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- 圣杯真的有:室溫超導(dǎo)體理論上是存在的
- 滯留太空9個(gè)月的宇航員即將回家
- 青藏高原湖泊面積激增
- 人類對巧克力的需求可能導(dǎo)致巨型甲蟲滅絕
- 三縫實(shí)驗(yàn)揭示“光的環(huán)路”
學(xué)界頭條
1.圣杯真的有:室溫超導(dǎo)體理論上是存在的
圖源:scitechdaily.com
目前人類所發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)體,無論其成分有多少差別,但都必須在零下幾十到100多度才能出現(xiàn)超導(dǎo)性質(zhì),許多還得加上極高的壓力。因此找到室溫超導(dǎo)體是材料科學(xué)家的終極圣杯之一,但是這個(gè)圣杯真的存在嗎?
英國倫敦瑪麗女王大學(xué)的科學(xué)家在一項(xiàng)重磅研究中認(rèn)為,一些基本的物理常數(shù),如電子質(zhì)量、普朗克常數(shù)(h)、電子電荷和精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)(α)等可能會給超導(dǎo)現(xiàn)象設(shè)置一個(gè)“上限”:在許多超導(dǎo)體中,聲子在電子配對(庫珀對)中起著至關(guān)重要的作用。通過分析這些常數(shù)如何影響原子相互作用,原子在固體材料中的振動速度存在上限,意味著聲子(材料中原子的集體振動)存在一個(gè)最大可能頻率,而聲子的頻率會影響庫珀對的強(qiáng)度,進(jìn)而決定超導(dǎo)發(fā)生的最高可能溫度——最終,超導(dǎo)溫度Tc的上限與自然界的基本常數(shù)——電子質(zhì)量、電子電荷和普朗克常數(shù)有著內(nèi)在聯(lián)系。
作者通過計(jì)算,確定超導(dǎo)性可以存在于 100 K至 1000 K的溫度之間;Tc的上限范圍包含 293 K 至 298 K(20 至 25°C)之間的標(biāo)準(zhǔn)室溫區(qū)間。也就是說,室溫超導(dǎo)體理論上是存在的。論文發(fā)表在《物理學(xué):凝聚態(tài)物質(zhì)》雜志上。
參考來源:
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-648X/adbc39
2.滯留太空9個(gè)月的宇航員即將回家
圖源:NASA
美國東部時(shí)間3月14日,獵鷹9號火箭將搭載了四名乘員的龍飛船送入了太空,經(jīng)過28小時(shí)的旅程,3月16日龍飛船將與國際空間站實(shí)現(xiàn)對接,宇航員則會“四上四下”:除了美國宇航局宇航員尼克·海格( Nick Hague)和俄羅斯宇航員亞歷山大·戈?duì)柌贾Z夫(Aleksandr Gorbunov)外,被困在軌道實(shí)驗(yàn)室九個(gè)月的美國宇航員布奇·威爾莫爾 (Butch Wilmore) 和蘇尼·威廉姆斯 (Suni Williams)終于可以搭乘龍飛船返回地球了。
他倆是去年6月搭乘波音的Starliner測試飛船抵達(dá)國際空間站的,原本他們的任務(wù)期限只有八天,但是由于Starliner出現(xiàn)了推進(jìn)器故障和氦氣泄露的問題,導(dǎo)致兩位宇航員無法乘坐該飛船原路返回。最終NASA決定改由龍飛船將他們接回地球,但是即便是由發(fā)射能力最強(qiáng)的SpaceX公司來迅速籌備,這件事也足足用了九個(gè)月才最終成行。
布奇·威爾莫爾 (Butch Wilmore) 和蘇尼·威廉姆斯 (Suni Williams) 于 2024年6月13日在國際空間站和諧號艙前舷窗和波音Starliner飛船之間的前廳內(nèi)合影。
圖源:NASA
參考來源:
https://www.nasa.gov/blogs/commercialcrew/2025/03/14/nasas-spacex-crew-10-reaches-orbit-news-conference-at-830-p-m-edt/
前沿研究
3.青藏高原湖泊面積激增
1994年,Landsat 5 專題制圖儀拍攝的青藏高原北部幾個(gè)湖泊的衛(wèi)星圖像。
2024年,Landsat 9 上的陸地成像儀 2 號拍攝的青藏高原北部幾個(gè)湖泊的衛(wèi)星圖像。
全球氣溫不斷攀升,世界各地的湖泊面積都出現(xiàn)了程度不一的減少現(xiàn)象,但是青藏高原的湖泊卻是一個(gè)例外:Landsat衛(wèi)星自1970年代以來持續(xù)監(jiān)測顯示,1991年,該地區(qū)面積超過0.1平方公里湖泊總共有4385個(gè),其中大型湖泊很少。到了2023年,湖泊數(shù)量激增至6159個(gè),覆蓋面積 超過53267 平方公里。研究認(rèn)為,內(nèi)流盆地的封閉特性使湖泊對降水、蒸發(fā)及冰川融水極為敏感。部分科學(xué)家強(qiáng)調(diào)降水增加是主因,而另一些則指出氣溫升高導(dǎo)致的冰川和凍土融化同樣關(guān)鍵。同時(shí),湖泊擴(kuò)張可能帶來深遠(yuǎn)影響,這些地區(qū)的湖水上漲可能引發(fā)洪水,淹沒民居、牧場,并可能導(dǎo)致冰川湖潰決。
參考來源:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S092427162400323X?via%3Dihub
4.人類對巧克力的需求可能導(dǎo)致巨型甲蟲滅絕
圖源:iStock
人類對巧克力的需求正在將世界上最大的昆蟲之一——歌利亞甲蟲(Goliath beetle)推向滅絕邊緣。西非作為全球70%巧克力供應(yīng)的核心產(chǎn)區(qū),因不斷增長的可可需求,大片雨林被砍伐轉(zhuǎn)為可可種植園,導(dǎo)致歌利亞甲蟲的自然棲息地迅速消失。這種甲蟲以其漂亮的外觀和長達(dá)110毫米的體型著稱,但在森林減少的情況下,它們覓食、繁殖和生存的空間正在迅速減少。
研究顯示,歌利亞甲蟲中的兩個(gè)種——Goliathus cacicus和Goliathus regius正面臨嚴(yán)重威脅。生態(tài)學(xué)家盧卡·路易塞利指出,在科特迪瓦,Goliathus cacicus種群因棲息地破壞已減少80%,而Goliathus regius的自然棲息地也縮減了40%。此外,人類對稀有昆蟲的收藏?zé)嵋布觿×宋C(jī),捕獲的甲蟲常被用于私人收藏或在網(wǎng)絡(luò)平臺等平臺交易。盡管其他近似物種如Goliathus goliatus尚存,但專家擔(dān)憂持續(xù)的人為活動將進(jìn)一步惡化其生存狀況。
參考來源:
https://interestingengineering.com/science/chocolates-goliath-beetle-extinction
5.三縫實(shí)驗(yàn)揭示“光的環(huán)路”
美國羅徹斯特大學(xué)等多家機(jī)構(gòu)參與的一項(xiàng)聯(lián)合研究項(xiàng)目首次清晰地展示了光在穿過三個(gè)寬度僅為幾百納米的狹縫時(shí)形成干涉圖樣,然后又繞回到相鄰的狹縫,看上去就像在畫一個(gè)環(huán)一樣的神秘現(xiàn)象。觀測到比傳統(tǒng)雙縫實(shí)驗(yàn)更為復(fù)雜的路徑疊加,再次驗(yàn)證了量子力學(xué)的基礎(chǔ)——玻恩規(guī)則,并揭示了近場(納米級電磁場)的貢獻(xiàn)比預(yù)期的要大,這很可能極大地推進(jìn)我們對量子光學(xué)的理解。
參考來源:
https://www.nature.com/articles/ncomms13987
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