中子星是一片流动的夸克海洋?丨新刊导读

2019年4月刊《环球科学》杂志

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封面故事 COVER STORY


中子星:流动的夸克海洋

在中子星内部,原子已经不复存在,电子和质子被压缩成了中子。在极端压力下,中子也可能碎裂成夸克,夸克也可能不是寻常的上、下夸克,而是更重的奇异夸克,让中子星的内部充满了夸克流体。



宇宙学 COSMOLOGY


观测宇宙极限

2008 年,美国航空航天局发射费米太空望远镜,用来观测宇宙中的伽马射线。这些年来,费米太空望远镜观测到了上千个高能射线源,其中包括遥远星系中的脉冲星、超新星遗迹和超大质量黑洞。由于伽马射线产生于宇宙中最极端的天体物理过程,最近升级了数据分析系统的费米太空望远镜也许能让我们看到一些此前未知的天文现象。



行星科学 PLANETARY SCIENCE


为何水星被冷落

人类在进入太空时代以来,一共只发射了两个探测器前往水星。水星被冷落,一方面是由于它靠近太阳,探索计划在技术上存在困难,另一方面则是因为一个误会——科学家曾以为水星平淡无奇,没什么科学价值。不过,现在科学家知道水星实际上非常有趣,不但密度异常高,还存在难以解释的磁场。为了更好的认识这颗独特的行星,新一代水星探测器已经踏上旅程。




生物学 BIOLOGY


DNA上的生命之环

在 DNA 中,增强子与启动子必须要相互协作,才能精细地调控基因表达。但在生物的基因组中,这两个元件的直线距离往往很远,它们之间的协作是如何实现的?最新的研究显示,DNA上存在一种环状结构,在基因表达过程中发挥着关键作用,对DNA 环的研究,也揭开了一个跨越 6000 万年的生命谜题。


动物 ANIMAL


动物会哀悼死者吗

去年,一条虎鲸妈妈感动了全世界。它的孩子在出生后不久便不幸夭折了,在接下来的 17 天里,虎鲸妈妈一直守护着已经死去的孩子,10 多个同伴也围成一圈,陪伴着它。虎鲸妈妈和它的同伴是在哀悼死者吗?随着动物学家在越来越多的动物身上观察到类似的行为,他们开始相信,动物也拥有悲伤的情绪。



气候 CLIMATE


极端天气将加剧?

近十年,极端天气不断在全球各个地方上演。除了北欧遭遇的极端热浪、美国西海岸破纪录的山火,还有巴基斯坦的洪水……这些极端天气的出现,很有可能与西风急流带出现的异常现象有关。更麻烦的是,这种异常还因为全球性变暖而不断加剧。如果这一趋势无法遏制,未来的问题将更严峻,极端天气可能会威胁到中纬度地区的人们的生命安全。



环境 ENVIRONMENT


改造地球:重建生态系统

由于人类活动和气候变化,地球上很多生态系统变得非常脆弱,有些甚至处于崩溃边缘。由于环境压力的增加,把生态系统恢复到原初状态已不足以维持它们的稳定。科学家因此提出,向环境中引入经过基因改造的生物,与现有物种建立合作关系,来增强生态系统的稳定性。长远来看,这种人工生态系统或将成为主流。



考古学 ARCHAEOLOGY


动物考古学:探寻技术起源

曾经,考古学家只研究人类的物质文化遗存,因为他们认为,只有人类才会制造工具。最新研究却显示,除了人类,还有很多种动物都会制造和使用工具。其中,灵长类动物使用工具的方式和历史,特别值得考古学家注意。为了更深入地理解人类技术的起源,站在最前沿的考古学家试图进一步拓展考古学的范畴,他们希望建立动物考古学,综合研究工具和技术的起源。



科学史 HISTORY


地质学家和第一次世界大战

怎么保障上百万匹马每天每匹 15~60 升的饮水量?怎么使躲藏在战壕中的无数士兵免于泥泞的困扰?如何在挖掘地下工事的时候避开地下水?这些都是第一次世界大战中参战各国面临的挑战,为了解决这些问题,地质学家们史无前例地被召唤到了前线,他们用自己的专业知识影响了战局的发展,甚至到了今天,他们与第一次世界大战的故事都还没有结束。



对话 DIALOG


陶大程:AI在路上

悉尼大学人工智能学家陶大程在接受《环球科学》专访时认为,理想的人工智能技术首先是稳定的、鲁棒的 ;其次是应该普适的、大众的,是惠及每一个人的 ;最后是可解释的,对于人工智能的行为是可理解和可预测的。




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