盤點2022年3月最酷的12項科學發現
雖然科學家還需要展開更多的研究,但芯片上的蠕蟲可以在未來提供快速和準確的初步診斷。
系外行星的研究達到了一個重要的里程碑
尋找太陽系外的行星是天文學中一個相對較新的發展。事實上,第一顆被證實的系外行星是在1992年才被發現的。儘管系外行星的發現仍處於起步階段,但該領域已迅速發展。
像哈勃、TRAPPIST以及最近的JWST這樣的望遠鏡都能使人類比以往任何時候都更深入地窺視我們的宇宙和更久遠的時間。有了堅實的工具和不斷改進的探測方法和實踐,被確認的系外行星的數量穩步攀升,這使得行星不再被單獨加入登記冊,而是成批加入。
2022年3月21日,NASA收到最新一批確認的行星。確認通常需要多次觀測,以確保它們不是一個異常現像或實驗錯誤。據悉,這批行星包括總共65個新的世界,這使得整個系外行星的數量超過了5000個。
迄今為止,我們發現的系外行星中,有相當一部分是所謂的熱木星,即在靠近母星的地方運行的氣態巨行星。不過這似乎是我們觀測技術的結果,其並不一定代表最常見的行星類型。另外,研究人員還發現了所謂的超級地球和迷你海王星及其他奇特的行星類型。按照目前的速度,人類將在不知不覺中達到10,000顆行星的大關。
月球可以探測到引力波
引力波最早是由愛因斯坦假設的以作為他的廣義相對論的一部分,但直到2015年才被觀測到。像激光干涉儀引力波天文台(LIGO)這樣的儀器使用激光來探測來自激烈的宇宙事件的引力波,如兩個黑洞的碰撞。
干涉儀的工作原理是將兩台激光器相互垂直運行並測量光波在其路徑上來回反彈時的干涉模式。在一般情況下,該模式保持不變,但儀器兩點之間的距離變化會導致波紋的波動,這些則都可以被檢測到。
擾亂模式的一種方法是對機器進行物理干擾,但這並不能告訴我們關於宇宙性質的多少。另一種改變距離的方法是真正地拉伸或擠壓時空,這就是引力波在儀器上傳播時發生的情況。
像LIGO這樣的工具,儘管它們可能很先進但它們能夠探測到的頻率是有限的,這就是月球的作用。正如發表在《[ysical Review Letterss》上的一篇論文所解釋的那樣,科學家們建議通過將激光從阿波羅宇航員留在月球表面的鏡子上反彈來將月球-地球系統變成一個巨大的干涉儀。
即使是月球軌道隨著時間的推移而發生的微小變化也可以揭示出宇宙開始時留下的微小引力波的存在。
ALS患者使用計算機大腦接口說話
科學家們最近使用一個計算機-大腦接口使一名因疾病而失去所有肌肉控制能力的ALS患者恢復了最低限度的交流。
科學家和研究人員一直在研究一些設備,以利用病人剩餘的精神或身體能力將其轉化為交流並為失去自己的人恢復聲音。物理學家斯蒂芬·霍金本人患有ALS,他保留了稍微移動臉頰肌肉的能力並利用這種能力來操縱計算機、構建句子甚至寫書。然而,許多ALS患者都沒有保留任何肌肉運動,因此科學家需要想出另一種解決方案。
根據發表在《Nature Communications》上的一篇論文,電極陣列被植入患者的大腦中,系統則被訓練為識別附近神經的活動。病人通過激活這些神經來操縱一台電腦,據說是通過嘗試移動他的眼睛來回答是或否的問題並拼出句子–不過這件事情操作起來相對比較費力。
這個過程很慢,每分鐘只有一個字符,但他能夠提出簡單的要求並表達對家人的感情。在這些界面廣泛使用之前還有很長的路要走,但不管怎樣這是一個令人期待的發展領域。
今天的宇航員廢物就是明天的火星燃料
將任何東西送入太空既是技術上的挑戰也是極其昂貴的。即使有最近的進步,如可重複使用的火箭助推器,每送出一公斤都要花費數千美元。
這就是為什麼前往空間站的宇航員不會攜帶大量的水。空間站的設計則是會回收船上幾乎所有的水然後將其過濾並重新使用。這就是空間機構在人類太空探索的下一個階段所採取的心態。一個火星任務可能持續大約兩年的時間,,而你必須提前攜帶的每一公斤水或燃料都會使它更難完成。
為此,ESA正在跟技術公司Tekniker合作開發一種新型反應器,它將可以把宇航員的排泄物變成燃料。該系統將從火星大氣中收集二氧化碳,並將其跟灰水–宇航員的廢水–結合起來進而產生甲烷和其他碳氫化合物。
最重要的是,該系統還將淨化水並將其返回給宇航員,因此未來的太空人在生物投資上獲得了雙倍的回報。
災難性滾動的危險
我們中的許多人都有這樣的切身感受:在社交媒體網站上的時間增加會導致我們的幸福感全面下降,現在也有研究支持這一觀點。
牛津互聯網研究所最近的一項研究調查了不同年齡和性別的8萬名志願者的情緒健康以了解社交媒體的使用如何影響他們的幸福水平。
也許毫不奇怪,他們發現花在滾動社交媒體上的時間越長幸福感就越低。正如牛津大學所解釋的那樣,不同人群經歷最高負面後果的年齡範圍有所不同,但總體影響是明確的。使用社交媒體特別是在較高的比率下,會顯示出跟負面情緒反應的密切聯繫。
到目前為止,還不清楚情緒反應背後的確切機制是什麼。但無論是哪種情況,結果都是一樣的–如果你感覺不好,那就登錄吧。
哈勃比以往任何時候都能更深入了解過去的情況
哈勃太空望遠鏡所能看到的最古老的恆星是在宇宙誕生約40億年後在夜空中燃燒。至少,在2020年3月之前是這樣的,當時通過哈勃令人難以置信的技術和來自宇宙的協助,這一紀錄被打破了。
正如NASA所解釋的那樣,哈勃將其軌道上的眼睛對準了一個被稱為WHL0137-08的巨大星系團附近,它得到了比其所期望的更多的東西。這個星系團非常巨大並且攜帶了非常多的質量,以至於它彎曲了周圍的空間和時間,並導致光線像穿過一個放大鏡一樣彎曲。
這種現象為天文學家所熟知,被稱為引力透鏡。從本質上講,這種透鏡效應抓住了一顆恆星,而這顆恆星從各方面來說都在哈勃的可見範圍之外並將其拉近了數十億光年。說白了,這顆被天文學家稱為Earendel的恆星實際上並沒有被移動而且很可能已經死亡,但它的光線仍然在向我們飛來,並通過一個快樂的宇宙巧合讓我們得以看到。
2021年聖誕節發射的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡剛剛完成了在L2拉格朗日點的安放,天文學家們正計劃將其指向這顆恆星以了解更多關於它的信息。