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美国:部分领域有突破多个学科结硕果  
本报驻美国记者 张孟军 
  2005年01月04日09:34 【字号 】【留言】【论坛】【打印】【关闭
美国:部分领域有突破多个学科结硕果
  现在已知的五种物质形态分别是气态、固态、液态、等离子态和玻色—爱因斯坦凝聚态。1月28日,美科学家为物质形态再添一名新成员———费米子凝聚态,它属于“第六态”物质。这种新物质可能导致产生下一代超导体,并用于发电和制造磁悬浮列车等。研究工作的带头人是物理学家金秀兰。她曾与克内尔和维曼因制成玻色-爱因斯坦凝聚态物质而荣获2001年诺贝尔物理学奖,目前在美国国家标准技术研究院与科罗拉多大学合作实验室工作。

  经过45年酝酿开发,耗资7亿美元的美国“引力探测器B”卫星4月20日成功升空,以前所未有的精度对爱因斯坦1916年提出的广义相对论的两项重要预测———时间和空间不仅会因地球等大质量物体的存在而弯曲,大质量物体的旋转还会拖动周围时空结构发生扭曲———进行验证。其探测结果将有助于加深对宇宙基本结构的理解,更清楚地看到物理世界与引力理论之间的联系。

  在考古学领域,美科学家首次发现鱼类爬上陆地的实证:一块距今3.65亿年的世界首批四足动物的臂骨化石。它可以帮助解释远古鱼类如何从鳍演变出肢,向陆栖动物的演化“迈”出第一步,从而证实陆栖动物确由鱼类进化而来。此外,美国科学家通过对属于人科的“前人”(主要包括在非洲东部和南部发现的南方古猿)大腿骨化石进行X光断层扫描后认为,这类与黑猩猩一般大小的人类祖先,早在600万年以前就已经具备直立行走的能力,比以前认为的300万年提前了一倍,研究人员认为它们行走的方式与人类相似,不同于猿类。

  另外,包括美国科学家在内的多国科学家在印度尼西亚弗洛勒斯岛上发现已知最小人种的化石。这一名为“弗洛勒斯人”的矮小人种可能在距今1.8万年前和现代人的祖先共同在地球上生活。有专家认为,这是过去50年间古人类学最重要的一项发现,美国《科学》杂志将其评为2004年第二大科技突破。

  2004年,美国在天文学方面也硕果颇丰:3月15日,加州理工学院宣布,发现继冥王星之后太阳系内最大的赛德娜(Sedna)天体,它围绕太阳运行一周需1.05万年,与太阳的最远距离为1300亿公里,比冥王星到太阳的距离远30亿公里,相当于地球与太阳距离的900倍。其直径为2000公里,比冥王星小300公里,是迄今已知的太阳系中最遥远的大天体,但目前尚不能确定该天体是否为行星。这项新发现再次引起有关行星构成条件的争论。

  哈勃太空望远镜仍在继续建功立业,它在银河系可能已发现100颗行星,使已知太阳系外行星的数量增加近一倍,达到约230颗。该发现支持了在银河系乃至整个宇宙,几乎每颗类似太阳的恒星都有行星绕其旋转的理论。这项成果有可能成为自首次发现太阳系外行星后,在发现新行星领域所获得的最重要进展。

  美国天文学家还与英国同行一起借助“钱德拉”X射线天文望远镜进行观测,发现宇宙大概在60亿年前从减速膨胀转而开始加速膨胀。这意味着,观测星系团发出的X射线有望成为探测和研究暗能量的一种强有力的新方法。它不仅可以用来对其他方法进行补充和独立验证,而且找到的证据也更加直接。

  另外,这两国天文学家8月4日在“皇家天文学会每月通告”中称,尽管目前已发现至少120个拥有行星的恒星系统,但太阳系可能是其中最独特的。这些已探知的太阳系外行星都是巨型行星,它们都因与恒星的距离太近,无法演变成像地球一样的行星。如果确实如此,在整个宇宙中,像地球一样的类地行星将十分罕见。

  在地质学领域,美国印第安纳大学先在相当于5万至11万个标准大气压下压缩水、氧化铁和方解石,再将这些混合物加热到1500摄氏度。结果在反应产物中发现了甲烷气体。由于该实验条件模拟地幔中的环境,从而表明地幔中可产生甲烷,证实非生物在自然条件下也可形成矿物燃料,地球深处可能蕴藏着丰富的能源。

  美国华盛顿大学则提出一种全新的宇宙飞船推进舱概念:在地球轨道上建一个能产生高能磁化等离子束的空间站平台,发出的高能磁化等离子束与飞船上的磁性飞行器相互作用,推动飞船以更高速度进入太空,从而实现人类长期在太空停留的梦想。 

来源:科技日报 (责任编辑:马丽)
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