新浪环球地理讯 北京时间4月19日消息,据美国国家地理网站报道,美国物理学家表示,我们的宇宙就像是俄罗斯套娃的一部分,可能栖身于一个黑洞内,而这个黑洞本身又是一个更大宇宙的一部分。反过来,迄今在宇宙中发现的所有黑洞——从微小黑洞到超大质量黑洞——可能都是通向其他世界的通道。
黑洞是宇宙间的通道
根据一个离奇古怪的新理论,黑洞其实是宇宙间的通道——一种虫洞。从理论上讲,虫洞是连结白洞和黑洞的多维空间隧道,无处不在,但转瞬即逝。这种理论认为,黑洞吸收的物质没有如预测的那般被破坏成一个点,而是在黑洞的另一端喷涌出一个“白洞”。所谓白洞是广义相对论预言的一种与黑洞相反的特殊天体。
美国印第安纳大学物理学家尼克蒂姆-波普拉维斯基(Nikodem Poplawski)日前在《物理快报B辑》上发表了一篇论文,文中提出了一种新的数学模型,用以描述坠入黑洞物质的螺旋运动。按照波普拉维斯基得出的方程式,这种虫洞是“时空奇点”的切实可行的替代物,著名物理学家阿尔伯特-爱因斯坦预测“时空奇点”存在于黑洞的中心。
根据爱因斯坦广义相对论方程式,奇点形成于特定区域内物质过于稠密的时候,所以,这种事情可能会发生于黑洞的超密度中心。爱因斯坦的理论认为,奇点不占用任何空间,密度无限大,温度无限高——这一概念得到了大量间接证据的支持,可由于听上去离奇古怪,使得许多科学家难以接受。
如果波普拉维斯基的理论最终被证明是正确的,这些科学家可能会改变他们的立场。根据新的数学模型,黑洞吸收并看似破坏的物质实际上被驱逐出去,成为另一世界中星系、恒星和行星的基础物质。波普拉维斯基表示,黑洞为虫洞的概念或能解释现代宇宙学的某些谜团。例如,宇宙大爆炸理论认为,宇宙是以奇点为起点开始演变的。
诸多谜团或迎刃而解
不过,这种奇点是如何在大爆炸后的第一时间形成的,科学家对此没有一个合理的解释。波普拉维斯基指出,如果我们的宇宙诞生于“白洞”而非奇点,“将会解决黑洞奇点这道难题,而大爆炸奇点也将迎刃而解。”另外,虫洞或许还能解释伽玛射线爆发的成因。伽玛射线爆发是宇宙中强度第二大的爆炸,仅次于宇宙大爆炸。
伽玛射线爆发发生于已知宇宙的边缘,似乎与遥远星系中的超新星(即恒星爆炸)存在联系,但准确来源还是一个谜。波普拉维斯基认为,伽玛射线爆发可能是另外一个宇宙在释放物质,这些物质也许通过那些星系中心的超大质量黑洞逃到我们的宇宙,虽然尚不清楚整个过程是如何发生的。
波普拉维斯基说:“这个概念有点儿疯狂,但结果谁又知道呢?”目前至少有一种办法可以验证波普拉维斯基理论是否正确:宇宙中的一些黑洞旋转,如果我们的宇宙诞生于一个同样旋转的黑洞,那么宇宙应该“继承”了这个“母宇宙”的旋转特性。据波普拉维斯基介绍,如果未来的实验证明宇宙以其偏爱的方向旋转,这将是支持他的虫洞理论的间接证据。
物理学家表示,虫洞理论或许还有助于解释宇宙某些特征源于理论预测的原因。根据标准物理学模型,在大爆炸以后,宇宙的弯曲度应该随时间增加,所以在137亿年过后,我们应该处于一个封闭、球形宇宙的表面。然而,大量观测数据表明,宇宙四面八方都是扁平的。此外,来自早期宇宙的光线数据表明,在大爆炸刚发生后,宇宙中一切物质的温度都大体相同。
这意味着,我们在宇宙相反水平线看到的最遥远天体曾经距离我们的宇宙非常近,以致相互作用,达到均衡,就如同封闭密室中的气体分子一样。观测结果之所以再度与科学家的预测不相符,是因为在已知宇宙中,距离最远的天体相隔如此遥远,以致以光速在两者之间旅行所花的时间超过了宇宙的年龄。为说明这种差异,天文学家提出了膨胀概念。膨胀理论认为,在宇宙形成后不久,它经历了一个快速成长期,在此期间,太空本身以快于光速的速度膨胀。
“外来物质”诱发宇宙膨胀
膨胀在瞬间将宇宙从不到一个原子大,迅速拉伸至是原来大小的天文数字比例。宇宙因此显得扁平,因为从我们的角度看,我们所处的球体无比庞大——正如对于站在一望无际田野上的人来说,球状地球看上去扁平的。膨胀理论还能解释如今相距遥远的两个天体,在过去距离非常之近,足以相互作用的原因。
但是,假设膨胀理论是正确的,天文学家总难以解释清楚引起宇宙膨胀的原因。正是在这种背景下,新虫洞理论诞生了。据波普拉维斯基介绍,一些膨胀理论之所以宣称宇宙膨胀是由“外来物质”引起的——这种科学家假设的物质不同于正常物质,一定程度上是因为“外来物质”被排斥而非被引力所吸引。
基于他的方程式,波普拉维斯基认为这种外来物质可能形成于第一批超大质量恒星崩溃变成虫洞的时候。他说:“形成虫洞的外来物质和引发宇宙膨胀的外来物质之间可能存在某种关系。”实际上,波普拉维斯基并不是科学界提出其他宇宙存在于黑洞内的第一人。美国亚利桑那州立大学理论物理学家达蒙-伊森(Damien Easson)在以前的研究中也做出了这种猜测。
他没有参与波普拉维斯基的最新研究。伊森在谈到波普拉维斯基的方程式时说:“这一理论新鲜之处在于提出广义相对论中的虫洞解决方案,即虫洞充当了外部黑洞通向内部新宇宙的通道。在我们的研究中,我们只是提出这种方案可能会存在,但波普拉维斯基发现了真正的解决方案。”
新理论未解决根本问题
尽管如此,伊森在一封电子邮件中称,虫洞理论依旧存在诸多疑问:“这一构想可能吗?可能。这种假设可能吗?这我不清楚。但它肯定是令人感兴趣的理论。”伊森指出,量子引力(研究亚原子水平下的引力)的未来发展或能精进这些方程式,支持或反驳波普拉维斯基的理论。
美国加州大学戴维斯分校物理学家安德烈斯-阿尔布雷希特(Andreas Albrecht)表示,总体而言,虫洞理论令人很感兴趣,但在解释宇宙起源问题上难称突破。阿尔布雷希特也没有参与波普拉维斯基的研究。他认为,虫洞理论认为我们的宇宙形成于“母宇宙”喷射的物质,这只是将该创世事件过渡到另一个世界。换句话说,该理论未能说明“母宇宙”是如何形成的,以及它为何具有那些特性——即我们宇宙继承的特性。
他说:“我们正尝试解决一些确实紧迫的问题,目前尚不清楚这些问题是否能提供一个解决之策。”阿尔布雷希特并未觉得虫洞理论比黑洞奇点理论离奇,他警告人们不对新理论展开深究,因为它听上去还有些道理。阿尔布雷希特说:“在这个领域,人们提出的任何问题都十分离奇。你不能说不离奇的概念会赢得胜利,因为大千世界无奇不有。”(孝文)
新浪环球地理讯 据美国地理杂志网站报道,4月15日,冰岛火山喷发升起的大团黑色火山灰使英国的航空运输处于瘫痪状态。英国卫生官员警告那些患有哮喘等疾病的人最好呆在室内,以免病情恶化。在这种自然力量的“示威”面前,所有飞机都必须乖乖地呆在地面上,直到风不再把距离英国700英里(1126.54公里)的冰岛上的一座火山喷出的灰尘吹到这里来,飞机才能重新开始飞行工作。
1.冰岛火山产生的巨大云团
15日,冰岛艾雅法拉(Eyjafjallajokull)火山上升起一股由烟尘组成的11公里高的烟柱。英国民航局的理查德·泰勒说:“我们早就知道,从火山灰里飞过非常危险。”他列举了英国航空公司的一架波音747飞机,1982年,这架飞机从印尼上空的火山灰里穿过后,飞机上的所有发动机(4个)都失灵了。泰勒说:“幸亏后来发动机又重新启动了,不过这样做显然非常危险。”
2.冰岛火山引发的破坏力极大的山洪
据英国《卫报》报道,科学家认为,堆积在冰岛艾雅法拉火山新火山口上的厚650英尺(200米厚)的大冰块,可能已经融化了大约五分之一,图中是15日看到的洪水,以后山洪可能会更加凶猛。这周大约有800人撤离被淹没的地区,其中大多都是农民,他们的土地大部分已被毁掉。
15日,大量火山灰从冰岛艾雅法拉火山上滚滚升起,这是这座火山爆发后的第三天。火山灰云团一直延伸到英国,几天来使国际交通一直处于瘫痪状态,这是因为来往欧洲的航班都被迫停止了飞行。由于受到火山灰的影响,英国航空公司和欧洲北部其他几国的航空公司都被迫关闭。冰岛火山灰升至海拔2.5万英尺到3万英尺(大约7600米到9100米)的高空,并不断向西漂移,科学家认为,它们会对飞机发动机造成严重破坏。
这座火山平静了200年后,在3月20日开始喷发,它最初喷出的主要是火苗和熔岩。不过在最近这次爆发过程中,它喷出大量蒸汽、烟尘,它们遮天蔽日,升到高达7英里(11公里)的高空中。
3.冰岛火山上充满灰尘的“河流”
在14日冰岛海岸警卫队拍到的一张照片中可以看到,大量冰雪融水混杂着火山灰从冰岛艾雅法拉火山上流下。这座火山沉寂200年后,今年3月20 日突然爆发,4月13日它再次喷发。这次爆发加速了堆积在冰岛艾雅法拉火山新火山口上厚650英尺(200米厚)的冰川的融化。因为担心洪水泛滥,当地官 员这周命令居住在冰岛这个偏远地区的大约800人从该地撤离。
4.冰岛火山的斜坡
在14日冰岛海岸警卫队拍到的这张照片中,可以看到冰岛艾雅法拉火山的斜坡。从这座火山的新火山口喷出的大量尘埃云团,严重影响了欧洲的航空运输,因为微小的岩石、玻璃和沙粒有可能会堵塞喷气式发动机。
英国民航局发言人泰勒说:“内燃机通过吸入空气才能正常工作,产生动力。火山灰可进入到飞机发动机内部很小的缝隙里,对其造成严重破坏。就像一辆汽车从沙尘中驶过一样,尘埃会堵塞发动机的内部零件。”(秋凌)
新浪环球地理讯 北京时间4月16日消息 据美国国家地理杂志网站报道,由于担心冰岛埃亚菲亚德拉冰盖冰川火山喷出的火山灰云危及客机飞行,进出欧洲北部以及在这一地区运营的航班15日被迫取消。在冰岛火山大规模喷发之后,英国民航机场全部关闭。进出挪威、瑞典、芬兰、丹麦等受火山灰云影响国家的数千架航班也被迫取消。火山灰云目前在2.5万英尺至3万英尺(约合7620米至9140米)的高空飘动。
为何危及航班?
航空部门之所以取消航班的原因在于:火山灰云中的石块、玻璃及沙子的微小颗粒会堵塞喷气发动机。英国民航管理局发言人理查德·泰勒表示:“在火山灰中飞行是一种非常危险的做法,这种危险性很久以前就得到证实。”1982年,英国航空公司的一架波音747在印度尼西亚上空穿过火山灰之后所有4台发动机全部失灵。泰勒说:“虽然发动机又幸运地重新启动,但这显然是一种非常危险的做法。”
堪称发动机杀手
这位发言人指出:“内燃机通过吸入空气工作,进而产生能量。火山灰能够钻入飞机发动机的零部件,导致各种各样的破坏。就像在沙暴中驾驶汽车一样,发动机的内部零件会被阻塞。”此外,火山灰中的微小颗粒也会阻塞皮托管这个空速传感器。泰勒说:“尘埃会堵塞这些设备进而产生错误的读数。飞机会因此失速,飞行员可能无法获知当时的速度。”
恢复要看火山灰脸色
由于火山灰的出现,负责英国空中交通管制的国家空中交通局15日作出决定,禁止所有民航客机进出英国领空。空中交通局在一份声明中说:“除获得同意的紧急情况外,任何航班目前均不允许进出英国领空。在可预见的将来,英国上空的形势不可能得到改善。”
英国国家气象局的火山灰咨询中心正对火山灰云的蔓延进行监测。专家们表示,当前的预测显示火山灰云将一直在英国上空逗留直至周末。由于在高空停留,火山灰在开始从空中下落前有可能飘出英国。泰勒说:“我知道火山仍在喷发之中,可能会持续数天。” (孝文)
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新浪环球地理讯 北京时间4月15日消息,据美国国家地理网站报道,冰岛艾雅法拉火山4月13日再度喷发,由于这次喷发是在表面覆盖积雪的区域,融水迅速汇成洪流,使当地河水水位最多上升3米左右。鉴于此,冰岛当局已经疏散了附近数百居民。
1.火山喷发烟柱
在这张冰岛海岸警卫队摄于2010年4月14日的航空照片中,顶部覆盖冰川的冰岛火山不断往外喷射蒸汽形成烟柱。最新喷发始于4月13日,当天,临近的一座无冰火山口的熔岩喷涌强度正在减弱。火山喷发散发的热量令覆盖在火山口上650英尺(约合200米)厚的冰川迅速融化,这个火山口是艾雅法拉火山的一部分。
据冰岛大学地球科学研究所的地球物理学家帕尔-埃纳森介绍,由于担心火山喷发引发洪水,冰岛当局在最早发现第二次喷发的迹象以后,就疏散了附近约800名居民。初步报告显示,冰川融化造成当地河水水位最多上升10英尺(约合3米)。据悉,一条重要交通干道已被关闭,融水继续汇入附近大海,截至4 月14日,尚无人员伤亡的报道。
2.融水流向大海
4月14日,冰川融水穿过冰岛平原向海洋汹涌而去。据科学家介绍,前一天的火山喷发强度是3月份艾雅法拉火山无冰区喷发的10到20倍,由于这次喷发位于冰川下面,使得艾雅法拉火山顶端的一座冰川迅速融化。
3.融水沿裂缝流下
在4月14日拍摄的航空照片中,融水沿着冰岛艾雅法拉火山附近冰川的裂缝汇入下方的峡谷,当时,一个新火山口开始从冰川下面喷发。艾雅法拉火山曾在2010年3月20日首度喷发,壮观的熔岩喷涌喷射到半空,而熔岩如涓涓溪流沿着狭长的裂缝流下,当天向外喷发熔岩的火山口顶部无冰。那次喷发也是艾雅法拉火山近200年来首次喷发,形成了数个新火山口和一个27层楼高的巨型锥形岩石。
4.首次喷发景象
艾雅法拉火山在之前的喷发中并没有引发洪水泛滥,不过,冲天的火光似乎弥补了这种“缺憾”。在4月12日停止喷发以前,这个无冰火山口(如3月 24日拍摄的卫星照片所示)以其壮观的熔岩喷涌引来大批游客。科学家表示,两次喷发可能会刺激约12英里(约合20公里)以外临近的卡特拉火山跟着喷发。冰岛地球物理学家埃纳森说:“从历史上看,艾雅法拉火山喷发曾诱发卡特拉火山喷发,”鉴于其引发灾难性洪流的历史,卡特拉火山被认为是冰岛最具破坏力的火山之一。(秋凌)
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新浪科技讯 北京时间4月14日消息,据美国国家地理网站报道,德国哥廷根大学古生物学家亚历山大-施密特(Alexander Schmidt)领导的一个研究小组在恐龙时代的非洲古森林发现了30个琥珀化石,这也是科学家迄今在非洲发现的第一批琥珀化石。该小组报告称,这些史前昆虫和植物孢子在距今大约9500万年前封存于埃塞俄比亚中部森林的粘稠树脂中。
1.琥珀中的黄蜂
施密特研究小组在上周出版的美国《国家科学院院刊》上写道,这些生物体的历史最早可追溯至一个特殊的进化时期,在这个时期,那些在今天十分普遍的昆虫种类最早开始在地球上出现。例如,这个小黄蜂就是已知最早的寄生虫之一。它们会在蛾、甲虫等其他昆虫的幼虫中产卵,一旦小黄蜂孵化,就会从这些幼虫的体内慢慢将其吃掉。
2.黄蜂化石
这只保存极为完好的黄蜂体长仅0.4毫米,是科学家在恐龙时代非洲森林中发现的封存于琥珀的昆虫之一。从那里发现的其他昆虫和植物还包括罕见的织网蜘蛛和世界上最古老的蚂蚁之一。亚历山大-施密特说:“‘埃塞俄比亚蚂蚁’对理解蚂蚁进化确实至关重要,因为它是我们发现的第一只来自冈瓦那大陆的蚂蚁。”施密特表示,来自欧洲和东南亚的早期蚂蚁化石表明,昆虫最早来自于其他大陆,但是,“最新发现对这个假说提出了挑战”。
3.蕨类植物毛发化石
罕见的非洲琥珀里还保存了来自白垩纪的细菌和植物残骸,例如这个蕨类植物的星状毛发,蕨类植物从其生长的树上获取营养物。这些琥珀形成于埃塞俄比亚森林依旧主要由针叶树构成的时期。不过,据施密特介绍,他们从琥珀中的植物表皮和拥有琥珀的沉淀物的花粉粒中发现了新出现的开花树种的证据。他补充说,开花植物“虽然是在地球历史晚期进化的,但随后进化速度非常快。”
4.古代蓟马化石
这只封存于琥珀中的蓟马是在埃塞俄比亚最新发现的琥珀化石之一。这也是科学家迄今发现的第三个蓟马化石。蓟马是一种林地昆虫,生活在非洲尚属于冈瓦那大陆这个超级大陆一部分的年代。据领导实施这项研究的德国哥廷根大学古生物学家施密特介绍,非洲琥珀的发现可以让科学家对因开花植物出现引发的一个重要生物变革时期有所了解。施密特在电子邮件中写道:“发现琥珀化石的埃塞俄比亚森林生长于一个开花树种扩大和改变陆地生态系统的时期。”他指出,这些新森林的茁壮成长刺激了昆虫、两栖动物、早期哺乳动物和其他“能构成新生境以及快速多样化”的动物进化。
5.埃塞俄比亚琥珀
这块埃塞俄比亚琥珀最早是在亚的斯亚贝巴(埃塞俄比亚首都)的集市上得到确认的,它来自于一个非洲遗址,该遗址也是非洲已知第一个树汁化石的来源。科学家表示,这块琥珀不同于在非洲以外地区发现的任何琥珀,可能来自于一个以前未知的产生树脂的树种。参与最新研究的维也纳大学古生物学家马蒂亚斯-斯沃基卡(Matthias Svojtka)表示,对封存于非洲琥珀中的动植物种类的研究,将对理解史前冈瓦那大陆森林的昆虫生活至关重要,因为小昆虫不会在岩石中演变成化石。(孝文)
手指长短的莱氏石仅在阿肯色州的萨林河中生存。
长达180厘米的中国大鲵是世界上最大的鲵类,它在受到侵害时能分泌一种滑溜溜、散发恶臭的粘液,但还是无法避免被人类食用或用作民间药材。
和大多数同类一样,东南部淡水鱼一般体型较小,一年大多数时间里颜色暗淡。而在春秋时节雄鱼会呈现求偶色,如果你那时把脑袋浸入水中,可能会以为自己身处珊瑚礁附近。圣诞镖鲈看起来像由红色花枝装饰的游动的树;短吻镖鲈和阿拉巴马镖鲈身批蓝绿与橙黄相间的条纹和斑点;雄性小鳍镖鲈沿背鳍顶部生有膨大的明黄色小疙瘩,估计这是模仿卵的样子来诱导雌性产卵。鱼儿的行为同样令人侧目。雄性石是种手指长短的鲶鱼,嘴边生有胡子般的触须,它们把卵含在嘴里清洁;而一些雄性镖鲈是通过不断向卵扇动水流来进行清洁,这样还可以给卵供氧;长度不足13厘米的詹氏小鲈用长吻当撬棍,翻开石子找寻食物。
现在许多河流不是被水库截断,就是被人类活动带来的沉积物阻塞,再不然就是充满了有害的化学物质,导致美国东南部将近三分之一的鱼类濒临灭绝,对其中许多种来说消失不过就是近几年的事儿。CFI并不是唯一一家设法保护它们的组织。查塔努加市的田纳西州水族馆、一些私人机构以及州级和国家级的野生动物机构也在尽力,大家做这些工作大都不求回报。由一些进行自主研究的科学家组成的美国东南鱼类协会,列出一张他们称之为“十二危鱼”的名录。田纳西州水族馆的首席研究员安娜?乔治说:“这是最有可能马上灭绝的12种鱼,而对于其中大多数大众听都没听过。”
这种情况对于长达80厘米的萨氏铲鲟(或许已灭绝)并不适用。上世纪,商业性捕鱼和阻挡洄游产卵路线的水坝建设导致其数量骤减。这种鲟鱼可能是现今美国濒危形势最严峻的鱼类。深入调查得出的结果显示,2000年被列入保护范围以后,萨氏铲鲟现存只有3条。2007年,科学家为捕获到的最后一条萨氏铲鲟装上跟踪器,日夜跟踪了两年,以期它会遇到同类。但它没有,而人们也再没捕获到萨氏铲鲟。
其实总体来说东南部的濒危鱼类没什么经济价值,也正是这一原因导致某些地区鱼类遭到人为消灭。田纳西州的艾布拉姆斯溪大部分河段从大雾山国家公园中穿过,溪流蜿蜒不过40公里,却曾容纳将近70种当地土生鱼类。然而,1957年公园却决定给土生鱼类下毒,之后在河中放养外来的鳟鱼供人垂钓消遣。他们不想这些当地的小型“钓饵鱼”和年幼的鳟鱼抢食吃。没过多久,原本生活在艾布拉姆斯溪中的鱼类就消失了将近一半。但从那以后,野生动物管理人士的态度便开始转变,如今他们希望重建世界顶级的小鱼群落。
去年一个秋日,清澈、沁凉的艾布拉姆斯溪在鹅掌楸、番木瓜和松树掩映下流淌,我与舒特以及雷克斯同行,用肚皮先入水的方式扎进溪流。在我们统计鱼数的时候,红叶组成的舰队顺流飘过,还有一些虎纹麝香龟游过来打量我们。1986年到2002年期间,舒特和雷克斯曾把鱼一桶一桶地从诺克斯维尔的“方舟”运到艾布拉姆斯溪,现在他们每年都会重返故地跟踪检测结果。除此地之外,他们还在30多条其他
河流中开展工作。从上世纪五六十年代开始,在国家公园之外的范围内,人们的态度和相关法律也都发生了改变。东南部地区河流还是像以前那样遭水坝拦截,但是在经历了长期无度砍伐、煤矿开采以及工厂与下水管道排污之后,在环境法的帮助下,这些河流已经清理得足够干净,某些地区已经可以把“方舟”上养大的鱼放入水域,测试清洁度。
越来越多的成功案例开始呈现。田纳西河支流之一的鲍威尔河曾在1996年由于煤矿淤泥泄漏遭污染,这一事故连同其他一些因素的影响,导致濒危物种黄鳍连尾的分布范围骤减。但是CFI帮助这种鱼重归水域并扩大了种群规模。雷克斯说:“最近我们已在鲍威尔河上55公里长的河段里发现这些鱼的踪迹,它们过得不错。”就在去年那个秋日的下午,我和CFI团队沿鲍威尔河在弗吉尼亚州境内的一条分支漂流
而下,沿途遇到不少旅伴——鲢鱼、镖鲈、鲦鱼和闪等至少12种鱼,泛着银光,追随我们身后漩涡里的食物碎屑而来。
黄鳍连尾以及CFI助其重归野境的另一濒危鱼类——贝氏石,在艾布拉姆斯溪里也过得不错;抢救斑鳍鲢的努力以失败告终;而平腹镖鲈在历经9年的补给后茁壮成活,去年秋天CFI团队在1个小时内就观察到47条。后来,舒特站在诺克斯维尔的仓库里,在冒着气泡的鱼缸间说起他曾见识过比艾布拉姆斯溪境况更糟糕的地区,以及在那之后仍旧保持乐观态度的原因。他向我描述了从北卡罗来纳州流入田纳西州的鸽子河的情况。
1957年,公园却决定给土生鱼类下毒,之后在河中放养鳟鱼。但野生动物管理人士的态度已开始转变,如今他们希望重建世界顶级的小鱼群落。
“鸽子河是这片地区情况最糟的河流,”他说,“不过向河内倾倒有毒化学物质的公司已经洗心革面,社区也改进了污水处理方式,而我们也已经开始帮助桔色似鲈重归家园。”
“我们把最后幸存的鱼类保存在方舟里,是因为说不准哪天河流就会恢复正常。”舒特继续说道,“如果鸽子河可以,其它河流就都有可能。即便有人对我又踢又骂,要强行把我拖走,我也不会放弃的。”
戴着水下呼吸器潜泳的科学家们在扁平的岩石下搜寻一种重回田纳西州艾布拉姆斯溪的土生鱼类——贝氏石的踪迹,这是一种身长5厘米的鲶鱼。
苍铲鲟从恐龙时代一直存活至今,现在它已经失去密苏里河流域的大部分栖息地。胡子一样的触须可以为它探知猎物留下的化学痕迹。
鳞背长颈龟是新几内亚的土生物种,有18厘米长的壳和能嚼碎蜗牛的强劲颌骨,闻起来就像臭鼬。一位科学家说过:“这种长颈龟怎么说都不可爱。”
撰文:道格拉斯· H · 查德威克
摄影:乔尔 · 萨尔托雷
翻译:双马田雨
美国田纳西州诺克斯维尔市有座奇特的诺亚方舟——一座砖砌的仓库。
怪就怪在它不仅没像船那样漂起来,改变命运的洪水也竟然都只在舟内奔腾。仓库里600个玻璃鱼缸和塑料盆直堆到天花板,水流昼夜不停地从错综复杂的管道涌入这些容器。搭乘“方舟”的都是鱼,有石、镖鲈、食蚊鱼、鲢鱼等等,大多只有几厘米长。在这里,经过精心过滤并注入氧份的水流供给鱼儿生命的气息,而它们的自然栖息地——美国东南部的河水与溪流,却被大坝扼住喉咙,任凭污染物玷污。这些登上方舟的鱼,都是其种群中最后的幸存者。
为“方舟”掌舵的人是来自北卡罗来纳州的J · R · 舒特和来自阿肯色州的帕特· 雷克斯。二人于80年代中期读研究生时相识。他们打小就在溪中戏水,用鱼缸养鱼。现在,二人成功地把孩童时期的爱好转变为一份独特的职业。世界各地的淡水动物都饱受侵害,美国东南部的丰富物种也不例外。舒特和雷克斯在田纳西州诺克斯维尔市成立非营利的渔业资源保护公司(英文缩写CFI),努力帮助一些最珍稀物种存活下去。
但这可不像养金鱼或孔雀鱼那么简单。方舟乘客钻石镖鲈是种濒临灭绝的鱼类,生活在沙洲附近。经证实这种鱼对干扰因素太过敏感,生物学家只能通过远程监视器观察它在鱼缸中的活动。旁边的水箱内游动着一种叫詹氏小鲈的镖鲈,目前唯一已知的栖息地是跨乔治亚、田纳西两州的科纳索加河,河水长期以来被农田和工厂污染、淤塞,其中可能还有200来条詹氏小鲈。最近进入这一水域的三条詹氏小鲈是人工喂养的仅有三条。CFI每个成员都希望它们不要同属一个性别,这样才能配对。他们会不遗余力地布置沙土、砾石以及小块岩石掩体,营造可能促进小鱼之间“亲密关系”的环境。
首先,捕鱼就是项挑战。舒特和雷克斯可算是与众不同的河生动物:头戴潜水面罩,身穿笨重潜水衣;为了空出两只手拖自己沿河底前行,他们只有通过水下呼吸器交谈,把捕捞网像帽子一样戴在头上。有些鱼晚上更为活跃,于是他们常带着手电筒潜水观察。有一次,当他们摸黑涉水路过一片黑乎乎的露营地时,听到有人喊:“哇,好像一群戴着头灯的大牛蛙!”
这项工作的目的在于为鱼类留种,以便在人类社会恢复河流清洁而畅流无阻的状态时,再把鱼儿放归河水。科纳索加河还没有出现这种形势,但其他一些河流已有起色。近些天来,舒特和雷克斯不仅捉鱼带回方舟,同时还追踪已放归野外的鱼类的生长状况。“这是一项大型自然实验,我们边做边学,”雷克斯说, “能做自己热爱的事情我感到十分幸运。”
湖泊、沼泽和河流在淡水资源中仅占不到0.3%,在地球全部水资源中所占比例则不到0.01%。但是这些水域却是世界上多达12.6万种动物的家园,其中包括蜗牛、河蚌、鳄鱼、水龟、两栖动物和鱼。已知的3万种鱼中几乎有半数在湖泊与河流中生活,而很多生存现状都不好。例如,北美有39%的淡水鱼处境堪忧,而就在几十年前这个数字还只是20%。总体来说,淡水动物绝迹的速度是陆生动物和海生动物的4到6倍。美国列入受威胁及濒危物种名单的573 种动物中,将近一半是淡水物种。
这是因为淡水生态系统和人类活动密切相关。工业和农业都依傍活水密集分布,人类每项活动所制造的残渣迟早都会流入附近的溪水——如果那些溪流在此之前还没被人类榨干的话。与世界上其他干旱地带一样,美国西南部的野生动物必须和不断扩张的人类争夺水源。今天,格兰德河与奔腾强劲的科罗拉多河在其入海口处都只剩一条缓缓流淌的细流。
但是美国东南部,尤其是阿巴拉契亚山脉南部,却脱颖而出成为世界淡水生物聚居中心。高度风化剥蚀的山脉被切分成无数山与谷,泉水、浅滩、湍流、平缓浅流和池塘闪耀其间,为淡水生物营造出隔离生境,使它们得以在其中进化出多种形态。同时,这里也免于在冰川期被冰川夷为平地,大陆北部多数地区都没能逃过此劫。这样一来,美国东南部就拥有了地球上最壮大的河蚌群落和北美洲首屈一指的淡水蜗牛、螯虾和水龟群落。总共约1000种美国淡水鱼中,东南部就有 700种左右。
新浪环球地理讯 北京时间4月12日消息,据国家地理杂志网站报道,美国“国家地理新闻”网站刊登了近期拍摄的一组最佳太空照片,灵魂星云、极光以及空间站与月球的合影纷纷榜上有名。
1.灵魂星云
2010年4月5日公布的一幅新拼接图,由美国宇航局WISE(广域红外探测器的英文缩写)望远镜拍摄的照片拼接而成。图片中,一群恒星产生的辐射在灵魂星云中部“凿”出一个洞。由气体和尘埃构成的灵魂星云宽度达到150光年,内部形成了星团。在恒星风推开这个大洞过程中,它们会压缩大洞中部附近物质,进而孕育新的恒星。
2.极光
在自己的太空博客中,日本宇航员野口宗千为追随者们奉献了一幅精彩的极光照。2010年4月5日,国际空间站上的宇航员在空间站将以时速17400英里(约合每小时28000公里)的速度穿越一道极光时拍下了这幅照片。随着“发现”号航天飞机于上周与空间站成功对接,空间站同时出现了山崎直子和野口宗千这两位日本宇航员,这在太空探索史上还是第一次。
3.猎户座星云
这幅红外照片由宇航局斯皮策太空望远镜拍摄,于2010年4月1日公布,展示了闪烁着淡蓝色和铁锈色的猎户座星云。这个正在形成恒星的星云位于著名的猎户座。2009年5月,“斯皮策”的冷却液耗尽,从此开始其“暖身”任务。作为此项任务的一部分,“斯皮策”将对猎户座星云内的恒星变化进行研究。由于一些设备只能在冷却条件下工作,任务管理人员正在调整使用“斯皮策”设备的策略。
4.空间站与月球合影
照片于2010年4月5日在位于美国佛罗里达州的肯尼迪航天中心拍摄。照片中的国际空间站成为一个亮点,与月球面面相对。给人的感觉是,拍摄时似乎有一只苍蝇趴在照相机镜头上。这幅照片是在“发现”号航天飞机发射升空前拍摄的。“发现”号携带一个满载补给的新货舱进入空间站,执行为期13天的太空任务。
5.Gum 19星云
在红外光条件下,Gum 19星云呈现出一侧明亮,一侧暗淡的景象。这是因为右侧的氢气正被加热同时又受到内部一颗超大蓝星辐射影响。这幅新照片于2010年3月31日公布,由欧洲南方天文台拍摄。Gum 19星云明暗分界线一带正在形成新的恒星。(孝文)
新浪环球地理讯 北京时间4月9日消息,据美国国家地理网站报道,美国“国家地理新闻”网站公布了一组图片,展示了一个神秘盘状天体遮住御夫座ε星并使其形成“日食”的过程。对御夫座ε星“日食”进行研究有助于天文学家揭开这个神秘天体的真实身份。
1.艺术概念图
距离地球2000光年的恒星——御夫座ε星在一个黑色尘盘遮蔽下形成“日食”。
自19世纪20年代以来,天文学家便发现御夫座ε星每27年便会在一个神秘“伴侣”影响下发生“日食”,“日食”持续时间长达18个月。2010年1月1日,这颗黄色特大恒星处于“日全食”状态。
让御夫座ε星发生“日食”的天体种类一直是一个不解之谜。科学家对此提出各种各样的理论,有人认为是一个黑洞,也有人认为是一个多尘星云。最近进行的研究显示,这个看不见的天体可能是一颗被巨大尘盘环绕的恒星,两颗恒星彼此绕对方运行,形成所谓的“双星系统”。
有关御夫座ε星的新图片刊登在4月8日出版的《自然》杂志上。这些图片似乎能够证实双星系统理论。研究论文联合执笔人、美国丹佛大学天文学家罗伯特·斯特赛尔表示:“图片显示这个盘呈雪茄状,长度和薄度均超过绝大多数画家想象中的模样。”
2.发生“日食”前的御夫座ε星
借助于加利福尼亚州威尔逊山上的望远镜阵列CHARA(高解析度天文中心的英文缩写),天文学家得到了这幅图片。图片展示了2008年的御夫座ε星,此时的这颗恒星处于“全亮”状态。根据此前的预计,御夫座ε星的质量是太阳的15倍。但CHARA获取的最新数据显示这颗恒星的体积远远低于此前的预计,更有可能只是太阳的3.5倍。与使其发生“日食”的神秘盘相比,它的体积可能只有这个盘的40%左右。
斯特赛尔指出,其他观测数据显示御夫座ε星的寿命达到1亿年,现在可能已经走到生命的尽头,所拥有的氢和氦将燃烧殆尽。此外,这颗恒星的一些质量可能以气体的形式消失,伴星的盘则获得这些质量。但御夫座ε星仍拥有足够质量,最终可能以爆炸的方式结束生命,形成一颗超新星。
3.开始形成“日食”
这幅2009年11月绘制的增强图像显示,神秘天体开始遮住御夫座ε星。美国维拉诺瓦大学天文学家爱德华·古纳恩在同样刊登于8日《自然》杂志上的评论中指出:“早期研究就已清楚地表明御夫座ε星是一颗非凡的双子星。它的轨道周期以及极长的‘日食’时间说明存在一个体积巨大并导致其发生‘日食’的伴侣。这个伴侣的体积是太阳的1000倍。”研究论文联合执笔人斯特赛尔指出,这个碎片盘的实际质量低于地球,内部恒星的质量可能是太阳的6倍左右。
4.形成“半日食”
这幅2009年12月绘制的增强图像显示,黑盘已经遮住了御夫座ε星近50%的区域。直到现在,御夫座ε星伴侣的身份仍旧是一个不解之谜。在众多波长情况下,天文学家无法观察到这个质量巨大的天体。遮住御夫座ε星使其发生“日食”为研究这个神秘天体提供了一个最佳时机。
5.画家的想象图,神秘天体状如飞盘。
在画家创作的这幅想象图中,导致御夫座ε星发生“日食”的神秘黑盘状如一个薄薄的飞盘。一项新的专业-业余人员合作计划——Citizen Sky将帮助天文学家在当前的“日食”发生过程中进一步了解御夫座ε星系统。通过斯特赛尔的Twitter博客,天文爱好者可以了解有关御夫座ε星的最新消息。
斯特赛尔说:“当前的御夫座ε星仍十分明亮,绝大多数人都能对此进行观察,即使在不借助望远镜的情况下也是如此。今天晚上,如果观察条件较为理想,你们可以到外面欣赏这颗恒星正在上演的‘日食’。”对此感兴趣的天文爱好者应首先寻找位于西部天空的猎户星座,而后将目光转向这个星座上方。御夫座ε星就位于五车二右侧,后者处在御夫座的最顶端。(秋凌)
新浪环球地理讯 北京时间4月8日消息,据美国国家地理网站报道,年龄越大,时间过得越快。已经45.7亿岁的地球可能也有这样的感受。一些科学家指出,地球已经进入一个新纪元,这比它应该进入新纪元的时间早了几百万年。
地质年代加快
以岩石层为据确定的地球的地质时期一般持续时间在300万年以上。而我们刚刚进入当前纪元——全新世大约1.15万年,但一篇最新发表的论文指出,我们已经进入了一个新的地质年代——人类世(Anthropocene)。
这个名词并非新生事物。诺贝尔奖得主、这篇论文的联合作者保罗·克鲁岑在2002年创造了这个词,用来反映自工业革命以来大约200年间人类经历的史无前例的变化。这篇报告无疑推动了“人类世”时期(Anthropocene epoch)被确认的速度。
论文作者表示,栖息地遭破坏、环境污染以及动物和植物灭绝等最近人类对地球产生的影响是如此之大,它们将导致地球岩层形成明显的分界线。英国莱斯特大学古生物学家、这篇论文的联合作者简·萨拉西魏兹说:“我们很擅长利用能源和操控环境,现在我们是地球表面的地质过程的重要推动力。”即使如此,世界最大的地质主管部门国际地质科学联合会还要用几年甚至几十年时间,才能正式确认这个新纪元。
需要有力证据
要想让人类世时期这个概念得到认可,科学家首先必须确定和界定一个边界线或称标志物,这种边界线一般位于岩层中间。英国利兹大学古生物气象学家艾伦·海伍德并未参与这项研究,但他解释说:“关键问题是,在未来数千年或者几十万年间,地质学家如何才能辨认出沉积物中人类世开始的标记。它并不像你想象的那么简单,因为这种标志物要求非常精确,你必须在世界各地的不同地区将它识别出来。”
这种标志物的一个候选对象是由原子弹试验留下的与众不同的放射标记,这种实验从1945年开始进行。海伍德说:“核爆炸产生的沉降物基本遍及整个世界。”科学家利用类似方法找到流星撞击地球留下的铱元素,帮助确定了白垩纪和第三纪之间的分界线,地球大约在6550万年前进入第三纪,这是大型恐龙走向灭绝的时期。论文联合作者萨拉西魏兹对《国家地理》杂志表示,现在的生命形式一旦变成化石,也将成为以后确定全新世和人类世之间的分界线的重要标志物。
萨拉西魏兹举例说,研究显示,海洋浮游生物现在所含的碳同位素,跟人类开始大规模燃烧化石燃料之前它们所含的碳同位素存在很大区别。与此类似,污染留下的永久性痕迹,例如燃烧加铅汽油释放出来的铅粒子,可能对确定人类世也有帮助。
最终动机
迫切要求正式宣布人类世时期,并非只是受科学好奇心的驱使。科学家在最近的《环境科学与技术》杂志上写道,这项举措“或许有助于缓解碳排放和生物多样性消失”,或者“可以把它作为环保标准的法律证据”。
利兹大学的海伍德表示,要了解我们导致环境发生了多大改变,正规化将成为“一个非常强有力的说明”。他表示,虽然“我们有非常合理的科学理由说明我们已经进入人类世,但是我们不应该把它建立在一个政策性应急决定之上。”联合作者萨拉西魏兹还排除了政治作为决定因素的可能性。他说:“科学家正在严肃对待地质年表改变的问题。在这里我们正在着手处理时间间隔问题。”
活在过去
一些科学家争辩说,我们甚至还没有进入全新世,更不用说人类世了。他们表示,全新世并不是一个纪元,它只是更新世里的另一个温暖时期,更新世从大约260万年前开始。
英国剑桥大学的地质学家菲利普·吉巴德说:“我们现在正处在冰河时期。如果历史具有指导意义,我们没理由认为这个时期已经结束。”吉巴德表示,假设人为的全球变暖没有从地质年表上改变气候,冰河世纪应该至少还会再持续100万年,继续在温暖和寒冷时期之间波动。
他说:“我们希望我们在不久的过去看到的这个振荡周期(冷暖转换),能继续保持在至少100万年一个周期。”他表示,如果科学家确实想要有一个在人类出现后定义的时期,他们已经得到一个,即全新世,这个时期是从人类文明出现开始,并非从地质记录变化开始。吉巴德说:“这意味着人类世的概念有点像往茶里加糖。”
不能仓促做决定
论文联合作者萨拉西魏兹表示,有关人类世的问题,不管最终做出什么决定,我们都不能仓促下结论。他和其他联合作者写道:“地质学家非常珍视地质年表,因为它是他们工作的基础,而且它还很难发生改变。”
国际地质科学联合会已经组成一个专家小组,即人类世工作组,专门考虑这个问题。不过萨拉西魏兹表示,该委员会需要3到5年时间才能做出最后表决。在提交给更高级的联合会进行最后审批前,任何决定都要通过一系列评审委员会的层层筛选和审查。萨拉西魏兹表示,目前正式确定人类世的定义可能更加紧迫一些,因为这便于科学家工作者和科学文献使用它。不过他表示,可能至少还要10年时间,它才能得到证实批准。(秋凌)