[转帖] 科学家宣称观察到霍金辐射 虫洞被测或成现实

夏加坤

2010年10月13日 09:06:45 　来源： 科技日报 【字号 大小】【留言】【打印】【关闭】

据物理学家组织网9月29日（北京时间）报道，意大利米兰大学的科学家佛朗哥·贝乔诺及其同事组成的团队日前宣称，他们在实验室中创建的“某类现象”，应该就是科学界一直未曾观测到的“霍金辐射”。相关论文发表于即将出版的《物理评论快报》上，目前在arXiv.org网站可供参阅。     虫洞被科学家描述成连接宇宙遥远区域间的时空细管，它和黑洞一样都以相同的方式扰乱其周围的物质运动。而分辨这两种情况，能用到的方法就是“霍金辐射”。     这是霍金在1974年发表的一个令人震惊的设想。他认为，在黑洞外产生的虚粒子对，其中之一被吸引进去，而另一个会逃逸。这个逃逸的粒子获得了能量，从而不需要与其反粒子相遇湮灭，反倒是可以逃逸到无限远。以外界的角度看，就像黑洞辐射出了这个粒子一样。该猜想中的辐射就被命名为“霍金辐射”。     霍金将量子理论加入到天体物理理论中去，按此说法，黑洞并不像人们此前所想的那样“暗无天日”，而是会轻微地发出“霍金辐射”的光芒。那个逃逸的粒子吸收了一部分黑洞的能量，使该辐射包含有光子、中子和少量的各种有质量的粒子。“霍金辐射”不违反信息定律，但这种辐射非常之微弱，还非常可能被其他的辐射来源所湮没，如大爆炸时期留下的宇宙微波背景辐射，因而尽管天文学家数十年的努力观测，仍一无所获。     贝乔诺及同事为了建造出“霍金辐射”，在实验装置中向透明的石英玻璃样本发射了超短（1皮秒）的激光脉冲，产生的折射率分布（RIP）展现出一个“视界线”（一个天文学中黑洞的边界），在此边界以内的光无法逃离。之后，由成像镜头以90度收集其辐射光子，然后发送到分光仪以及电荷耦合摄像机中。     研究人员解释说，此方式可强烈抑制或消除其他类型的辐射，如切伦科夫状辐射、四波混频、自相位调制、荧光等等。最终，观察到的光子辐射迹象让他们相信，这是一个由模拟“视界线”催生的“霍金辐射”。     这很可能是人们首次观察到的“霍金辐射”迹象。物理学家们认为，如在未来实验中该结果被证实为“霍金辐射”，其可能对一切黑洞甚至宇宙的最终命运产生重大影响。

ironland

最近的世界很科幻。

夏加坤

最近的世界很科幻。
ironland 发表于 2010-12-11 23:38

您的头像也很科幻。
哈勃太空望远镜，还是钱德拉干吗射线望远镜？
又像是宇宙飞船。

ironland

回楼上：是科幻影视剧星际迷航（STAR TREK ） 60年代播映 原初系列（1966-1969）里的飞船  企业号（enterprise）

——————————————————————————————————



人类首次捕捉反物质

2010年11月19日

在《星际迷航》系列电视和电影中，反物质反应堆驱动“企业”号进行太空之旅。虽然这次实验不可能令科学家研制出曲速引擎飞行器（WarpEngine）、反物质驱动装置，或是找到比《星际迷航》光速旅行更快的旅行方式，但却有可能揭开宇宙起源之谜。

　　《天使与魔鬼》《达芬奇密码》姊妹篇《天使与魔鬼》电影中，藏匿在罗马的反物质炸弹成为电影的主线。不过，制造和保存微量反物质是一件非常困难和耗资巨大的事情，用于制造超级武器的前景更是距离现实非常遥远。

　　在美国科幻片《星际迷航》里，宇航员把反物质用作星际飞船燃料。而在美国作家丹·布朗畅销小说《达·芬奇密码》的姊妹篇《天使与魔鬼》中，0.25克反物质炸弹就足以将梵蒂冈从地球上抹去。

　　反物质，正常物质的反状态，极不稳定而几乎不存在于自然界。研究人员8年前在实验室里制成反物质，但这些反物质一接触容器壁便瞬息湮灭。抓不住，便无从加以深入研究。英国《自然》杂志网站17日发布报告，欧洲研究人员在科学史上首次成功“抓住”微量反物质。

　　绝对零度“抓住”反物质

　　研究人员2002年在真空环境里造出反氢原子，但造出后不到片刻便已湮灭。如今，欧洲核子研究中心研究员首次成功“抓住”这种反物质。鉴于反物质接触容器壁后便即消失，研究人员利用特殊磁场对反物质加以捕获。

　　丹麦奥胡斯大学教授杰夫·杭斯特告诉BBC记者，反氢原子具有“少许磁性”，“你可以把它们想象成罗盘指针，能够利用磁场探知它们的存在。我们制成一只强有力的"磁瓶"，在里面造出反物质”。另外，反氢原子运动速度不能太快，否则便难以捕获。杭斯特所在研究团队花费5年时间，设法让反氢原子温度降至0.5开氏度，相当于零下272.65摄氏度、即接近绝对零度，使反氢原子处于低能量状态。“如果它们运动得不至于太快，那么就算被"抓住"了，”杭斯特说。

　　加以“微调”有望制造更多

　　丹·布朗在畅销书《天使与魔鬼》中把反物质描述成人类目前所知威力最大的能量源。它能以百分之百的效率释放能量，不造成污染，不产生辐射，一小“滴”便可维持美国纽约全天所需能量。从理论上说，不到500克反物质的破坏力超过世界上最大氢弹的威力。如果想把人类送上火星，仅需要几十毫克，同时时间也大为缩短，只需要6周的时间就可以到达。

　　不过，研究人员首次捕获的成果为38个反氢原子，持续时间为五分之一秒。这等数量的反物质不足以让一只100瓦灯泡发光二十亿分之一秒，更别提用作剧烈炸药。

　　杭斯特教授解释道，研究人员掌握捕获反物质技术后，今后可在具体操作程序层面加以“微调”，便有望制成数量足够多、保存时间足够长的反物质，为进一步研究打开一扇门。

　　解谜关键助解开宇宙起源

　　物理学上一个最大的谜团就是，我们这个世界为何由占据压倒性地位的正常物质构成，而不是反物质。根据物理学定律，这两种在宇宙诞生时出现的物质数量上应该没有任何差异。

　　反物质的发现，使人们联想上世纪许多不解之谜，其中最为著名的莫过于“通古斯大爆炸”。1908年6月30日凌晨，俄罗斯西伯利亚通古斯地区遭遇从天而降的“火球”，大片原始森林顷刻化为灰烬。至于爆炸起因，一些人推断是小行星撞击，一些人猜想是反物质所致“湮灭”。

　　深入研究反物质，是解开宇宙起源之谜的重要环节。“我们希望查明，物质与反物质之间是否存在某些我们尚不知道的区别，”杭斯特说，“这种区别或许存在于更基本层面，或许牵连宇宙起源时某些高能量活动。”

　　38个反物质存活六分之一秒将开启“星际之门”

　　卡尔加里大学物理学与天文学系主任罗布·汤普森教授说：“这是一项重要发现，可能有助于实施一些实验，使我们对当前物理学的基本看法产生巨大变化，证实我们当前了解到的知识。我们捕捉了大约38个原子，存活六分之一秒，数量相当少，连一杯咖啡都热不了，更别提驱动《星际迷航》中的星舰"企业"号了。现在，我们可以启动下一步工作，使用工具去对这些原子进行研究。”

　　共有42位研究人员参与了实验。这些实验或许有助于科学家揭开有关宇宙最难解的谜团之一。英国斯旺西大学教授麦克·查尔顿说：“氢原子是所有原子中结构最简单的，反氢是可以在实验室最容易制造的反物质类型。深入了解它将有助于揭开已知宇宙由物质而非反物质构成的几乎所有谜团。”英国理论物理学家保罗·狄拉克在20世纪50年代最早预测了反物质的存在。

　　名词解读

　　反物质

　　反物质就是正常物质的镜像，正常原子由带正电荷的原子核构成，核外则是带负电荷的电子。但是，反物质的构成却完全相反，它们拥有带正电荷的电子和带负电荷的原子核。爱因斯坦预言过反物质的存在。按照物理学家假想，宇宙诞生之初曾经产生等量的物质与反物质，而两者一旦接触便会相互湮灭抵消，发生爆炸并产生巨大能量。然而，出于某种原因，当今世界主要由物质构成，反物质似乎压根不存在于自然界。正反物质的不对称疑难，是物理学界所面临的一大挑战。

——————————————————————

这部古董片里的演员们还拿着翻盖手机说话，用PAD递交报告。

ironland

澳科学家发明"牵引光束"
2010年09月13日

  据国外媒体报道，澳大利亚科学家发明了牵引光束，利用激光移动大型物体的距离可以超过以前任何时候。

    澳大利亚国立大学科研小组的努力使得分子传输技术距现实更近一步。分子传输技术因美国科幻电视剧集《星际迷航》中的经典台词“传输我吧，斯科蒂”而闻名于世。利用所谓的牵引光束(可以移动物体的能量束)，他们成功将微小颗粒在两地之间移动了最多59英寸(约合1.5米)。

    尽管物理学家多年来一直在利用激光控制微小颗粒进行微距移动，但领导实施最新研究的澳大利亚国立大学科学家安德烈-罗德表示，其团队发明的技术可以移动物体100次，相当于大概5英尺(约合1.5米)的距离。

    这项技术用中空激光束照射微小玻璃颗粒，令其周围空气升温。撞击玻璃颗粒的激光束中心保持在低温状态，导致它们被牵引至激光束温度更高的边缘。但是，升温后的空气分子十分活跃，撞击玻璃颗粒表面，促使其回到温度更低的中心。据罗德介绍，利用两束激光，他们可以使玻璃颗粒以不同方向移动。

    他说：“我们认为，相比于我们测试过的其他技术，新技术甚至在更长距离下仍能奏效。”罗德及其团队所能取得的最大距离受到实验室设备的限制。不过，他表示，与《星际迷航》中的牵引光束不同，他们的技术在真空状态下的太空不起作用：“相反，在地球上，可能存在许多的应用，比如能够移动危险物质和细菌。”

ironland

神秘博士中的声波螺丝刀可能成为现实
英国科幻剧Dr. Who 中的博士有一把Sonic Screwdriver/声波螺丝刀可以使用声波的方法撬开各种螺丝，相当于一把万能工具。

而近日，有研究发现这不仅仅存在于科幻片中，它很有可能成为现实。

来自英国Bristol 大学的超声波工程师Bruce Drinkwater 近日表示：他们已经开发出来了一种超声波装置，可以用来移动和组装一些小物体。拧螺丝？没问题只要控制声波大小就有可能拧开螺丝。

不过Bruce Drinkwater 的发明主要是用来分类细胞的。用超声波的方式可以将病变细胞从健康细胞中分开。

这技术也可以用来分离危险物质，例如从粉末中分离炭疽。如果该技术成熟在医学和精密仪器组装上面都会有帮助。

夏加坤

澳科学家发明"牵引光束"
2010年09月13日

  据国外媒体报道，澳大利亚科学家发明了牵引光束，利用激光移动大型物体的距离可以超过以前任何时候。

    澳大利亚国立大学科研小组的努力使得分子传输技术距现实更 ...
ironland 发表于 2010-12-13 11:14

反物质现在已经不是最前沿的课题了，
暗物质和暗能量才是。