2013年7月19日星期五

玛雅文明的远古遗址在尼加拉瓜被发现(多图)

【新生5月24日讯】据BBC五月十九日报导,考古学家在尼加拉瓜的大西洋沿岸地区发现了玛雅文明的远古遗址。新遗迹的发现扩大了玛雅文明所包含的范围。

研究人员在库克格拉希尔(Kukra Hill)镇附近的遗址(El Cascal de Flor de Pino)工作了六年,发现了一个大约2700年前的古文化遗址,包括一个城镇和多个村庄,有纪念碑和岩石雕刻,以及一个最显著的、有很多可能用来作墓葬或祭祀用的巨大石柱中心。研究人员认为人们在这个遗址生活了一千年。


岩石雕刻

西班牙考古学家Ermengol Gassiot认为,出土的陶器和在伯利兹(Belize)发现的"前古典时期"(pre-classical )的文物相似,这里发现的圆柱与在墨西哥遗址发现的、作为祭祀用途的圆柱相相同。


制造祭祀用的巨大石柱中心

新发现的文明遗址与北部玛雅文明相似。专家指出,库克格拉希尔遗址的发现,表明玛雅文化所覆盖的范围比考古学家原先认为的范围 (包括瓜地马拉、墨西哥、洪都拉斯等)要更大一些。


"前古典时期"的新线索

这个古遗迹为什么消失了呢?考古学家们还无法解释。从已发现的证据看,很多史前人类文明曾因各种灾变而毁灭,这包括地震、洪水、火山、外来星体(包括陨石,彗星)撞击、大陆板块的升降、气候突变等等,这些天灾也都是在人类道德不行了时发生的。有科学家曾推测,长时间的气候干旱是导致文明达到顶盛时期的玛雅文明在公元前9世纪左右消失的主要原因。

玛雅人是曾经居住在中南美洲热带雨林中的一个具有高度科学文明,具有非常丰富的天文知识、有着许多有关人类、生命和宇宙之谜的答案,也留下了巨大金字塔、神殿和一些古建筑。然而就是这样一个高度文明的民族也从地球上消失了。

(正见网)

发稿:2003年5月24日    更新:2003年5月24日

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哈勃发现一向外喷射高速射流的神秘星云

◎观云

【新生5月25日讯】据美国太空网5月22日报导,哈勃太空望远镜发现了一颗不断向外喷射高速射流的神秘星云,射流速度为每小时4百万公里,超过了其它任何已知的类似射流的速度。目前天文学家还无法解释这种现象。

这颗名为Henize 3-1475的行星状星云(如图)位于人马座星座中,其中心星体的亮度比太阳要高1万2千倍,重量是太阳的3到5倍。天文学家推测星云中心朝两个相反的方向外喷射高速射流,从而导致整个星云呈现"S"状。

参考资料

http://www.space.com/scienceastronomy/hubble_sprinkler_030522.html

(正见网)

发稿:2003年5月25日    更新:2003年5月25日

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地球新添一颗近邻恒星―红矮星

◎观云

【新生5月27日讯】据美国太空网5月20日报导,美国国家航空航天局哥达德空间飞行中心(Goddard Space Flight Center)的天文学家宣布发现了一颗新红矮星,这是在地球恒星邻居中离地球第三近的恒星系统。(图片说明:地球新添的一颗近邻恒星―红矮星)

这颗新恒星取名为SO25300.5+165258,它的半径只有太阳的七分之一,光亮大约要比太阳弱30万倍,位于朝白羊座星座的方向。天文学家认为,目前离地球最近的恒星是阿尔法人马座,紧接着的是巴纳德恒星。这项新发现将发表在《天体物理杂志》上。

参考资料

http://www.space.com/scienceastronomy/astronomy/red_dwarf_030520.html

(正见网)

发稿:2003年5月27日

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史前超文明之谜

【新生5月29日讯】

* 踩在三叶虫上的足印

1938年美国肯塔基州柏里学院地质系主任柏洛兹博士宣布,他在石炭纪砂岩中发现10个类人动物的脚印。显微照片和红外线照片证明,这些脚印是人足压力自然造成,而非人工雕刻。据估计,有人足痕迹的这些岩石约有二点五亿年历史。

更早一些时候,有人在美国圣路易市密西西比河西岸一块岩石上,曾发现过一对人类脚印。据地质学家判断,这块岩石约有二点七亿年历史。最为奇特的发现,是在美国犹他州羚羊泉。业余化石爱好者米斯特于1968年6月发现了几块三叶虫化石。他叙述说,当他用地质锤轻轻敲开一块石片时,石片"像书本一样打开,我吃惊地发现,一片上面有一个人的脚印,中央处踩着三叶虫,另一片上也显出几乎完整无缺的脚印形状。更令人奇怪的是,那几个人穿着便鞋!"

之后,1968年7月,地质学名家伯狄克博士亲往羚羊泉考察,又发现了一个小孩的脚印。1968年8月,盐湖城公立学校的一位教育工作者华特,又在含有三叶虫化石的同一块岩石中发现了两个穿鞋子的人类足迹。

所有这些发现,经有关学者鉴定,均认为令人无法怀疑,是对传统地质学的严重挑战。犹他州大学地球科学博物馆馆长马迪生,在记者招待会上说,那时候"地球上没有人类,也没有可以造成近似人类脚印的猴子、熊或大懒兽,那么,在连脊椎动物也未演化出来之前,有什么似人的动物会在这个星球上行走呢?"

三叶虫是细小的海洋无脊椎动物,与虾蟹同类。在地球上存在时间从6亿年前开始,至2.8亿年前灭绝。而人类出现的历史与之相比,很短,至于穿上像样的鞋子不过三千多年。这一切,又该作何解释?

* 20亿年前的核反应堆

原子能技术是人类近几十年中才开始掌握的一门高科技技术,而在非洲,却发现了一个20亿年前的核反应堆!

法国有一家工厂使用从非洲加蓬共和国进口的奥克洛铀矿石,他们惊讶地发现,这批进口铀矿石已被人利用过。铀矿石的一般含铀量为0.72%,而奥克洛铀矿石的含铀量却不足0.3%。这一奇怪的现象引起了科学家们的注意。他们纷纷来到加蓬奥克洛铀矿考察,发现了一个不可思议的史前遗迹——古老的核反应堆,由6个区域约五百吨铀矿石构成,输出功率估计为100千瓦。这个反应堆保存完整,结构合理,运转时间长达50万年之久。

据考证,奥克洛铀矿成矿年代大约在20亿年之前,成矿后不久就有了这一核反应堆。而人类只是在几十万年之前才开始使用火。那么,是谁留下了这个古老的核反应堆?是外星人的作品,还是前一代地球文明的遗迹?

* 矿石中的人造物

人类学会制造工具不过几十万年历史,然而,人们却从几千万年甚至几亿年前形成的矿石中发现人工制造的东西。

1844年,苏格兰特卫德河附近的矿工,在地下8英尺的岩石中发现藏有一条金线。

1845年,英国布鲁斯特爵士报告,苏格兰京古迪采石场在石块中发现一枚铁钉,铁钉的一端嵌在石块中。

1851年,美国马萨诸塞州多契斯特镇进行爆破,从坚实的岩床中炸出了两块金属碎片。这两块碎片合拢后,竟是一个钟形器皿,高12厘米,宽17厘米,是用某种金属制成,有点像锌或锌与银的合金,表面铸刻着6朵花形图案,花蕊中镶有纯银,底部镌刻着藤蔓花环图纹,当地报刊誉为"精美绝伦"。

1852年,苏格兰一处煤矿中,在一大块煤炭中发现一件形状像钻头的铁器,而煤块表面无破损,也找不到任何钻孔。

1885年,澳大利亚一处作坊的工人,在砸碎煤块时发现煤中有一个闪闪发光的金属物,是一平行六面体,两面隆起,其余四面均有深槽,形状规则,使人无法否认这是一个人造物体。

1891年,伊利诺州摩里逊维尔镇的柯尔普太太在敲碎煤块时,发现煤里有一条铁链,两端还分别嵌在两块煤中。这两块煤原来是一个整体,只是在敲碎时才分开。

1961年,美国加利福尼亚州奥兰恰市洛亨斯宝石礼品店3位合伙人兰尼、米克谢尔和麦西,在一个海拔4300英尺的山峰上,找到一块化石。当他们用钻石锯开化石时,锯刃被坚强的东西弄坏了,打开后才发现,化石中包着一个"晶洞",里面有一个像汽车火花塞一类的东西。中间是一条金属圆芯,外包一个陶瓷轴环、轴环外又有一个已变成化石的木刻六边形套筒,套筒外面便是硬泥、碎石和贝壳化石碎片。据地质学家估计,这块化石在50万年前就已形成。而50万年前又何来汽车火花塞?

* 不可思议的史前文明遗迹

距离澳大利亚东海岸约750英里的新喀里多尼亚岛以南40英里处,有一个叫派恩的小岛。岛上有四百多个像蚁丘似的古怪古冢,用沙石筑成,高8至9英尺,直径300英尺。

古冢上寸草不生,古冢内也找不到任何遗骸,只在3个古冢中各发现一根直立水泥圆柱。在另一个古冢中发现有两根并排的水泥圆柱。这些圆柱,直径从40英寸至75英寸不等,高40英寸至100英寸。用放射性同位素碳检验法测定,这些圆柱是公元前1095年至5120年间的东西。是谁在人类发明水泥之前就已使用水泥了?这些圆柱究竟有什么用处?为什么在附近找不到任何有关的人类遗物?

在南美发现一个秘密的隧道系统。这个隧道系统的秘密入口处由印第安人的一个部落把守,一直通向250米深的地下。隧道内壁光洁平滑,顶部平坦。其中有几处宽阔的厅洞,竟有喷气客机停机库那么巨大。在一处宽53米、长164米的大厅中,放着一张桌子,7把椅子。这些桌椅不知用何种材料制成,像石头又不冰冷,像塑料却坚硬如钢。

在美国佛罗里达州、佐治亚州及南卡群岛一带海底,人们发现一条路面宽阔的平坦大道。潜水艇安上轮子后可以像公共汽车一样在大道上行驶。

* 超时代的技术

土耳其伊斯坦布尔的托普卡比宫珍藏着一张奇特的古代地图。这张古地图是18世纪初发现的,看样子是一份复制品。地图上,只有地中海地区画得十分精确,其余地区,如美洲、非洲都严重变形。然而,当科学家们进一步深入研究时,惊讶地发现,这张古地图其实是一张空中鸟瞰图。同阿波罗八号飞船所拍摄的地球照片相比,土耳其的这张古地图就像是它的翻版一样。地图上美洲、非洲的变形轮廓线,同阿波罗飞船拍摄的照片完全重合。尤其令人惊讶的是,古地图上还绘出了南极洲冰层覆盖下的复杂地貌,同南极探险队在1952年用回声探测仪对南极冰下地形的探测图毫无二致。是什么人在远古时代就已掌握了太空航摄的高技术?

南美喀喀湖高原,古城第阿瓦拉克神秘的废墟,有一座用整块红色砂岩雕刻成的巨大神像。神像上刻有一幅完整无缺的星空图,以及上百个符号。考古学家多年研究,终于破译了星图及符号。他们认为,这幅星图所描绘的是2.7万年前的古代星空,那些符号记述的是极为深奥的天文知识。这些知识是现代人类所未掌握的。数万年前居住在南美喀喀湖畔的古人类,又怎样掌握了超过现代人类的天文知识?

更为奇特的是,1921年在非洲赞比亚,人们发现了一个古尼德人的头骨,头骨左方有一个边缘平滑的圆孔,这圆孔唯有子弹射击才能形成。而据考证,古尼德人生活在旧石器时代中期,距今约有7万年。当时的人类,才刚刚学会使用石斧!

还有,在巴格达城郊的一座古墓中,科学家发现一组两千年前的化学电池,他们仿造古电池成功地获得0.5伏电压,持续工作了18天。世界公认的第一个电池,是公元1800年发明的,距今不到200年。

在埃及金字塔中,考古学家们从一具男童木乃伊的左胸中发现一颗人造心脏。现代医学研制使用人工心脏不过十来年历史,而木乃伊的这颗人造心脏却在5千年之前,就已通过精密的外科手术安进一个男孩子的胸腔!

* 是否存在着史前超文明

以上种种超文明不解之谜,一些科学家认为有两种解释,一是外星人访问地球所留下的痕迹,一是现代人类文明之前,曾经出现过前一届高级人类的史前超文明。越来越多的人更为相信后一种解释,有科学家提出了地球文明周期进化论。生物考古学家认为,地球诞生至今的45亿年历史中,地球生物经历了5次大灭绝,生生死死,周而复始,最后一次大灭绝发生在6500万年之前。有人据此推断,20亿年前地球上存在过高级文明生物,但不幸毁灭于一场核大战或巨大的自然灾变。亿万年的沧海桑田几乎抹去了一切文明痕迹,仅留下极少遗物,成了现代人类的不解之谜。也有人认为,前一届高级文明的毁灭,是因为地球气候的周期性变化。或者因为地球磁场的周期性消失。太阳系运转到宇宙空间某个特定位置时,地球上将会周期性地出现不适应人类生存的气候。6500万年前恐龙的灭绝便是一个例证。地球的这种周期性气候变化会导致高级智慧生物的周期起源和进化。

发稿:2003年5月29日

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天文学家发现在银河系中正在形成众多的“太阳系”

◎莫心海

【新生5月31日讯】据每日科学网站5月27日报导,以弗罗里达大学天文学家为首的研究组利用位于亚利桑那州直径两米的天文望远镜在银河系的猎户座(Orion)和英仙座(Perseu)的年轻星体团簇中发现了7个正在形成的行星的气体圆盘,使类似的准行星系统在数量上翻了一番。

这些由巨大气体云团组成的圆盘,围绕着各自的婴儿星体,距离地球约1000光年。它们比以前发现的气体圆盘到星体的距离大四倍左右。这些旋转的圆盘中的气体有的会被中心正在形成的恒星吸收,有的会汇聚成块而演化成行星,整个系统最终会形成类似我们太阳系的二维行星系统。这项研究表明行星可能存在于距离母星比我们原来知道的距离更为遥远的地方。

另外研究组还发现,行星在这类圆盘中形成的速度比科学家们原先认为的要快得多,形成时间大约为三百万年而不是过去认为的一千到一千两百万年。这一时间对于寿命为上百亿年的恒星而言是极为短暂的。

天文学家原来认为星体形成是相对孤立的。但是过去二十年来,弗罗里达研究组和其它研究组却发现星体诞生事件常常发生在星团中,而且星体多在圆形的星体盘中形成。但是令人吃惊的是,这次发现的圆盘出人意料地大,比原先发现的圆盘大10到100倍,每个圆盘的直径横跨上千个天文单位(一天文单位为从地球到太阳的距离)。而我们太阳系的直径为仅60个天文单位。

(正见网)

发稿:2003年5月31日    更新:2003年5月31日

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相互碰撞星系中发现大量超新星爆发

◎观云

【新生5月30日讯】据美国航空航天局哥达德航天飞行中心(Goddard Space Flight Center)网站5月27日报导,天文学家使用国家自然科学基金会的VLBA (Very Long Baseline Array)无线电望远镜发现一最近爆发星体(超新星)隐藏在一碰撞星系的尘埃之中;该碰撞星系很明显是一个"超新星工厂"的一部分,该区域恒星爆发程度极为猛烈。

这对相互碰撞的星系被命名为Arp299。天文学家估计Arp299中可能有上百万颗恒星。早期运用国家自然科学基金会的VLA(Very Large Array)观测显示,在碰撞星系靠近核心的区域有大量星体形成的迹象。于是天文学家聚焦此区域,在2002年使用VLBA和RCBGB(Robert C. Byrd Green Bank)望远镜在尘埃云中发现了四个可能是年轻超新星残骸的目标。在2003年2月对该区域重新进行观测时,发现了新的第五个目标。在2003年4月30日至5月1日间进行进一步观测时,发现该新目标具有从一年轻大质量恒星超新星爆发的典型特征。

参考来源

http://www.gsfc.nasa.gov/topstory/2003/0527snfactory.htm

(正见网)

发稿:2003年5月30日    更新:2003年5月30日

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史前生物大爆发之谜

【新生6月5日讯】中国云南澄江曾是一个名不见经传的山包。5亿多年以前,那里是一片汪洋大海,然而,在经过漫长的沉寂之后,澄江这块貌不惊人的山包,如今被古生物学家视为一块圣地。在这里,地球生命史上的一个惊人的秘密正在逐渐被解开。在距今5.3亿年前,这里的浅海上演了一个重大无比的事件—生命经历了一个革命性的大规模深化,绝大部分仅次于"界"以下的最大的生物分类单位—"门" 一级动物一瞬间出现在地球上,这些动物的突然光临,给这颗蓝色的星球增添了生动的色彩。

我们用"一瞬间"来描述这一颗爆发过程的短暂,然而它的实际时间是200万年左右,但相对于35亿年的地球历史来说,200万年相当于一天中的一分钟。在这"一瞬间"里,众多从未在地球上露过面的动物一下子出现在海洋里,古生物学家甚至用"爆发"这个字眼来形容这种突然性。这些动物形态各异,大小不一,从只有几毫米的微型动物到长达2米,长着带柄巨眼和恐怖粗爪的大型怪物,几乎涵盖了所有现有动物的门类。也就是说,如今地球上所有一切天上飞的、地下跑的、海里游的动物的祖先,差不多都在那个时代出现了。包括人类在内的很多很多细胞动物很可能就是从这里起步,开始了各自的演化历史。这一发现使国际古生物界振奋不已。最有权威的德国著名古生物学家阿•塞拉赫称这一重大发现"就像是来自天外的信息。"它证实了大爆发的演化事件在5.3亿年前确实曾经发生了。

1985年中国古生物学家发表了在澄江帽天山出土的娜罗虫—古老节肢动物化石(这种动物曾存在于5.15亿年前加拿大伯吉斯动物群),揭开了澄江生物群研究史上的重要一页。1995年,世界各国科学家汇聚中国,第一次以"寒武纪大爆发"为议题进行了国际性的学术大讨论。

在昆明,在许多孩子的收藏中,你会找到侏罗纪的恐龙,泥盆纪的鱼,克留纪的珊瑚石燕和寒武纪的三叶虫。昆明西部的一所学校的孩子几乎每人手里都有寒武纪海洋里的动物化石,因为他们的学校就建在5亿多年前的寒武纪海底。

在澄江"早期生命研究中心"的陈列室里,陈列着形态各异的化石标本。以或卷曲或斜躺或平直姿势埋藏的娜罗虫化石,完好地保存着它们的软躯体构造,甚至连肠道中充满的食物也清晰可见,显示着其在临死之前还曾经饱餐一顿。具有网状骨片的网虫,即使活着时保持站立的姿势就已经很不容易,有的竞然可以在死后仍然保持立姿,真是令人匪夷所思;那具有纤细的触手、细腻的体表和环肌的水母,还有成群埋藏在一起的帽天小虫、海口虫,让人想到它们一定是在一次聚会中突遇灾难。令人叹为观止的是,这些精灵的化石,95%以上是世界其他地方难得一见的带软躯体构造的化石。5亿年前生物的软躯体构造居然能成为化石陈存在岩层中,这是澄江化石最为独特之处。

从1990年以来,科学家在帽天山等化石产地进行了多次发掘,收获的化石总数已达数万枚。他们在那此橙黄色的岩层中,几乎找到了所有现生动物祖先的足迹,另外还包括许多早已灭绝的生物种类。现在地球上热闹非凡的上千万种生物归纳起来总共才35个门,而我们在澄江化石中已经发现了20多个门一级系统。这说明在寒武纪早期,动物我样性的基本体已经建立了。

在这些古生物的化石中,你可发现有一种化石带着红红的小点,这是海豆芽的化石。我们现在在海洋里见到的海豆芽还是这个样子。也就是说它从古到今一点也没有变化。然而有些动物的变化则大得惊人,如脊索动物的始祖—云南虫,它向着不同的方向演化出鱼类、两栖类、爬行类(包括后来灭绝的恐龙)、鸟类及哺乳类(包括人)。

从同一起点起跑的生物,有的走过几亿年还是老样子,有的则演化出差异巨大的不同种类的生物,同样的时间对它们起了迥然不同的作用,难道达尔文的均变进化论不适应于寒武纪动物群?

面对着这林林总总的生物化石,人们不禁要问,寒武纪大爆发是否曾经发生过?在大爆发前,地球上发生了什么?是什么导致了这项疯狂的进化?这一系列拉历史之谜,正等待着考古学家的生物学家去探索、去揭开。

发稿:2003年6月5日

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钱德勒X-射线观测仪发现炙热天体环内的丰富氧供应

◎观云

【新生6月6日讯】天文学家运用NASA钱德勒X-射线观测仪在邻近星系爆炸后的星体残骸中探测到大量的氧和其它元素。多年来,天文学家一直认为生命所需元素在大质量恒星中产生并且在超新星爆炸中分散开来,但是这个过程却很少能被"抓拍"到。

这张位于小麦哲伦星系的超新星残骸SNR 0103-72.6的钱德勒像,展示了一个惊人的、近乎完整的圆环被富有重元素的气体云所包围,并被冲击加热到数百万摄氏度。圆环标志着超新星爆炸向星际喷射出物质冲击波的外廓。

上周在田纳西那是维尔举行的美国天文学年会上,报告的第一作者、宾州州立大学的Sangwook Park认为,"数百的超新星残骸分散在我们银河系的近邻中,但是我们只探测到一部分富有氧元素。该钱德勒像是一难得的礼物。"

科学家认为在比太阳至少大十倍的恒星内部的核反应中合成氧。当此类星体爆炸时,其核心坍塌时,形成中子星,或者当质量足够大时形成一个黑洞,并把核心周围的物质推进星际太空之中。

虽然SNR 0103-72.6比我们银河系中的超新星残骸遥远,由于其光线没有被银河系的螺旋臂所遮挡,能够被科学家清晰观测到。天文学家希望此超新星残骸将会成为一个研究恒星是如何产生生命所必需元素的实验室。

参考资料

http://www1.msfc.nasa.gov/NEWSROOM/news/releases/2003/03-085.html

(正见网)

发稿:2003年6月6日

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新观测到的极扁平恒星空前挑战天体物理理论(图文)

◎观云


三维 Achernar 模型

【新生6月16日讯】 据美国太空网站6月11日报导,法国天文学家新观测到一恒星令人吃惊的扁平,按照恒星成分和旋转的标准模型无法解释这种极端不圆形状。该发现给理论天体物理学带来空前挑战。

该恒星名为波江座A星(Achernar),位于南半球波江座星群,质量比太阳大6倍。它的旋转速度很快,其赤道处要比两极宽50%,是目前探测到的最扁平的恒星。此结果将发表在《天文学及天体物理杂志》上。

参考资料

http://www.space.com/astronotes/astronotes.html

(正见网)

发稿:2003年6月16日

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NASA近期公布的哈勃新发现系列:超新星冲击波产生的宇宙风景线

◎观云

【新生6月15日讯】这张最近公布的哈勃新图片是2002年10月通过对铅笔星云进行观测时所拍摄到的。铅笔星云位于南方船帆星座(Vela),正式名称是NGC 2736,是巨大船帆座超新星残骸的一部分。

天文学家认为,此超新星的这种形状是超新星的冲击波遇到密集气体区域所致,它们间的这种相互作用导致星云发光,看起来象波纹层。

参考资料

http://hubblesite.org/newscenter/archive/2003/16/

(正见网)

发稿:2003年6月15日    更新:2003年6月15日

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哈勃新发现:红矩形星云“挑战”引力

◎观云

【新生6月7日讯】科学家认为,行星、卫星、恒星甚至巨大的气体云呈球状是由于引力的作用所致,但是,在上周举行的美国天文学年会上,美国国家航天航空局喷气实验室(Jet Propulsion Laboratory)的研究人员展示了这张哈勃图片,红矩形(Red Rectangle)星云呈矩形而不是圆的,令科学家迷惑不解。

红矩形的正式名字叫HD 44179, 是垂死恒星喷射出的气体和尘埃组成的混合物,被称作为原行星状星云(Protoplanetary Nebula),最终会演化为行星状星云。天文学家认为原行星状星云代表着象我们太阳系这样的恒星演化的晚期,将膨胀成为红巨星(Red Giants)。

参考资料:
http://www.space.com/astronotes/astronotes.html

发稿:2003年6月7日    更新:2003年6月7日

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2013年7月16日星期二

宇宙中惊人的爆炸:星体的消亡和黑洞的诞生

◎莫心海

【新生3月24日讯】据每日科学新闻报导,科学家们观察到一个伽马爆(Gamma Ray Burst, GRB)刚刚发生后的情景,见证了一个巨大星体的毁灭和一个据信是旋转黑洞的诞生。这次观测是到目前为止对伽马爆的最详细的记录,观测结果已发表在3月20日的《自然》杂志上。(伽马爆计算机模拟图: 图中蓝色为星体爆炸抛出的物质,白色为以相反方向射出的两束伽马射线)

伽马爆是目前宇宙中已知威力最大的爆炸,一次伽马爆所释放的能量是超新星爆发的数百倍,亮度最高时达到太阳亮度的一百亿亿倍。科学家们对伽马爆的观测表明伽马爆发生非常频繁,均匀且随机地分布在宇宙中,所以科学家认为伽马爆发生在离我们相当遥远的天体。

科学家们对伽马爆感兴趣的一个主要原因是想知道这些威力巨大的爆炸的起源,现在认为伽马爆可能由两个黑洞或中子星相互碰撞,或者是大质量星体在死亡时坍缩成黑洞所引起。伽马爆虽然非常频繁,可是要即时观测到一个伽马爆却非常不易,因为它发生的地点和方位都无法预测,而且持续的时间很短,一般伽马爆大规模喷发伽马射线历时只有几秒甚至短达几毫秒。这次的成功观测得益于美国航空航天局(NASA)的瞬时高能射线探索者(High-Energy Transient Explorer﹐HETE),设在地面的机械手望远镜(ground-based robotic telescopes)和全球的反应迅捷的研究人员。

这次被命名为GRB021004的伽马爆﹐发生于2002年10月4日美国东部标准时间早上8点6分,HETE立刻就观测到了这一事件并在几秒钟后伽马爆还在持续时就将事件的地点和方位通知了世界各地的观测者。几分钟后,各地的观测人员相继观测到了这次伽马爆的余晖(afterglow) 。

在观测中,科学家们发现,这次伽马爆的余晖持续了半个多小时。这使科学家们对伽马爆的威力有了新的认识。"伽马爆一定比我们原来设想的威力还要大上许多倍,"麻省理工学院的乔治.里克尔(George Ricker)博士说,"伽马射线也许只是伽马爆能量中的冰山一角。" 科学家们认为这次观测到伽马爆是由质量比太阳大15倍的星体核心坍缩成黑洞时产生的。

参考资料:
1. http://www.sciencedaily.com/releases/2003/03/030320075124.htm
2. http://www.gsfc.nasa.gov/topstory/2003/0319hete.html

(正见网)

发稿:2003年3月24日

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NASA近期公布的哈勃新发现::一颗正在蒸发的行星

◎观云

【新生3月21日讯】天文学家运用NASA哈勃太空望远镜第一次观测到一太阳系外行星的气氛正朝太空中蒸发,估计逸出的氢气量每秒钟至少达1万吨甚至可能更多。该行星的绝大部分最终将消失,只会留下一个密实的核。

这颗枯萎的行星名叫HD 209458b(见图),哈勃观测显示出它被一热而蓬松的氢气蒸发气氛包围着,这个巨大的氢气包层就象一颗带尾巴的彗星拖在行星后面。由法国科学家艾尔弗雷德(Alfred Vidal-Madjar)领导的一国际天文学家小组在3月13日的《自然》杂志报导了这一发现,他说:"我们惊讶地看到该行星的氢气气氛延伸至12万4千英里(20万公里)。"

HD 209458b直径是木星的1.3倍,质量只有木星的三分之二,它围绕其酷似太阳的黄色恒星旋转,距离仅为700万公里,轨道大小只有水星围绕太阳运行轨道的八分之一,运行周期为3.5天。在1999年,这颗星体突然间变成天文学家注意的焦点,当时观测到HD 209458b经过恒星并导致恒星产生"日蚀"。这是第一颗经确认的太阳系外过渡行星。2001年,哈勃在其气氛的下部探测到钠元素,成为太阳系外行星上存在气氛的首次信号。

参考资料
http://hubblesite.org/newscenter/archive/2003/08/text

(正见网)

发稿:2003年3月21日    更新:2003年3月21日

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科学家发现先驱者航天器轨迹明显偏离“万有引力”定律的预期

◎莫弘毅

【新生3月20日讯】美国航空航天局科学家对先驱者(Pioneer)10和11号、尤利西斯(Ulysses)号等航天器的轨迹跟踪表明,这些航天器的运行轨迹明显偏离根据"万有引力"算出的轨道。有关结果已经发表在1998年10月5日《物理学评论快报》第81卷,2002年4月15日《物理学评论D》第65卷等权威杂志上。(图:先驱者航天器)

先驱者10号和先驱者11号航天器分别发射于1972年3月2日和1973年4月5日,是人类最早向外太空发射的航天器。在先驱者10号和11号分别与木星、土星相会后,两艘航天器沿着相反的方向飞向太空。先锋11号在1995年11月份最后一次发射回信号后与地面失去了联系,而先锋10号最后一次发送回信号是在今年2月份。

根据两艘航天器发送回来的无线电波信号,科学家们可以准确地定出它们的位置,在扣除行星的微扰效应、太阳辐射压力、星际物质的影响广义相对论效应以及多普勒偏差和漂移等影响后,科学家们可以精确地算出它们的加速度,计算精度高达10-10cm/s2。

从1980年起,当太阳的辐射压力小於5×10-8cm/s2后,NASA的喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory,JPL)研究组就发现了对先驱者10号算出的加速度中有8(±3)x10-8cm/s2无从解释,该加速度方向正对着太阳。在这以后更精确的计算表明,先驱者10号和11号都受到约8.5×10-8cm/s2的向着太阳的不明来源的加速度。此后实验组考虑了各种可能的原因,诸如来自星系和基泊尔(Kuiper)行星带的引力、航天器漏气、地球进动、地球方向误差、飞船热辐射的各向异性等,发现没有一种起因可以对此加以解释,有些因素引起的加速度偏差仅是上述偏差的千分之一左右。

实验组还用两个独立的分析软件对这些轨道作了计算,结果得到了一致的结论,排除了分析软件存在缺陷导致错误的可能性。为检验所发现的加速度是否是某种未知粘滞阻力所致,考虑到粘滞阻力总是与速度方向相反,实验组还对运行轨道不沿着太阳半径方向的尤利西斯号的轨迹进行了分析,结果表明尤利西斯号轨道也受到类似的不明加速度的作用;另外,利西斯号的设计和外形都与先驱者号大不相同,所以这一加速度也不太可能由飞行器的硬件所导致。实验组对加利略号轨道的分析也得到了类似的结论,但是实验组也谨慎地说明,加利略号受太阳辐射压力影响较大,他们不能排除太阳辐射压力的作用。

在这些论文中,这些科学家还指出了与这一加速度有关的另外一个疑团,它只是影响人造飞行器而对太阳系的九大行星的运行轨迹没有显著的影响。今天人类已经能够对行星的运动进行了精确的观测,如NASA的维京(Viking)使命可以将地球和火星位置确定到误差小于100米左右,如果地球和火星有同样的效应,它们的轨道半径据推算要比现在分别小21和76公里。这一现象也不太可能是目前使天文学家们正在寻找的暗物质引起,因为暗物质会对行星施加相似的加速度。

一些科学家认为这一现象有可能是新的物理原理所致,也有的科学家认为这是因为"万有引力"定律在大尺度上不再成立的缘故。有的NASA科学家已经提出了进一步验证这一现象的实验设想,并已决定在以后的飞行器运行轨道设计中考虑这一他们称为"先驱者号反常"的现象。

参考资料

1. J.D. Anderson, P.A. Laing, E.L. Lau, A.S. Liu, M.M. Nieto, and S.G. Turyshev, Phys. Rev. Lett. 81, 2858, 1998.
2. J.D. Anderson, P.A. Laing, E.L. Lau, A.S. Liu, M.M. Nieto, and S.G. Turyshev, Phys. Rev D 65, 082004, 2002.
3. http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/tmp/1972-012A.html
4. http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99993439

(正见网)

发稿:2003年3月20日

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研究发现人体膝盖会感光

◎吴明

【新生3月27日讯】一九九八年第279卷的《科学》期刊,刊出了一篇康乃尔大学医学院的坎贝尔(S.S. Campbell)与墨菲(P.J. Murphy)发表的论文,他们发现以光照膝盖后方时,若以体温为指标,光线可以有效地造成受试者生理时钟的相位移动(phase shifting):半夜一至四点照射,引起相位延后(phase delay);早晨六至九点照射,则造成相位提前(phase advance)。

该篇论文被《科学》期刊选为年度最佳论文之一,因为它"改变了我们对于自然界的观念"。该项做法具有调节时差及改善睡眠失调等潜在价值。不同时间的光照,对生理时钟能够有不同的作用;象是上半夜的光照,会造成生理时钟的延后;早晨的光照,则会造成生理时钟的提前。由不同时间光照,也会引起不同反应所绘出的图形,称为相位反应曲线。当初提出膝盖感光的说法时,人体生理时钟实验室的坎贝尔与墨菲认为强光可能影响血液循环中某种"经光转化物质"(phototransduction),再将讯息传给位于大脑下视丘的生物时钟,不过这一说法他们承认目前还无法证实。

中国古代的道家修炼者认为人体的每一个穴位、每一个窍都是一个眼睛,有些特异功能人士也宣称能利用手指识字及感光,或许这一个"膝盖能感光"的试验,可为借镜一二。

参考资料

Campbell S.S. and Murphy P.J. (1998) Extraocular circadian
phtotransduction in humans. Science, 279, 396-399.

(正见网)

发稿:2003年3月27日

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天文学家发现形成于宇宙早期的超级黑洞

◎莫心海

【新生4月7日讯】据《科学》杂志网络版3月24日消息,天文学家们利用最新技术测量了一个距离我们最远的超级黑洞的质量。这个黑洞距离我们130亿光年,位于一个发光星系或者一个称为属于类星体(quasar)的星系的中心。它的质量是太阳的30多亿倍。目前天文学家认为我们宇宙寿命大约为137亿年。按照大爆炸理论,这一发现意味着这个黑洞形成于宇宙大爆炸后仅7亿年左右。这一发现使现在的星系演化理论再次陷入困境,因为它很难解释为什么这个超级黑洞在大爆炸后这么短的时间内能够形成。(图:新发现含有超级黑洞的类星体)

在类星体中,超级黑洞被旋转的热气体圆盘所包围,这些热气体在以螺旋运动逐渐被黑洞吸收时会发出大量的电磁辐射。黑洞附近发光的氢原子谱线宽度与旋转速度有关。旋转速度越快,氢原子发出的谱线越宽,说明黑洞的质量越大。传统测量黑洞质量的方法就利用了这个原理。但是对于距离我们很远的星系黑洞,这个方法就失效了,因为宇宙的快速膨胀,使氢原子谱线发生红移,原来蓝色的谱线变成了难以观测的红外线。去年,英国的两位天文学家,爱丁堡(Edinburgh)大学的罗斯.马克路尔(Ross McLure)和牛津大学的麦特.维斯(Matt Jarvis)指出,对于遥远的星系,可以用镁离子发出的此外谱线来代替氢原子谱线测量黑洞质量。他们与加拿大天文学家克利斯.维罗特(Chris Willott)和夏威夷联合天文中心的道克拉斯.皮尔斯(Douglas Pierce)合作,利用这一新技术测量了位于类星体SDSS J1148+5251 中,迄今已知的最遥远的黑洞,测量表明这一黑洞质量约为太阳质量的30亿倍。

这一结果出乎天文学家的意料。天文学家们原来认为超级黑洞是在宇宙演化的漫长岁月中通过吸收周围物质而逐渐变大,他们对发现超级黑洞出现在这么年轻的宇宙感到不可思议。

参考资料:
http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2003/324/1

(正见网)

发稿:2003年4月7日

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哈勃望远镜观测到一个奇异星体爆发产生的“光回声”(多图)

◎莫心海


V838 莫诺色罗蒂斯星体强烈爆发

【新生3月28日讯】这组由美国航空航天局哈勃望远镜拍摄的照片显示一个非同寻常的星体爆发产生的光象水波一样在星体附近回荡。该星体名为V838 莫诺色罗蒂斯(Monocerotis), 位于我们银河系的独角兽( Unicorn)星座,是一个罕见的正在爆发的超级巨星(supergiant)。超级巨星是一类大质量,高亮度的星体,质量一般是太阳的几百倍以上,亮度也比太阳大得多。

这次的异常爆炸发生在2002年1月,在短短的四十多天里,该星体的亮度增长了一万倍,成为我们银河系中亮度最大的星体。照片中可以见到从这一奇异星体发出的光正在向四周的空间扩散,在碰到四周包围着该星体的尘埃后又被反射回来,构成一副绚丽的、状似牛眼的多色图样。关于这一观测的研究结果刊登在3月27日的《自然》杂志上,《科学》杂志在同一天发表了有关评论。

照片显示从2002年5月到12月,星体景象由于星体四周不同部分依次被照亮而发生了显著的变化。天文学家把这种效应称为"光回声"。星云中的不同颜色反映了星体颜色随着星体爆发的改变。在这段爆发过程中,该星云的表观直径迅速由4光年增加到7光年。

目前科学家们对这次爆发的原因还不清楚,天文学家称以前从没有观察到过类似的星体。

参考资料

1.http://www.nature.com/physics/physics.taf?file=/physics/highlights/6930-1.html
2.http://hubblesite.org/newscenter/archive/2003/10/
3.http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2003/326/2

(正见网)

发稿:2003年3月28日    更新:2003年3月28日

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极度清晰的哈勃图像挑战现有时空和引力理论

◎观云编译

【新生4月5日讯】清晰度是天文学家及公众对哈勃太空望远镜所期待的,然而哈勃所拍摄的遥远星系的清晰度却使科学家思考为什么这些图片不模糊,因为依据一些新的计算这些图片应该模糊,同时,思考是否必须重新考虑空间、时间和引力理论的一些基本假设。(图:哈勃所拍摄的遥远星系)

对于非常遥远星体和星系的图片进行的分析检验了量子力量的一个基本方面,它是对看不见的原子级别物理学广泛所持观点的一个集合体,并且这些观点与宇宙最大尺度级别物理概念相关。

传统观点认为,空间与时间可以整体看作为一种海绵。当光线穿过海绵时应该受到干扰,即使这种干扰非常轻微,这样随着时间的推进,光线在宇宙中穿越后,在精确望远镜上汇聚所显图像只能是模糊的。简而言之,哈勃对遥远星体所拍图像应该产生一种奇怪的效果,然而实际上却没有:哈勃图像清晰明了,与拍摄对象的距离没有关系。

根据两独立研究小组的研究结果,量子理论可能有缺陷。

由Roberto Ragazzoni所领导的大利Arcetri 天体物理观测台(Asrophysical Observatory of Arcetri) 和德国马普天文所(Max Planck Institute for Astronomy)天文学家小组完成了一项最新研究。Ragazzoni认为,预期的量子效应就象地球大气层所导致的细微模糊情形,这使星体产生闪烁。

Ragazzoni解释道,当光线从遥远目标传来时,由于不同光波以略微不同的路径穿过海绵,一些光波相对于其它光波就会受到阻碍,光线就会从实际光源周围的位置传来从而导致模糊。

"你没有看到一个宇宙是模糊的,"他说,"如果你取出任何一张哈勃太空望远镜深景图像你会看到都是非常清晰的,这足以告诉我们光线在从光源传到观测器的时空中,没有因波动起伏而发生畸变或受到干扰。"

该项研究将发表于4月10日出版的《天体物理杂志快报》上(Astrophysical Journal Letters)。

几周前,阿拉巴马大学亨茨维尔分校的Richard Lieu 和Lloyd Hillman用略微不同的技术进行研究也取得了类似的结果。他们也没有发现预期的量子效应。

科学家认为,光以非常小但是可测的量子或量子单元运动;时间据信也是以相应的微量子单元运动。这些量子单元与爱因斯坦的广义相对论相吻合,描述了宇宙大尺度物理学。爱因斯坦曾说过时间、引力及空间的结构是同一现象的不同展现。

近年来,理论学家们对这些看法作了改进并确定了一对量子 ――普朗克长度和普朗克时间,应该是最小可测量的。在这些阈值以下,物体应该变得模糊:如果光线的传播量子化,在理论上它在普朗克极限下会改变单位。

"如果时间在普朗克间隙下不变得'模糊',该发现将给几个天体物理和宇宙学模型带来一些问题,包括宇宙大爆炸模型。" 阿拉巴马大学亨茨维尔分校的Lieu说。

其他一些理论学家说这些新的研究结果应该受到重视,但是他们说对于光线在普朗克间隙之下的行为了解得不多,还不足以下定论。

有科学家认为,如果两组科学家的研究结果是对的,对理论学家的一个挑战是,宇宙大爆炸常数将会涉及一无限热和密的条件,而这是当前理论所不允许的。

资料来源
http://www.space.com/scienceastronomy/quantum_bits_030402.html

(正见网)

发稿:2003年4月5日    更新:2003年4月5日

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神工的绝妙:黑洞与星系演化和谐相联

◎观云

【新生4月6日讯】据美国太空网报道,由美国科学家领导的一个国际科学研究小组通过对一宇宙早期星系中心异常巨大黑洞的观察,发现许多新生星体,而且更多的星体在形成当中。该发现给新出现的星系形成协同演化理论提供了重要的直接证据,即黑洞与星系同时演化,两者谁也不会单独主导早期宇宙中星体的快速诞生。

"这次对非常遥远年轻星系的独特观察使我们对星系形成中产生巨大数量星体和超巨型黑洞的过程有了从未有过的了解,"研究小组负责人、美国新墨西哥NRAO国家天文台(National Radio Astronomy Observatory)的Chris Carilli说,"这项工作是对星体和黑洞同时形成观点的强有力支持。"

曾有一段时间,许多观点认为黑洞先形成,然后星系围绕黑洞形成,或者是星系和星体先形成,然后是中心超巨型黑洞的演化产生。过去的三年中,科学家认识到这两个过程是互为共生:当气体朝刚刚形成的星系中心移动时,成为黑洞食物的气体云同时也供给新星体形成所需的燃料。

该项新研究对一名叫PSS J2322+1994的类星体进行了观测,结果表明,当气体类星体中心黑洞时,星体也在该黑洞周围形成,速度是每年数百颗。此结果发表在4月3日《科学》杂志网络版上。

"该观察有力地支持了这种观点:当大量星体在年轻星系中形成的同时,它们中间的黑洞也吸进额外的物质。"法国巴黎大学太空天体物理研究所的Pierre Cox 说。

资料来源:

http://www.space.com/scienceastronomy/starburst_blackhole_030403.html

(正见网)

发稿:2003年4月6日

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