千载难逢的观测良机——2029年将与地球「擦肩而过」的小行星阿波菲斯
作者:一毫秒的永恒 近地小行星阿波菲斯(图中黄色的轨道)将于2029年经过地球,它与地球的距离比一些人造卫星(图中蓝色的点)还要近(紫色的线代表国际空间站的轨道) | credit: NASA/JPL-Caltech 2029 年4 月13 日,天空中的一点微光将越来越亮、越来越快。在某一时刻,它将在一分钟内移动超过满月的长度,并将变得像北斗七星一样明亮。但它可不是一颗卫星或一架飞机——它是一颗直径约340 米、名为阿波菲斯(99942) 的近地小行星,它将在距离地球表面约31000 千米的地方与地球“擦肩而过”,这距离甚至比一些人造卫星还要近,要知道地球同步卫星距赤道的高度约为36000 千米。这可能看起来很可怕,但天文学家们经过对它的轨道十几年的跟踪和计算,得出这颗小行星不会撞击地球。相反,这是一个千载难逢的机会,可以让科学家们真正了解地球附近的小行星。 小行星阿波菲斯于2004年6月19日被发现 | credit: UH/IA 小行星阿波菲斯是2004 年6 月19 日由NASA 赞助的夏威夷大学在亚利桑那州基特峰国立天文台小行星研究的罗伊·塔克(Roy Tucker),大卫·J·苏伦(David J. Tholen) 和法伯瑞兹欧·伯纳德(Fabrizio Bernardi) 发现的。这个小组追踪了2004 MN4( 即阿波菲斯) 两个晚上。NASA 最初曾估计这颗小行星撞击地球机率高达1.6%,导致其杜林危险指数上升至四级。甚至在当月27 日撞击地球机率一路上升至2.7%( 基于176 个观测结果)。不过随着对这颗小行星轨道越来越多的追踪观测和计算,阿波菲斯杜林危险指数于2006 年8 月5 日由一级回落至零级。在目前为止科学家可以确定这颗小行星不会撞击地球或月球。 当然,科学家们还有数年的时间来做准备,当这颗小行星来临之前,他们可以列出 ...
月之背面~都有啥?
作者:一毫秒的永恒 几十年前,天文学家只能在梦中瞥见月球的另一端(图为NASA的示意图) | credit: NASA's Scientific Visualization Studio 抬头望月,你可能会感到月亮一如既往的熟悉,和以前并没有什么不同。没错,你欣赏的月亮和我们的祖先欣赏的月亮没有什么差别,日落之后,你可以和全世界欣赏同一个月亮,而且是同样熟悉的阴影和形状。如此看来,古代诗人借月亮表达思乡思亲之情再合适不过了。 从古至今,人类在地球上只能看到月球的“正面”。直到1959 年苏联的“月球 3 号”飞船绕月飞行并发回照片,人类才第一次能够看到月球的“背面”。 1959年,苏联的月球3号探测器拍摄到了月球背面的第一张照片 | credit: NASA's Scientific Visualization Studio 造成这种现象的原因是“潮汐锁定”。由于月球与地球距离较近,地球对月球不同部位的引力并不相同,从而产生明显的潮汐效应,其强度随距离减小而迅速增强。潮汐效应会在月球上形成潮汐隆起,并在地球引力作用下产生转动力矩,使月球的自转逐渐减慢,最终使其自转周期与绕地球公转周期相同(约27.3 天)。因此,在排除天秤动(也称天平动) 影响后,月球始终以同一面朝向地球。需要注意的是,这种现象并非因为月球不自转,而恰恰是由于其自转周期与公转周期一致所致。 潮汐锁定的结果是造成卫星绕轴自转的周期和绕着行星公转的周期有着大约相同的时间。排除天秤动的影响,月球会像左图一样,始终用同一面朝向地球(从月球自转轴的上方鸟瞰,并且未依比例绘制)。如果月球没有自转,在它环绕地球公转时会和右图一样,它的正面和背面会交替地朝向地球 如果自转的频率大于轨道(公转)频率,抵制的小扭矩将会浮现,最终达成频率锁定(绿色描述的情况) 月球朝向地球的一侧我们已经进行过很 ...
人类首次探测到了火星震
作者:一毫秒的永恒 2019 年 4 月 24 日凌晨,西藏林芝市墨脱县发生了 6.3 级地震,周边普遍都有震感,不过震中 50 公里范围内人口极其稀少,目前尚未有人员伤亡的情况报告。 除了地球上有地震外,太阳系的其他星球上有没有类似的震动呢?人类有没有进行过探测呢?答案当然是有啦!比如我们地球的卫星:月球。1969 年,美国科学家乘阿波罗号飞船首次踏上了月球,在月球上架设了5 台地震仪,能连续向地球发回月震的记录资料,从此人类开始了月震观测与研究。而我们的邻居——火星,也发现了火星震的痕迹。 SEIS探测到的火星震信号 由“洞察号”火星车携带的“内部结构地震实验仪”(SEIS)探测和记录到了神秘的火星震。这部由法国国家太空研究中心(CNES)研制的地震仪灵敏度极高,足以“感知”尺度为氢原子半径的火星表面运动,记录火星震、火星风或陨石冲击引发的震波。 2019年4月6日,在“洞察号”登陆火星的第128个火星日,“内部结构地震实验仪”可能首次捕捉到了火星震信号。这是“洞察号”第一次“听到”源于这颗红色星球内部的震动,但因为震动十分微弱,所以当时科学家无法确认,直到2019年4月23日,法国国家太空研究中心举办了一场新闻发布会,宣布“洞察号”在火星上检测到了一次微弱的火星地震,另外还有三次疑似“火星震”的结果。 法国巴黎地球物理研究所“内部结构地震实验仪”(SEIS)的首席研究员菲利普·洛尼奥内在法国国家太空研究中心发表的声明中说:“我们等了好几个月才等到了这个火星震,终于有证据表明火星仍然处于地震活跃状态,这太令人兴奋了。” 科学家们认为火星地震不会像地球上的地震那样频繁,因为火星上没有地壳构造板块,而地壳构造板块之间的相互作用会引发地球上的许多地震。但火星内部持续的冷却和收缩过程会产生压力,当这种压力积累到足够大时或者有陨石撞击火星时,火星地壳 ...
黑洞这么有趣,为什么名字这么无趣?
作者:一毫秒的永恒 诗一样的名字 在这个艺术概念图中,一个超大质量黑洞被一个旋转的物质盘所包围。黑洞上方略带紫色的光球是电晕的一个特征,它含有可以产生X射线的高能粒子。 Credit: NASA/JPL-CalTech 2019年,距地球5500万光年的一个黑洞首次被拍摄到。除此之外,它还得到了一个比其他黑洞有趣得多的名字,这个黑洞应该是黑洞史上头一个幸运儿。这个幸运儿的新名字叫“Pōwehi”,是夏威夷的土著语言,意为“无限美丽和创造的黑暗之源”,取名者是美国夏威夷大学希洛分校的夏威夷语专家拉里•木村(Larry Kimura)教授。 夏威夷大学拉里•木村教授 来源:英国《每日邮报》 作为给黑洞命名的人,木村在一份声明中说:“作为夏威夷人,我们能够像圣歌‘Kumulipo’中所唱的那样,连接到很久以前的身份,并为我们今天的生活带来这一宝贵的遗产,这真是太棒了。”他补充说:“能够有幸在第一次科学证实黑洞存在的时候,就给它取一个夏威夷名字,这对我和我的夏威夷血统来说,都是非常有意义的。我希望我们能够继续根据‘Kumulipo’圣歌命名未来的黑洞。” “Pōwehi”一词取自18世纪描写夏威夷宇宙创生历程的一首颂歌“Kumulipo”,其中“pō”和“wehi”描述了古代圣歌中关于创造夏威夷宇宙的相关概念。EHT项目共使用了分布在世界各地的八座毫米波射电望远镜,其中有两座位于夏威夷毛纳基休眠火山上。而M87星系中心黑洞的发现,利用了位于夏威夷莫纳克亚的8.1米口径的弗雷德里克C吉列双子座望远镜。因此,木村便以夏威夷语给该黑洞起了这个名字。 “无限美丽和创造的黑暗之源”肯定比这个黑洞(或者其他黑洞)本来的名字更能引起人们的联想。专家告诉《生命科学》(Live Science),本次展示的黑洞位于梅西耶87 (M87)星系的中心,通常被称为“M87*”,末 ...
拯救
拯救 作者:观复·钧天 所谓拯救,是指人们基于对自身物质或精神状况的不满,进而追求更高层次的物质或精神的一种活动。拯救的起点是自救的意识,在拯救的过程中,外界力量“他救”扮演着促进和阻碍的角色;拯救的结果是得救,得救的最高境界是觉悟:发现本来如此、自由意志如此、自然环境如此、历史进程如此。 从有限的时间和空间来看,拯救是一个必不可少而且贯穿于人类始终的活动。人类之于世界,是以有限面对无限:人类以有限的时空面对无限的时空,有限的感知面对无限的浩瀚,有限的知识体系去面对无限的知识体系。庄子《逍遥游》中说“小知不及大知,小年不知大年”,所以小无法理解大,而大却能包容并理解小。人类就是一个不断地从小走入大的存在,一步步接近真相和真理。人的自我拯救意识是一种“理性的宿命论”,人类在面对命运时的失败是因为“有限知识和无限知识的矛盾”。可以理解为,所有的拯救都是不断迈向无限、不断去除妄想、接近真相真理的过程。 然而人类又是宇宙中万物之灵长,在迈向无限的时候,有一种动人的风致。不是雄赳赳气昂昂,因为未来不能尽知;也不是忧伤而颓丧,因为人总是有一种向上的精神动力;这种状态更像一种了解自己正迈向未知无限的忧伤与兴奋,然后又知道这一切都可能也都不一定,成功与否是不知道的,于是就自然地走去、向无限走去。 人类的拯救也是一个勇敢地面对自身最基本的精神需求的活动。每一个人都有“人的属性”,人的属性除却动物性的食色之欲外还有自己有别于动物的精神需求。虽然这些精神需求从层次上来说有高低之分。但是最起码的精神需求在一定程度上具有共性,只不过满足的需求的方式多样而已。有人说精神需求是一种社会心理需求,严格地说,这并不准确。精神需求的确有社会的成分,有一种历时性成分在其中。除此之外,它还有一定的个人主观色彩。比如对艺术的需求,有人对音乐感兴趣,有人对绘画感兴趣,也有人对雕塑感兴趣。但是,这些 ...
即将发布的重大科学成果:EHT将发布有史以来第一张黑洞的照片
一个视频模拟的静态照片,显示了黑洞的阴影可能是什么样子。这部视频是由彼得·加利森(PeterGalison)和希尔德·金(ChyldKing)制作的一部关于事件视界望远镜(EventHorizonTelescope)项目的短片。2019年4月10日美国东部夏令时上午9点(北京时间21点)将在发布会上展示黑洞的第一张照片。 Image: © EHT Outreach/YouTube 前一段时间,EHT官方发布了将在2019年4月10日举办发布会的声明,以下为EHT的部分声明: 2019年4月10日,“事件视界望远镜”(EHT)合作项目将在全球多个地区同时举行新闻发布会,会上将展示研究的最新成果,以及由其研究相关者和附属机构组织的众多活动。新闻发布会将同时在布鲁塞尔(英语)、林格比(丹麦语)、圣地亚哥(西班牙语)、上海(汉语)、东京(日语)、台北(汉语)和华盛顿(英语)举行,于世界时间13:00(北京时间21:00)开始。 随后中国科学院上海天文台,以及台湾的中央研究院天文及天文物理研究所也发表声明,将在所在地举办新闻发布会。 中国科学院上海天文台 中央研究院天文及天文物理研究所 定于6个不同国家和地区的科学新闻发布会将于北京时间4月10日晚21点召开,这使天文学家们非常兴奋,因为黑洞的引力场十分之强,甚至连光都无法逃脱。它们对附近天体施加了强大的引力,科学家们研究这些天体之后现今普遍接受黑洞的存在,但实际上没有人“见过”它的真面目。它有很强的引力,足以让恒星以非常快的速度绕着它转,之前观测到的S-02天体的运行周期为15.2年,其公转速度甚至接近光速的3%(9000公里/秒),这是一个相当夸张的数字,换个角度来对比,太阳系绕银河系中心一周大约需要2.3亿年,其速度仅有约250公里/秒。 事件视界望远镜(EHT)不是想象中的一个大型望远镜,它是由分 ...
你知道吗~ 适量饮酒也相当于吸烟!
作者:一毫秒的永恒 英国的一项研究表明,每周饮用一瓶葡萄酒所带来的额外癌症风险,大致相当于男性每周吸5支烟、女性每周吸了10支烟(该研究基于不吸烟人群的数据,基于流行病学模型的风险进行换算)。 该研究于2019年3月28日发表在英国《BMC公共卫生》(BMC Public Health)杂志上,是最早在癌症风险方面估算酒精与香烟之间关系的研究之一。 Credit: Shutterstock 这项研究的目的是更好地传达适度饮酒所带来的癌症风险,人们普遍认为适量饮酒的危害小于吸烟。事实上,美国和英国的研究发现,许多人都不清楚酒精与癌症之间的关系。例如,美国临床肿瘤学会2017年的一项调查发现,约有70%的美国人不知道饮酒所带来的致癌危险因素。 研究报告的主要撰写人、南安普顿大学医院NHS基金会胃肠病学和肝病学的特雷莎·海兹(Theresa Hydes)博士说:“我们就一瓶葡萄酒的致癌风险相当于吸多少支香烟做出了估算,这样可以更直观地借助人们对吸烟危害的认知,来传达饮酒潜在的癌症风险。我们希望通过使用香烟作为比较对象,帮助人们做出更明智的生活选择。”波士顿大学公共卫生学院的理查德·赛茨(Richard Saitz)博士说:“这项研究做的对比是具有一定意义的。我认为是时候让人们了解一下酒精致癌的风险了,这确实是一个具有创意的好方法。” 不过,研究人员强调,这项研究并不是说适量饮酒的致癌风险等同于吸烟。这项研究只考虑了喝酒对于癌症的风险,而没有考虑其他健康状况(比如心脏病)的风险。此外,研究人员还表示,该研究还评估了普通人群的一生中患癌的风险,这可能与吸烟或饮酒的个体患癌风险有所不同。 酒精和香烟 为了帮助公众正确看待酒精致癌的风险,这项研究旨在回答这样一个问题:就致癌风险而言,喝一瓶葡萄酒(约含80克纯酒精)相当于吸多少支香烟?研究人员基于来自英国的 ...
从太空看地球上的春分时刻
作者:一毫秒的永恒 在地球上的春分时刻,有光照的半球和黑暗的半球面积基本上是相等的 | Credit: NOAA; NOAA Environmental Visualization Laboratory 2019 年 3 月 20 日,一颗GOES 卫星在春分点拍下了地球的照片。在照片中,地球的一半被光照亮,另一半则沉浸在黑暗中,就像一块黑白相间的饼干。 对于了解天文地理知识的人来说,这种美丽的对称性并不奇怪。不过现实的照片,特别是这种天文照片,能比所学的理论带来更大的震撼,感叹宇宙的神奇之美。在拉丁语中,equinox 意为“平等的夜晚”。地理老师告诉我们,在每年的3 月和9 月分别会有春/ 秋平分点,此时所有纬度地区的白天和黑夜的时长几乎相等。 不过因为地球的倾斜,导致我们不能天天都是平分点。众所周知,由于这颗行星在其轴线上倾斜了23.5 度,日光在行星上的分布通常是不均匀的;根据地球绕太阳公转轨道的位置,北半球或南半球的白天和黑夜的时长通常不相等。 NASA 戈达德太空飞行中心物理科学部副主任C·亚历克斯·扬(C.Alex Young) 说:“在一年的春/ 秋分时间点,在地球的北半球和南半球光照时间基本是一样的。”换句话说,在春 / 秋分的中午,太阳就在赤道的正上方。 2019 年的春分发生在北京时间 3 月 21 日上午 5 点 58 分,此事件标志着北半球春季的第一个天文日。这幅照片是在此之前几个小时,即北京时间晚上8 点,由GOES EAST 卫星拍摄的。 GOES 系列卫星,也被称为地球同步运行环境卫星系统,是美国国家海洋与大气局(NOAA) 运营的一个地球观测卫星网络,其中一颗配置在西经75°,而另一颗配置在西经135° ( 因此也分别称为GOES-East 和GOES-West),覆盖范围约占全球面积的1/3 面积,可以每 ...
自杀:唯一严肃的哲学问题
作者:观复·钧天 在《西西弗神话》开篇,加缪就提出:唯一严肃的哲学问题就是自杀。因为,判断生活是否值得过,本身就是在回答哲学问题。这表明,加缪的哲学是集中于个体生命的,而非单纯讨论外在世界的。 在这里笔者澄清一下:当加缪说“自杀是唯一严肃的哲学问题”的时候,绝对不是在鼓励大家去自杀。他曾经说过这样一段话:“没有希望并不等同于绝望,清醒也不导致顺从,人应该认识到自身唯一的财富是生命,而生命既是必然要消逝的,同时也是可以尽量加以开发的,人应该而且能够在这个世界中获得生存的勇气,甚至幸福的”。这段话是加缪献给那些试图放弃生命的人们的。加缪提出自杀问题,是要人们思考生活的意义问题,以及如何面对荒谬——世界的封闭和陌生就是荒谬。 《西西弗神话》的副标题就是“论荒谬”。那么什么是荒谬呢? 加缪在《西西弗神话》第二章中把荒谬称为一堵墙。他说:“起床、乘电车、在办公室或工厂工作四小时,午饭,又乘电车,四小时工作,吃饭,睡觉;星期一、二、三、四、五、六,总是一个节奏,在绝大部分时间里很容易沿循这条道路。一旦某一天,‘为什么’的问题被提出来,一切就从这带点惊奇味道的厌倦开始了。” “为什么”,我相信很多人都问过自己这个问题。荒谬经常就是人对意义的渴望与世界无法满足这一渴望之间的冲突。当一个人还能问出“为什么”的时候,虽然遭遇了荒谬,但实际上,也开启了对抗荒谬的一扇门。 可惜的是,我们周围更多的人,通常是不问“为什么”的。《局外人》的开头,有一句话十分经典:“今天我的妈妈死了,也可能是昨天。”很多人一辈子都在做一切事情的局外人,包括自己生活的局外人。 我看到身边很多人都持有一个观点:好死不如赖活着。加缪会说,即便是赖活着,人依然会提问。人无法逃避的问题是,我为什么而活着。“世界的这种封闭无隙和陌生,这就是荒谬。” 面对荒谬的三种可能做法 加缪认为在面对荒谬 ...
酷酷的粒子家族
作者:一毫秒的永恒 在物理学的世界里,有着诸如中子、光子之类的粒子,当然,还有其他超越人们想象的粒子,它们有着不同的性质和大小,许多有着梦幻般的名字,比如超对称粒子和“上帝粒子”。今天笔者就来带领大家观赏一下那些“不可描述”的超酷粒子! Higgs boson:希格斯玻色子 希格斯玻色子(Higgs boson) 是一种对科学非常重要的粒子,被称为“上帝粒子”(God particle),被认为是给所有基本粒子提供质量的原因。1964 年,当时的科学家们很疑惑为什么有些粒子的质量比其他粒子更大,这些质量的来源是什么?彼得·希格斯(P.W.Higgs) 由此提出了希格斯机制。希格斯玻色子与所谓的希格斯场相关联,希格斯机制假定宇宙遍布着希格斯场,这两种物质( 场和玻色子,或粒子) 被认为与许多基本粒子的质量来源有关。许多科学家希望希格斯玻色子机制能够解开这一谜团,完成现有的描述已知粒子的物理学“标准模型”。2012 年,欧洲核子研究组织(CERN)在大型强子对撞机(LHC) 实验中确认发现了与希格斯玻色子性质一致的粒子,这一发现为标准模型提供了关键支持。目前,LHC 仍在持续收集数据,以进一步研究希格斯场和希格斯玻色子的性质。 大型强子对撞机实验中粒子碰撞后产生的径迹重建的可视化表示 | Credit: CERN Neutrino:中微子 中微子是一类质量极小、几乎不与普通物质发生相互作用的亚原子粒子,通常以接近光速运动。事实上,任何时候都有数万亿个中微子穿过你的身体,但它们很少与正常物质发生作用,几乎不会产生可察觉的影响。太阳、宇宙射线以及地球内部的放射性衰变过程都会产生中微子。中微子也有对应的反粒子,称为反中微子;在特定条件下,中微子和反中微子可以发生湮灭。 在94 埃波长下拍摄的太阳耀斑爆发瞬间 | Credits: NASA/SDO/GS ...




























