·艾斯拉菲尔扎德与托本·戴内克使用了一类新型催化剂,这类催化剂由金属合金构成,在室温下呈液态。他们的实验表明,确实有效,但仅限于小数量和特定条件下。目前,仍然无法在全球范围内推广。
医疗技术是微型化发展中最令人振奋的前沿领域之一。植入纳米机器人(能够进入人体投递药物的微型机器人),缝合伤口,或者帮助医生做其他治疗。
2018年,亚利桑那州立大学与中科院国家纳米科学技术中心的科学家们共同宣布,他们已经开发出了能够缩小肿瘤的纳米机器人 ,直径只有几百纳米。研究人员将这种微型机器人注入老鼠的血液里,惊奇地发现这些机器人阻断了肿瘤血液供应。能够缩小肿瘤的纳米机器人仅仅是个开始。科学家接下来还会涉及更多纳米靶向疗法,提升处理细微物质的能力。
数百年来,音乐家和诗人都向月亮寻求灵感。2019年,中国在一次太空任务中实现了人类首次在月球背面的软登陆,真正实现了“嫦娥奔月”。去年1月份,嫦娥四号探测器在月球未探测区域安全着陆——南极 - 艾特肯盆地,这是太阳系中已知最大的撞击坑。“这是一项伟大的科技成就,因为着陆点位于背对地球的那一面,所以信号需要通过中继卫星中转,而且大部分着陆过程其实是在崎岖的地形区自主完成的,”伦敦大学学院穆勒太空科学实验室的太空科学家安德鲁·科茨表示。
疟疾是人类最致命的疾病之一。根据世界卫生组织(WHO)的数据,2017年全球有2.19亿起疟疾病例,43.5万疟疾死亡病例。疟疾的最大问题之一是其产生抗药性的能力。不过,得益于屠呦呦的开拓创新,这个问题已经看到了曙光。
屠呦呦研究团队在《新英格兰医学杂志》上发表的论文中提出了应对青蒿素耐药性的方案,即延长疗程和找到ACT辅助合成药物的替代品。88岁高龄的屠呦呦现为中国中医研究院首席科学家。2015年,屠呦呦凭借其发现的青蒿素获得了诺贝尔生理学或医学奖。因为价格便宜且普遍有效,青蒿素成为抗击疟疾的关键药物。
2019年,科学家们将哈勃在16年间拍摄的照片拼接成了一张宇宙照片,这是迄今最庞大、最全面的星系“史书”。这张深空图谱由7500张照片拼接而成,全面揭示了宇宙的演变。它包含26.5万个星系,从133亿高龄的古老星系到只有5亿岁的年轻星系。这项宏大的尝试被称作“哈勃遗产场”,它体现了人类对宇宙的最深入了解。它在提醒我们,先进的工具和知识能帮助我们更好地理解宇宙起源、我们现在所处的空间,或许还有我们未来的所在。
从小我们就被教导,一定要知道自己的血型,以确保手术中输入与我们血型相符的血液。当然,如果通用血型供应充足的话,手术将会更加安全高效,因为这种血型的血液可以输给所有人。
据《科学》杂志的伊丽莎白·彭尼斯报道,“研究人员在分析人类肠道细菌时发现,肠道微生物所产生的两种酶可以将A型血转化为通用血型。”不列颠哥伦比亚大学化学生物学家史蒂芬·威瑟斯及其团队研究了一种以黏蛋白为食的细菌,这种糖蛋白广泛分布于肠道中)。
研究人员从粪便样本中分离出DNA,将其注入到细菌当中,并监测细菌中的微生物是否产生了能够去除A血型决定子的蛋白质。“起初,他们没有看到任何积极的迹象,”彭尼斯指出。“但是,当他们同时测试这两种酶的时候——把它们添加到去除糖分后会发光的物质中——糖马上就消失了。”这意味着我们可能再也不用担心血型不符问题了,现在,科学家们正在探讨如何将这项突破快速、高效、安全地应用。
长久以来,人们一直认为智人大约在5万到7万年前冒着危险离开非洲,踏上欧亚大陆。但是,近期的一项前沿调查表明,我们可能晚了大约15万年。科学家利用X射线和三维重建技术复原了在希腊阿皮迪玛山洞发现的头骨碎片。古人类学家卡特琳娜·哈瓦蒂发现头骨的面部结构具有典型的智人特征,而非尼安德特人,她是发表在《自然》杂志上那篇论文的第一作者。这项发现具有惊人的影响:这个头骨碎片是在欧洲发现的最古老的智人化石。
去年8月,《科学》杂志出版了一篇颠覆性的论文,诺姆·布朗和托马斯·桑德霍尔开发的人工智能程序在6人扑克中战胜了人类选手。因为多人扑克具有随机性和信息不完整等特点,所以即使最先进的计算机也很难赢。作为AI研究领域的里程碑,这项研究产生了非比寻常的潜在影响,因为科技可以应对更接近现实生活的挑战和信息不完整甚至具有欺骗性的情形。训练计算机打扑克绝不只是“玩游戏”,科学家是在利用AI的力量谋求人类更高的福祉。
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