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2008年8项科学之最:从最圆物体到最大黑洞

来源:新浪时间:2008-12-30

  据英国《新科学家》杂志报道,在即将过去的2008年,各个国家的科学家们在科学领域发现或者创造了一个又一个新的世界之最,如最完美的圆球体、最短的光脉冲、最热的星体以及最古老的树木等。

  以下是2008年在科技领域新的世界之最:

  1、最圆的物体

2008年8项科学之最:从最圆物体到最大黑洞

科学家正在检测世界上最圆的物体--硅晶体

  今年7月,一个由工程师和能工巧匠组成的国际团队制作了一对完美的硅球体,该硅球体被认为是世界上最圆的物体。创作者之一阿奇姆-雷斯纳声称,即使该硅球体被吹大到地球大小,其圆周误差也只有3至5米。两只硅球体包含了几乎相等数量的硅原子,它们将可能成为千克度量新标准。该硅球体以纯度为99.99%的同位素“硅-28”制成。来自多个国家的科学家将能精确的计算出用来制造该球体所需的硅原子数目,这样大家就可以知道究竟一公斤有多少硅原子。为了获得最高纯度的硅,科学家们使用了前苏联用来提炼铀、制造核武器的离心机。然后这些高纯度的硅片被运到德国国家度量衡研究所,经过6次尝试后,科学家们终于将这些硅片制成硅晶体。随后它们又被运到澳大利亚,在那里它们经过世界上手艺最好的光学器械工程师和最好的装备打造之后,成为了世界最圆的物体。

  2、最短的光脉冲

2008年8项科学之最:从最圆物体到最大黑洞

新的80阿秒闪光可以对2.5飞秒光脉冲进行成像

  今年6月,德国科学家制造了世界上最短的光脉冲,仅80阿秒长(1阿秒相当于十亿分之一秒)。这种超短光脉冲可以用作超高速闪光操纵器来研究原子周围的电子运动。而且从理论上讲,这种光脉冲还可以再进一步,形成仅1仄秒(千分之一阿秒)长的更短光脉冲。进行该项研究的是德国马普量子光学研究所的古涅马克斯和他的同事。他们制造光脉冲的方法是将相对更长的激发脉冲射向氖气云,受激的氖原子会以极紫外光短脉冲的形式释放出能量。激发脉冲只包含一两个光波振动,因此其中蕴藏着紧密的能量冲击。为了实现这一点,研究人员利用了一种名为“啁啾反射镜”的装置,使处于脉冲前端的光子比较慢的后方光子传播更远的距离。

  3、最炽热的行星

2008年8项科学之最:从最圆物体到最大黑洞

温度高达2250摄氏度的WASP-12b行星

  今年10月,科学家们观测发现了迄今最炽热的行星-“WASP-12b”,其温度估计高达2250摄氏度,相当于太阳表面温度的二分之一,其质量是木星的1.5倍。WASP-12b不仅仅是温度最高的行星,也是轨道运行最快的行星。它环绕主恒星运行一周只需要用1天时间,它与主恒星之间的距离也仅是地球与太阳距离的四十分之一。太阳系外行星的光亮非常暗淡,因此不能直接通过捕捉它们发出的红外线和热量发现它们。但天文学家通过上述的过境观察能够了解行星的大小和运行轨道。通过这些数据,就可以算出有多少恒星光照到达了这颗行星,从而了解他们表面的温度。最热行星的记录一直在被不断刷新。这次被WASP-12b超过的那颗行星叫HD 149026b,它的表面比木炭还黑,温度高达2040摄氏度。

  4、最早的家庭墓葬

2008年8项科学之最:从最圆物体到最大黑洞

4600年前石器时代核心家庭墓葬

  今年底,考古学家在德国奥伊劳挖掘发现了人类历史上最早的核心家庭。由一对成年夫妇与两个孩子组成的四口之家被合葬在一起。根据DNA检测和Y染色体判断,这是一个核心家庭,大约被埋葬于4600年前。这仅仅是墓穴中的一个核心家庭,在墓穴中还有近百具骸骨。很明显,该墓穴所在地是一处古代大屠杀的场所。些尸骨摆放非常有讲究,该发现表明了这一家四口正生活在欧洲文明即将到来的前夕,现代家庭理念在石器时代之前就已经兴盛起来。考古学家们表示,他们对墓室内这些骨骼的DNA进行检测后发现,这个墓葬内埋葬的四口之家是在一次部落冲突中被杀掉的。其中两个男孩的年龄仅为8岁和4岁。在该墓地的旁边,考古人员还挖掘出了3个墓地和9具尸骨。

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  5、最古老的树木

2008年8项科学之最:从最圆物体到最大黑洞(2)

树龄高达9555岁的最古老云杉

  今年4月,瑞典科学家发现了世界上最古老的树木。这是一棵挪威云杉,树龄高达9555年。这棵树高度超过2米,树干直径大约20厘米,生长在海拔950米的地方。发现这棵树后不久,科学家们就把树木标本送到位于美国佛罗里达州迈阿密的一家实验室检验,得知它已经有9555岁高龄,在冰河时代结束后一直生长这里。挪威云杉是云杉家族常见树种之一,经常被当作圣诞树使用。吉尼斯世界纪录显示,此前世界上活着的最古老树木已经生长了4768年,是一棵名为“梅休塞拉”狐尾松,它生长在美国加州怀特芒廷地区。

  6、最大的黑洞

2008年8项科学之最:从最圆物体到最大黑洞(2)

质量超太阳180亿倍的迄今最大黑洞

  今年1月,芬兰图尔拉天文台发现了宇宙中最大的黑洞。该黑洞质量大约是太阳的180亿倍,是之前天文学所记录最大黑洞的6倍。这个黑洞的质量相当于一个小型星系,它距离地球35亿光年,形成于OJ287类星体的中心位置。类星体是一种极端明亮的星体,它的物体将持续螺旋状进入一个大型黑洞并释放大量辐射线。然而十分特殊的是,OJ287类星体包含着两个黑洞,除此之外还有一个质量略小的黑洞,这样的星体组合使天文学家能够更为精确地对宇宙中最大的黑洞“量体重”。在OJ287类星体中,较大黑洞的重力场作用导致小黑洞的运行轨道出现难以置信的倾斜39度,这种作用显著地影响小黑洞碰撞大黑洞的周边物质。

  7、最小的黑洞

2008年8项科学之最:从最圆物体到最大黑洞(2)

最小的黑洞质量仅为太阳的3.8倍

  今年4月,美国宇航局戈达德太空飞行中心尼可拉-沙波斯尼科夫等天文学家发现了宇宙中最小的黑洞。该黑洞位于XTE J1650-500双星系统之中,质量仅为太阳的3.8倍,直径只有24公里左右。这个最小的黑洞是在银河系天坛星座中一个双星系统中发现的。天坛星座是南半球靠近矩尺座及望远镜座的一个星座。美国宇航局罗希X射线时变探测器(RXTE) 2001年发现了此双星系统,之后天文学家很快认识到此系统中有一个相对轻型的黑洞。但此黑洞的质量一直没有进行精确的测量。沙波斯尼科夫说,“这个黑洞真正推进了最小黑洞的极限。多年来天文学家一直想知道最小黑洞的大小是多大,如今这个黑洞的发现是回答这一问题的一个重要突破。”

  8、最暗的恒星

2008年8项科学之最:从最圆物体到最大黑洞(2)

最暗恒星的亮度仅为太阳的一百万分之一

  今年12月,美国天文学家在银河系中发现了一对光线最微弱的双子褐矮星。这对褐矮星的亮度仅是太阳亮度的百万分之一,仅相当于此前发现的最暗星体亮度的一半。美国麻省理工大学的天文学家伯加瑟尔说,“这两颗恒星是迄今所有恒星中光线最弱的两颗。通过这种微弱的特征,人类有望发现其他更多的褐矮星。从某种意义上讲,这两颗应该算是这些最‘常见’褐矮星中最早被发现的,而其他的褐矮星暂时还没有被发现,仅仅是因为它们的光线实在是太弱了。这对褐矮星之所以被发现,也是因为它们突破了它们发光功率的上限,其亮度相当于太阳亮度的百万分之一。”观测数据还显示,该物体表面大气层的温度介于华氏560到680度之间。它比木星高出好几百度,却又比恒星冷得多。