自然

1987年贾湖出土的龟甲响器。

保存于安阳中国文字博物馆的龟腹甲刻符。河南舞阳县贾湖出土。

华夏古乐园的演员在国家大剧院吹奏贾湖骨笛。

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碳元素是自然界中分布最为广泛的基础元素之一。单质碳通常以石墨和金刚石两种晶型存在。实验发现在高温高压(大于1300K,15GPa)下层状石墨碳和碳纳米管可形成金刚石结构;另一方面,在室温高压(大于14GPa)下,实验发现石墨碳存在一个高压相变,但是长期以来关于石墨碳的室温高压相变机制及其高压相的晶体结构一直困扰着实验和理论科学工作者。近年来,通过理论计算研究国内吉林大学和美国明尼苏达大学的研究组先后提出了斜方M晶体结构和立方C4晶体结构,但是其形成的动力学机制依然不明。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)王建涛研究员及其合作者美国内华达大学陈长风教授和日本东北大学金属材料研究所川添教授通过第一性原理计算系统地研究了层状石墨碳的冷压相变机制并发现了一种新的三维正交W碳晶体结构。
理论计算研究表明,这种新的三维正交W碳晶体结构具有Pnma对称性,超硬、透明,当压力大于12.32GPa时,可稳定存在。在压力作用下W碳可通过一层对三层的石墨碳层间的滑动、扭曲、重构形成(见下图),但是当压力解除时呈现可逆反应并恢复到石墨碳的层状结构。这一发现完美地再现和解释了石墨的冷压实验现象。详细的压力效应研究表明压力可显著降低其相变的反应势垒从而促进反应。但是与高温高压相变不同的是,冷压条件下初始石墨碳层间的滑动模式及其最小反应热焓路径是形成W碳的关键因素。这些结果全面地解释了石墨碳的室温高压相变及其高压相的形成机制,同时对理解石墨碳的高温高压相变机制、碳晶体结构及有关物性具有广泛的科学意义。相关部分研究结果发表在2011年1月18日出版的美国《物理评论快报》(PHYSICAL REVIEW LETTERS)106, 075501 (2011)上。
该工作得到了国家自然科学基金委(No.10974230)和中国科学院知识创新工程重要方向项目(No.KJCX2-YW-W22)的支持。(来源:中国科学院物理研究所)
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南海北部低盐水团分布和时间演变是由于变化的风场所导致的河口外面流场的变化而形成的 

近日,中科院南海海洋研究所热带海洋环境动力重点实验室(LED)在揭示南海北部夏季珠江冲淡水东扩机理方面取得重要进展。
 
夏季上升流与珠江冲淡水东扩是南海北部陆架区两个重要物理过程。以往的研究多集中在航次观测或数值模拟的基础上,但观测信息时空分布有限,而数值模式对近岸复杂物理过程的模拟存在较大的不确定性。LED王东晓团队与大气物理所合作,运用集合卡曼平滑(Ensemble Kalman Smoother)同化系统对上升流和珠江冲淡水东扩的时空结构进行了研究,得到新的结论。
 
新研究表明,流所诱导的上升流的空间分布差异和地形变化的作用导致了南海北部上升流关闭时间尺度在空间上存在较大差异;南海北部区域出现的孤立低盐水团是由于变化的风场(有益于上升流的风的反转)所导致的河口外面流场的变化而形成的;水平涡度的剪切导致了冲淡水的影响深度在汕尾外海附近发生明显变化。
 
该项研究成果(The 4-D structure of upwelling and Pearl River plume in the northern South China Sea during summer 2008 revealed by a data assimilation model)已被国际期刊《海洋模拟》(Ocean Modelling)在2011年2月发表。
 
该研究得到了中科院、科技部973项目和国家自然科学基金的资助。(来源:中科院南海海洋研究所)
 
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《海洋模拟》发表论文摘要(英文)
 
 
 
 
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一种新的非线性量子相干现象——真空协助透明[vacuum-assisted transparency (VAT)]被报道。这种新的非线性量子相干现象在理论上基于87Rb原子进行了研究,有关研究发表在最近出版的《物理评论A》(Physical Review A)第83卷上(Phys. Rev. A 83, 013810 (2011)),并在Kaleidoscope(万花筒)栏目中报道(相关链接:http://pra.aps.org/kaleidoscope/January2011/pra)。这种效应的基础是在量子光学和量子信息中有广泛应用的电磁诱导透明(EIT)现象。EIT是指在光与原子(分子、量子点等)相互作用的体系中,在某种条件下,当一束强激光场控制原子时,另一束弱激光场在满足共振的条件下不被吸收的现象。然而,标准的EIT也有一些缺点,比如:在实际的体系中透明度并不能达到百分之百;其“透明窗口”窄,比较难以控制。由他们发现的VAT现象突破了EIT的一些条件,并能够达到更为理想的透明效果,比如:它大大提高了透明窗口的宽度。VAT现象存在的物理原因在于它利用了spontaneously generated coherence(SGC)量子相干性,这是一种被广泛研究的重要的相干性。VAT现象可以看作是EIT现象与SGC效应的结合。
此项研究得到了国家自然科学基金和973重大研究计划的资助。(来源:山东大学物理学院) 更多阅读 《物理评论A》发表论文摘要(英文)
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  近日,纽约男子鲍利斯发明出一种具有神奇功能的“理发头盔”,任何人只需戴上这种头盔,短短20秒钟之后,就可以瞬间落发、拥有一颗光可鉴人的光头。


Boris 演示理发头盔

理发完成
理发完成

  由于鲍利斯演示“理发头盔”的视频被上传至网络之后,他一夜暴红,被膜拜为“理发帝”。然而有细心的网友分析指出,“理发头盔”纯属子虚乌有的发明,还有网友甚至人肉搜索出视频中那名试戴前和试戴后的黑人男子压根不是同一人,而是一对双胞胎兄弟。

  所谓的“理发头盔”不过是一场“魔术”。 把戏戳穿了其实很简单,让留着头发的兄弟A出现在理发前的视频中,让剃着光头的兄弟B出现在理发后的视频中,不明就里的观众被忽悠了一把。

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北京昨现今年首个重度污染天 今明还将持续

  本报讯 (记者王硕)昨天,雾气继续“骚扰”京城,且呈现变本加厉之势,比前天能见度更低,大兴等南部地区的局部能见度仅500米左右,达到大雾级别。受雾气影响,北京昨日的空气污染指数为333,属重度污染。这是北京今年以来第一个五级重度污染天。

  大兴局部大雾

  前天开始,北京的天气开始变得雾气蒙蒙,整体能见度不高。昨天早上,雾气继续盘踞在京城。据市气象台监测显示,全市普遍出现轻雾,能见度在1~2公里,其中,大兴、通州等地区雾气最浓,局地最小能见度低于500米,达到大雾级别。

  空气污染严重

  受雾气影响,北京的空气质量急剧下降。市环保局的监测显示,昨天,北京的空气污染为五级重度污染。市环保局表示,这是今年以来北京首个重度污染天,除了受北京的雾气影响外,整个华北地区无风且气层稳定也是重要原因。

  雾气仍将持续

  北京市气象台首席预报员魏建民表示,此次雾气的形成,主要是受低层偏南暖湿气流的影响,加上近地面的风比较小,不利于空气流动。

  据市气象台最新资料分析,今明两天雾气仍将持续,并且在晚间时还会有所加重。

  专家预计,明天夜间,受一股冷空气影响,雾气将逐渐散去,北京的空气质量有望好转。

  >>提醒

  雾天出行需谨慎

  昨天,京津晋湘赣等地均出现雾天,中央气象台于早6点发布大雾黄色预警。北京市气象台特别提醒市民,大雾天气中尽量减少户外活动;晨练时间不宜过早,应当在太阳升高、雾气散开时锻炼。

  同时,近3天能见度持续偏低,行车要格外注意谨慎慢行,走高速前最好收听路况,以免部分高速临时封路阻碍出行。
 

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Jorge Galán(图片来源:耶鲁大学)

Robert Koch (图片来源:wikipedia)

据罗伯特·科赫基金会(Robert Koch Foundation)官方网站消息,2011年度罗伯特·科赫奖(Robert Koch Awards)于2月17日揭晓。
来自美国耶鲁大学医学院的乔治·格兰(Jorge Galán)教授因为其“在微生物领域特别是在感染过程中的分子分析方面的基础研究中,对细胞微生物学这门学科的创建所作出的贡献”而荣获该奖,他将得到10万欧元的奖金;同时,国际人类前沿科学计划组织(HFSPO)的秘书长厄恩斯特—路德维格·温纳克(Ernst-Ludwig Winnacker)则由于“其所做研究促进了分子生物学和基因工程的发展”而被授予2011年度罗伯特·科赫金质奖章(Robert Koch Gold Medal)。
颁奖仪式已定于2011年11月11日在德国柏林举行。
关于罗伯特·科赫奖
1907年,罗伯特·科赫基金会创立,1960年基金会开始颁发科赫奖,1970年后颁奖时间改为每年一次,旨在奖励生物医学领域,特别是微生物和免疫学领域的重大研究进展。科赫奖的部分获奖者之后也获得诺贝尔奖,而罗伯特·科赫本人作为微生物学的创始人之一,曾因为发现结核病而荣获1905年诺贝尔生理学或医学奖。(科学网 张笑/编译)
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无论你是“右派”还是“左撇子”,鹦鹉或许都能够告诉你,为什么人们喜欢用一只手胜过另一只手。
在一系列的实验中,研究人员观察了来自16个品种的322只鹦鹉尝试用爪子攫取一个物体——一件玩具或一块食物——的过程(如上图)。由于鸟类的眼睛位于头部两侧,因此它们不能像人类一样直视前方;相反,鸟类不得不将头部转向一侧。然而像人类一样,鹦鹉个体表现出了对一只爪子的强烈偏爱:研究人员注意到,一只“左撇子”鹦鹉会将头转向右侧,从而赋予左眼更佳的视野。它随后会用“左脚”抓住物体,这大概因为用左眼跟踪这只爪子会更为容易。如果早期动物的眼睛像鸟类一样位于头部的两侧,那么它们使用一侧眼睛来抓住物体的需要或许导致了使用右手或左手习惯的进化,研究人员在日前的《生物学快报》网络版上报告了这一研究成果。(来源:科学时报 群芳)  更多阅读  《生物学快报》发表论文摘要(英文)
 
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  科学网讯 北京时间2月22日报道,一封写给喜剧大师查理-卓别林的信,在尘封数十年后于近日曝光。根据信中的一些信息显示,卓别林的出身可能和他自传中描述的情况有所出入。这位喜剧大师可能是吉卜赛人的后代,并出生在大篷车中。


喜剧大师卓别林

  据英国《每日邮报》报道,卓别林1971年收到这封信后,一直把信锁在书桌里。卓别林和最后一任妻子奥娜1977年和1991年先后离世,书桌继由他们的女儿维多利亚保存。

  维多利亚让锁匠打开抽屉后发现了这封信。信中写道:“你是否知道,你出生在大篷车里,我也一样。那辆大篷车不错,属于吉卜赛女王,也就是我的姑姑。”信件落款签名是杰克-希尔。希尔告诉卓别林,写这封信不为索取钱财。


12岁(左)和25岁(右)的查理-卓别林

  而卓别林在收到这封信之前,曾在自传中写道,他1889年4月16日出生在伦敦。《每日邮报》猜测,卓别林在世时,特别是在1910年移居美国后,觉得承认是吉卜赛人后代会有些不光彩,所以就以伦敦人自居。


吉卜赛人常用的旅行马车

  按照广为人知的说法,卓别林年幼时父母离异,不久父亲去世,母亲患上精神病。卓别林曾在孤儿院生活,在街上流浪,做各种零工。卓别林一些亲属现在住在瑞士蒙特勒,而一些亲属相信希尔信中所写内容是属实的。

  (科学网-kexue.com 蜘蛛侠)

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  这组新的极光照片显示,2月14日,情人节上演极光秀,太阳风暴照亮北极之夜。

  1.放电情人节

放电情人节(图片提供:Øystein Lunde Ingvaldsen)
放电情人节(图片提供:Øystein Lunde Ingvaldsen)

  虽然太空和地球相守已经有45亿年了,但是它们的爱情看起来依旧放电,情人节出现的北极光色彩秀就是证明。上图是挪威维斯特罗伦上空闪过的短暂而眩目的极光。当太阳发出的大量带电粒子流向地球时就会上演这类奇观。最近,周日(20日)开始的所谓日冕物质喷射使得这周的极光活动增加。

  2.极光拥抱

极光拥抱(图片提供:Chad Blakley)
极光拥抱(图片提供:Chad Blakley)

  2月14日北极光笼罩着瑞典阿比斯库国家公园的山地。虽然在大多数人眼里,极光仍有些神秘,但极光实际上是很常见的现象,在北半球和南半球高纬度地区有规律地出现。但是,对着地球的大太阳风暴可能会引发不同寻常的自然奇观,有时,形成的极光在很多区域都能看到。

  3.氖极光

氖极光(图片提供:Øystein Lunde Ingvaldsen)
氖极光(图片提供:Øystein Lunde Ingvaldsen)

  抛开任何世俗的比喻,2月14日,挪威上空的北极光看起来像一场氖光罗夏试验。极光和氖光灯表面看上去差不多,但在每个闪烁氖光灯的饭店窗口,氖光是用电创造带电粒子,然后带电粒子通过充满气体如氖、氩和氙的灯管发光。至于极光,它是带电粒子临时激活气体原子中的电子,这些电子以光的形式释放过剩能量。每种气体产生一种不同的颜色,就像地球大气中各种气体规定了各种极光颜色一样。

  4.曙光之风

曙光之风(图片提供:Chad Blakley)
曙光之风(图片提供:Chad Blakley)

  就像从太阳刮过来的热吻一样,2月14日瑞典阿比斯库国家公园山脉上空闪现微弱极光。像风一样的极光从一开始就被注意到了,这一点在北极光(aurora borealis)和南极光(aurora australis)的学名中已经反映出来。在拉丁文中,Boreas是北风,Auster是南风的意思。极光是曙光女神,因此赋予这些美丽景观诗歌般的名字——“风之曙光”。(孝文)

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