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但无论宇宙射线起源何处，有“幽灵粒子”之称的高能中微子都很可能与其“相依相伴”。中微子几乎没有质量，并可以保持稳定不变，这使其成为研究宇宙射线的极佳“信使”。中微子给科学家指出了一条穿越迷雾的路，不过，关键是要在它们抵达地球时捕捉到它们。 主要科学目标是借助中微子寻找高能宇宙射线起源的“冰立方”天文台此次立下大功。如果结果正确，那么，这个耀变体可能是宇宙射线首个“验明正身”的来源。 5 火星极地冰盖下存在液态水 “没有水，就没有生命。”至少在目前，当人们寻找地外生命时，这仍是圭臬。 2015年，火星勘测轨道飞行器告诉我们，红色星球的沟壑，很可能是高浓度咸水流经所产生的，这是火星存在流动液态水“迄今最强有力证据”。但还不是实证。 直到今年，意大利科学家报告在火星上首度发现了一个地下盐水湖，这座湖位于火星南极冰盖之下，直径约20千米。研究人员称，这是火星首次发现持久水体存在的痕迹，解决了关于红色星球是否存在液态水的旷日持久的争论。 这处水体的发现，不仅仅是增加了人们对火星上存在生命的期待。 从长远角度来看，火星虽然温度不太好、大气不太足，但也不会像一些奇葩的星球那样完全不可改造，且火星与我们距离适当，表面积也与地球的陆地面积相当，当人类考虑到移民外星球时，火星经常是第一选择。现在，液态水的发现使这种情况变得更加可能。 从近处来说，这对科学家利用冰盖解读火星气候变化历史十分关键，是未来数年天体生物学研究的科学目标，同时，它也将是本世纪人类登陆火星前，基地建设的最重要资源。 6 反氢内基准能量跃迁首次实现 物理学中最大的谜团之一就是：反物质去哪儿了？ 物理定律表明，宇宙大爆炸产生的巨大能量应该创造了等量物质和反物质。等量物质和反物质相遇，就会“同归于尽”，但大爆炸之后到现在，宇宙仍充满由物质组成的各种天体。既然物质还在，那反物质去哪儿了？ 氢原子最简单，所以反物质研究由反氢原子开始。 100多年前，科学家首次在氢原子内观察到其最基本、最重要的跃迁——莱曼-α（Lyman-alpha）跃迁，即当氢原子的一个电子从低轨道转移到高轨道时，会发出一系列紫外线辐射。 8月22日，加拿大和欧洲核子研究中心（CERN）的物理学家在《自然》杂志撰文称，他们首次在反氢原子内实现并观察到了莱曼-α跃迁，向冷却和操纵反氢原子迈近了一步，有望开辟反物质科学的新时代。 操控反氢原子有何意义？从理论上来说，500克反物质产生的破坏比世界上最大的氢弹威力都要大，虽然科学家已能制造并抓获反物质，但其存在时间太短，且代价太过昂贵。反物质如能操控，将能成为人类用之不竭的新能源！ 7 科学家造出全新光物质形式 光学行为能“弯曲”物理规则吗？ 光子作为几乎没有质量的基本粒子，是一种“超然”的存在——如果你把两束激光相对，光子只会连个招呼都不打，互相穿过。但在2013年，麻省理工学院和哈佛大学的联合团队，让光子相互作用产生一种物质形式，人们不知道它是什么，都说这就像一个真实版的“光剑”——光束之间会彼此推拉产生对抗。 2018年，仍然是这个团队在《科学》上发表论文，宣布他们实现了三个光子之间相互作用，即粘在一起形成了此前未被观察过的一种全新光子物质。 研究人员发现，利用弱激光照射，它们不是作为单个、随机分离的光子通过致密的超冷铷原子云，而是成对或者三个光子结合在一起——这表明在光子之间发生了相互作用。结合后的光子，实际上得到了电子质量的一部分，这些有质量的光粒子传播速度变慢，比没有相互作用的常规光子速度慢10万倍。 这个团队的“主业”，其实是量子计算机的研究。他们的实验结果告诉人们，光子确实可以相互吸引或者彼此缠绕；并且，如果它们可以其他方式相互作用，那么未来一定会被用于超快的量子计算以及由光组成的复杂晶体中。 8 人类探测器首次造访小行星“贝努” 我是谁？从哪里来？要到哪里去？人类所有的追寻，都只不过是回答这三大“天问”的尝试。 我从哪里来？也就是生命如何起源的？传说约45亿年前，太阳系刚刚形成，地球还是一颗充满熔岩的星球，恍如地狱。突然，一颗不知“乡关何处”的小行星“误入藕花深处”，闯入太阳系，与地球进行了一次猛烈的撞击。这次撞击引发的“蝴蝶效应”可能带来了有机物和水，为地球提供了孕育生命的关键条件。 小行星是约45亿年前太阳系形成时遗留下来的碎片。有科学家认为，对小行星样本进行原子级分析有望为上述假说提供重要证据。于是，2016年，美国国家航空航天局（NASA）肩负重要使命的“源光谱释义资源安全风化层辨认探测器”（OSIRIS-Rex）朝小行星“贝努”（Bennu）整装出发了。 12月10日，NASA兴奋地宣布，OSIRIS-Rex发现小行星的岩石外表下暗藏着由氢分子和氧分子组成的羟基的踪迹，这使直径500米的“贝努”具有孕育生命的潜力，或许也蕴藏着关于地球生命起源的线索。 2023年，探测器会将这些物质的样本送回地球，届时，科学家将获得与太阳系历史和演化有关的宝贵资料，帮助人类进一步认识地球的过往与未来、更好地洞悉生命的起源。 9 嫦娥四号探访月背 12月8日2时23分，中国的嫦娥四号乘坐长征三号乙运载火箭成功发射升空，将于明年1月进行月球背面软着陆和巡视勘察。如果成功，它将实现人类历史上首次在月球背面投放着陆器和月球车；同时也将实现国际首次地月拉格朗日L2点的测控和中继通信。 谁不曾仰望苍穹星海，渴望穷尽宇宙的奥秘？月球这颗陪伴了地球40多亿年的邻居，自古以来就寄托了国人团圆和满之愿景，国人也因此对它多了一份感性。 |
