2016年物理学十大新闻

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  时空涟漪
  这就是全世界都听到的黑洞融合。2016年2月,研究人员宣布他们首次直接观察到引力波。激光干涉引力波天文台(LIGO)与处女座合作研究项目认为,这个信号源自两个黑洞的融合,如果把这两个黑洞的死亡旋涡转化为音波,就是“啁”的一声响。2016年6月,这两个研究团队公布了第二个融合的声响,所涉及的两个黑洞的质量相对要小一些。之后,LIGO的探测仪因为要升级而关闭,并于当年11月重新启动,开展第二轮观测。欧空局也在2016年6月成功地测试了激光
  干涉仪空间天线探测器项目,证明了轨道运行引力波探测器的可行性。
  诺贝尔奖
  2016年10月,大卫·索利斯、邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯德里茨获得诺贝尔物理学奖,他们利用拓扑概念从理论上研究凝聚态物理取得重大发现。
  早在20世纪七八十年代,他们已经解释了量子状态物质现象,比如说,量子霍尔效应和超流体相变。诺贝尔化学奖授予让-彼埃尔·索瓦、詹姆斯·弗雷泽·司徒塔特和伯纳德·费林加,他们设计并合成了分子机器。在为这些纳米技术成就颁奖的时候,诺贝尔奖委员会挑选了理查德·费曼1959年在美国物理学年会晚宴后的演讲,题为《底层还有充分的空间》。
  750GeV碰撞的起落
  2015年,欧洲核子研究中心大型强子对撞机的研究人员意外目击了几例超强现象,即所谓的双光子事件,其能量为750GeV。这给他们带来了突破标准模型的希望,一种新型物理学会因此而产生。通常,这样的隆起如果只是偶尔出现,在统计上会受到严格检查。可这是两个独立团队ATLAS(超环面仪器实验)和CMS(紧凑渺子线圈实验)观察到的相同现象,就进一步增加了这样的希望。粒子理论学家得开动他们的大脑,撰写几百篇论文来解释这种异常会是什么,其中的
  一个解释大家比较赞同,认为这是一种新的粒子,称它为双伽马,由成对的光子衰变形成。但是,两个团队于2016年8月利用更多的数据进行分析,结果没有发现异常现象,这表明2015年的那个隆起属于统计上的巧合。
  名流元素
  国际纯粹与应用物理学联合会为4个新确定的元素命名:113号元素叫Nihonium(Nh),115号元素叫Moscovium(Mc),117号元素叫Tennessine(Ts),118号元素叫Oganesson(Og)。命
  名工作于2016年完成,官方确定了几个荣誉性的名称,Nh代表日本(亚洲国家发现的第一个元素),Og代表俄罗斯物理学家奥伽涅申(Oganesson)的姓氏,Mc 代表俄罗斯首都莫斯科,Ts代表美国的田纳西(橡树岭国家实验室所在州)。
  中子全息摄影术
  2016年,研究人员报告称他们使用中子进行全息摄影,其原理与光学全息摄影相同。一个中子进入干扰仪,被分束器裂为两条路径,生成参考光束和物体光束。物体光束通过一个被称为螺旋相位板(赋予螺旋性的装置)的测试物体之后,给予一个空间变相;而参考光束和光学摄影里一样,不予改变。两个光束在分束器的另一端合并,然后传给成像探测器。这种独特的设置会给研究中子并利用中子成像技术研究材料特性提供一种新的方法。
  太阳系有第九大行星?
  冥王星被从太阳系行星中除名曾引起争议,这个余波刚过,研究人员宣布,太阳系的第九大行星可能存在,而且会在太阳系内导致局部失衡。根据加州理工学院的康斯坦丁·巴特金和迈克·布朗的计算,这第九颗行星的运行轨道似乎与其他行星的轨道平面形成了大约30°的角,距离太阳几乎有1500亿千米。此前之所以没能探测到,是因为其轨道太遥远。它的质量是地球的10倍,根据观察,似乎产生了一些扰动。巴特金和布朗在2016年10月美国天文协会的行星科学部与欧
  洲行星科学大会联会上宣布了他们的研究结果。
  奥米德·科卡比获释
  “良心罪犯”奥米德·科卡比在伊朗的艾温监狱服刑一半时间后,于2016年8月底获得假释。他被指控“与敌对政府交往”,判刑10年。科卡比给家人写信说,他被囚禁的原因是一再拒绝伊朗政府的要求,让他搞军工研究。他在美国得克萨斯大学奥斯汀分校攻读物理学博士,被监禁后,他得到科学界支持,但不幸的是,在监禁期间患上了癌症。在接受切除患癌肾脏手术后,他获得医疗准释。
  


  歐洲核子研究中心第一位女干事
  在2012年发现希格斯玻色子的研究工作中担任领衔角色的一位女科学家法比奥拉·吉亚诺提,目前在欧洲核子研究中心担任该实验室第15任总干事,她是第一位担任这个职位的女科学家。她于1989年在米兰大学获得实验粒子物理学博士学位,2016年1月正式成为总干事。她说自己目前的主要工作就是在2015年开始的大型强子对撞机二期运行中继续收集高质量的数据,本期进行的对撞能量已经高达13TeV。2016年她还吸收了一些新的成员,他们来自塞浦路斯、印度、斯洛文尼亚和乌克兰,罗马尼亚也成为一个新的成员国。
  “罗塞塔”号探测器发出的最后一个信号
  从发射到最后登陆,欧空局的“罗塞塔”号探测器花了10年时间,于2016年9月30日与其目标彗星67P接触。它是环绕彗星飞行的第一个探测器,并且向彗星的岩石表面释放了“菲莱”着陆器。在此期间,它捕捉到8万多幅图像,展示了彗星表面的巨粒水冰、分子氧以及各种不同地貌。科学家后来在它坠毁前一个月拍摄到的图片中发现“菲莱”的方位,这让导航组感到莫大的安慰。“罗塞塔”的这个伙伴坠毁在彗星67P上,跌入一个黑暗的裂缝,然后就失去了联系。
  缅怀
  2016年,物理学界失去了一些著名的人物,其中包括人权活动家兼物理学家约瑟夫·伯曼(10月1日),诺贝尔奖得主、粒子物理学家詹姆斯·克罗宁(8月25日)和凝聚态物理学家沃尔特·科恩(4月19日),等离子体物理学家、普林斯顿等离子体物理学实验室前干事罗纳德·戴维森(5月19日),因核武器控制著名的粒子物理学家悉尼·德雷尔(12月21日),美国国家标准与技术研究所前代理所长卡特琳·格比(8月17日)以及英年早逝(47岁)的原子物理学家黛伯
  拉·金(9月15日)。宇宙学及天体物理学界也失去了两位学术带头人:协作发现希格斯机制的汤姆·基布尔(6月2日)和薇拉·鲁宾。鲁宾与肯特·福特首次分析银河系恒星的速度,证实了暗物质的存在。
其他文献
弱相互作用大质量粒子  它是对暗物质的教科书式解释。在一个由濃密且低速运动的弱相互作用大质量粒子构成的星系晕下,可以解释星系平坦的旋转曲线,但是目前还没有直接探测到哪怕一个弱相互作用大质量粒子。如果它们确实存在,那么它们的质量一定比我们曾经认为的更轻。  晕族大质量致密天体  这个观点认为,暗物质其实只不过是隐藏在星系边缘处的普通物质——晕族大质量致密天体。由于太过暗弱,它们无法被观测到。其候选体
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译/彭举云  乘“阿波罗”号登月的宇航员在20世纪六七十年代曾采集回若干月球岩石样品,对这些岩石的同位素分析发现,约39亿年前(太阳系形成于约46亿年前,此时太阳系内环境已归于平静很久了),月球表面曾被若干小行星撞击过。这个神秘的事件最初被称为“月球灾难”,如今被称为“晚期重大撞击事件”,它已经成为我们理解早期太阳系状况的基石。  但最近,部分科学家质疑晚期重大撞击事件是否真实存在,并向NASA提
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在这张照片里,细致的太阳影像是透过特定的红光滤镜拍摄的,然后转成黑白影像,再做色泽反转。在处理完太阳影像后,叠加了同样经过色泽反轉的背景星场。影像中,可以看到太阳表面长长的暗条、黝黑的活跃区域、镶在日盘边缘的日珥以及形似移动地毯的炽热气体。
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3 2017年1月15日,刚刚升空不久的“静止环境观测卫星”拍下了这幅高对比度的地球与凸月的合照。这个观测卫星能在16个光谱通道上每15分钟拍摄一批高分辨率全地球影像,能提供更高清与细致的地球天氣系统的动态影像,用以增进天气预报的精确度。
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译/张弨  目前,有大约100万个微生物栖居在火星上。它们覆盖在人类发射的火星探测着陆器和探测车的表面,并充满其内部。这些微生物处于休眠状态,但随时可以被唤醒。如果火星气温升高,火星的地表水开始重新流动,这些微生物将可以复活并进行繁殖。以目前的技术水平,人类已经有能力实现这些条件。  外星环境地球化,即将一个荒芜的世界改造成适宜生存的地方,这一概念盛行于科幻小说中。这个词在1942年出版的科幻故事
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译/ 陈生梅 惠英英  1967年,迈克尔·卡泽夫率领一支由考古学家组成的研究团队潜入了波流涌动的爱琴海海底。大约两年前,一位采海绵的潜水员称,在离塞浦路斯凯里尼亚港约1.6千米处看到了不同寻常的东西:一些堆叠成山、覆满绒毛状沉积物的陶器。    最终,卡泽夫的团队发现了一艘远古时期的货船,船长约14.5米,70%左右的船体完好无损。这艘货船名为“凯里尼亚”号,是迄今发现的最古老的希臘沉船,而世界
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影像拍自智利拉斯坎帕纳斯山顶。照片中的落日在觸及地平线之前看上去像是千层糕。因为视线方向的低层大气在温度与密度上有鲜明的层理,使得阳光在穿过时发生折射的光强度也有差别,因此产生了这种层状的落日蜃影。
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当NGC2936(上方)靠近庞大的椭圆星系NGC2937(下方)时,近距离的引力作用迫使其发生转向,而且它的外观也出现变形:星系右方爆发性形成的年轻蓝色恒星像是一只企鹅的鼻子,而星系的核心则成为企鹅的眼睛。这幅由哈勃空间望远鏡拍摄的主题影像,呈现了“企鹅”向左下方伸展的、形状错综复杂的尘埃带和恒星流。
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译/姜德杰  苏格兰境内有不少石阵,石头形状各异,常常呈环形排列。其中位于奥克尼和刘易斯岛上的两个石圈——斯丹尼斯和卡兰尼什——被认为是英国最古老的石圈,距今约有5000年的历史。此外,还有众多的石圈散布在苏格兰的乡村间。  这些石圈的立石有的单块重达10吨以上,搬运它们是一项相当大的工程。开凿这些石头的真正原因,以及为什么把它们放置在这些地方,一直是一个谜。最近,一组研究人员声称他们已经找到了答
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译/王坤云  布莱恩·托马斯和他堪萨斯大学的同事们认为伽马射线暴可能导致了奥陶纪生物灭绝。这次灭绝是历史上第二次大规模的生物灭绝,发生在4.4亿年前,彻底摧毁了2/3的物种。  科学家把这次灭绝归罪于在奥陶纪晚期突然而至的冰河时代。托马斯赞同这一观点,也认为冰期明显地导致了这次灭绝。但是,他认为,伽马射线暴可以解释冰期的开始,可能还造成了其他导致生物灭绝的因素,例如臭氧损耗。托马斯和同事在一篇网络
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