科学


人类可能无法变得更加聪明了

  人类的智力可能已经接近极限,无法进化到更高层次了——多种证据表明,通往更高智力层次的进化途径都已被物理定律堵死。科学家能否找到突破极限的办法?

  撰文 道格拉斯· 福克斯(Douglas Fox) 翻译 栾兴华

  道格拉斯· 福克斯是一名自由科学作家,目前居住在美国旧金山。他常为《新科学家》(New Scientist)、《探索》(Discover)以及《基督教科学箴言报》(The Christian Science Monitor)撰稿。福克斯曾获多个奖项,最近的一项大奖是由美国新闻记者与作家学会评出的重大事件报道奖。

  物理限制

  人类的智力可能已经接近极限,无法进化到更高层次了。各种证据都表明,大多数通往更高智力层次的进化途径都已被物理定律堵死。

  就拿大脑容量来说,容量越大,智力层次也越高,但大脑容量增大却有一个反作用:大脑会消耗更多的能量,运行速度也会变慢。大脑内,更好的神经连接也需要消耗能量,不成比例地占据大脑空间。如果大脑中的神经连接变多变细,就会碰到热力学极限,正如计算机芯片上的晶体管所遇到的问题一样:容易产生“噪音”。

  不过,人类仍可能达到更高的智力水平,而且借助一些现代技术,比如写作和网络,我们可以使智力不受身体的限制。

  西班牙科学家圣地亚哥· 拉蒙· 卡哈尔(Santiago ramóny cajal)是1906 年诺贝尔生理学或医学奖得主,早在第一次世界大战的十几年前,他便绘制出了昆虫的神经解剖图,并将昆虫大脑形象地比喻成一只精致的怀表,而将哺乳动物大脑比作一个空心的老式座钟。说起来让我们有点汗颜,很难想象蜜蜂的大脑仅有毫克重,却可与哺乳动物一样执行某些任务,比如为同伴带路、建造家园。蜜蜂的能力可能受到神经元数量的限制,但它们却可将神经系统的功能发挥到极致。

  另一个极端例子是大象,它们的大脑体积是蜜蜂的500 万倍,运行效率却如庞大的美索不达米亚帝国一般低下。神经信号从大象大脑的一端传到另一端,以及从大脑传到脚趾间所需要的时间,均是蜜蜂的100 倍之多,因此这些庞然大物只得减少躯体反射,放慢行动速度,以便把那点宝贵的大脑资源用在如何走好每一步上。

  人类的大脑容量可能不像大象或蜜蜂那么极端,但有人发现,人类智力同样受到了物理定律的限制。人类学家已经推测出脑力扩展所面临的解剖学障碍——对于两足的人类来说,脑袋变大能通过产道么?即使我们假设,进化可以解决产道问题,那么脑袋变大所带来的问题,可能更多更复杂。

  有人或许认为,只要通过进化,我们大脑中的神经元数量变多,或者神经元之间的信息交流速度加快,我们就会更聪明。但若汇总新近的一些研究,根据结果进行逻辑推断,你会发现,如果大脑真朝这个方向进化,很快就会触到物理极限。这些限制与神经元的自身性质,以及神经元之间频繁的化学信号交流有关。英国剑桥大学的理论神经科学家西蒙· 拉夫林(Simon Laughlin)认为,“信息、噪声和能量之间的联系是剪不断的,这种联系有着热力学根源”。

  那么,热动力学定律针对神经元而设置的这种智力限制,是否对鸟类、灵长类、海豚、螳螂等所有动物都有效?显然,从来没人考虑过如此宽泛的问题,但本文提到的科学家都认为,这个问题确实值得探讨。“这是一个很有意思的研究点,”美国宾夕法尼亚大学致力于研究神经信息编码的物理学家维贾伊· 巴拉萨布拉曼尼恩(Vijay Balasubramanian)说,“ 我还没有在科幻小说中看到有谁探讨过这个问题。”

  显然,智力是一个内涵丰富的词汇:它难以衡量,甚至难以定义。不管从哪个方面来看,人类都是地球上最聪明的动物,但我们的大脑进化到今天这个程度,它处理信息的能力会不会已经受到“硬件”上的限制?除了人类,其他神经类生物的智力进化是否也无法摆脱物理定律的束缚?

  大脑越大越聪明?

  从直觉上来看,要使脑力变强,最明显的方法就是增加大脑容量。事实上,100 多年来,大脑容量与智力之间的关系一直是科学家研究的热点。19 世纪末到20 世纪初,生物学家花了大量时间来探索生命体的一些共同特征——与体重,尤其是与大脑容量相关的、在整个动物界都适用的数学定律。大脑容量增大的一个好处是,可以容纳更多的神经元,神经元的生长、连接也可以更复杂。然而,大脑容量的大小并不是决定智力高低的唯一因素:牛的脑体积是老鼠的800 倍,但牛并不见得比老鼠聪明多少。身体越大,大脑反而需要完成更多的琐碎工作,比如监管更多的触觉神经、从更大的视网膜上整合信号、控制更多的肌纤维等与智力无关的内务工作。

  1892 年,荷兰解剖学家尤金· 杜布瓦(Eugene Dubois)在爪哇发现了直立人头骨,他想寻找一种方法,根据颅骨化石的大小来评估动物的智力。因此,他首先提出假设,如果动物大脑异乎寻常地大,它们也会更聪明,然后在这个假设的基础上,确立了动物大脑容量与体型大小之间的精确数学关系。杜布瓦与其他学者收集了很多关于动物大脑容量与体型大小的数据,形成了一个日渐庞大的数据库。当年的一篇经典论文就曾报道过3 690 种动物的身体、器官以及腺体的重量,涉及从木蟑螂(wood roaches)、黄嘴白鹭(yellow-billed egret)到两趾和三趾树懒的多个物种。

  杜布瓦理论的继任者发现,在哺乳动物中,大脑容量的增长速率要慢于体型的增长——大概是体重增长倍数的3/4 次幂。因此,麝鼠(muskrat)的体重是老鼠的16 倍,它的大脑容量大约只有老鼠的8 倍。根据这一认识,科学家发明了杜布瓦一直在寻找的数学工具:脑商(encephalization quotient),也就是某一物种的实际大脑重量,与根据体重预测的脑重的比值。换句话说,脑商反映了一个物种的大脑增长速度偏离3/4 幂律的倍数。比如人类的脑商为7.5(即我们的大脑重量是预测值的7.5 倍),宽吻海豚为5.3,猴子是4.8,而牛只有0.5(见右图)。简而言之,一个物种智力的高低可能取决于大脑的神经储备量:除了处理皮肤触觉之类的日常琐事,还为智力留下了多少神经元。或者,我们还可以归纳得更为简单:至少从表面上来看,智力高低取决于大脑容量。

  拿哺乳动物和鸟类来说,大脑变大确实给它们带来了一些好处。大脑越大,神经回路越多,每个神经信号能携带的信息就更多,神经元每秒钟的放电次数就不必那么频繁。但与此同时,大脑增大也会产生一种相反的趋势。如果为了提升智力而无限制地增加新生神经元,“我认为收益递减规律就可能起作用,”巴拉萨布拉曼尼恩说。容量增大的同时,大脑的负担也会增加。最明显一点就是能耗增多。以人类为例,大脑是身体中需能最多的部位:大脑仅占人体重量的2%,但即便在我们休息时,它所消耗的能量,也占到人体总能耗的20%。在新生儿中,这个比例更是达到惊人的65%。

  利弊难题

  大脑所需的能量中,相当一部分都耗费在信息交流网络上:人类大脑皮层中,80% 的能量都用于信息交流。不过,随着脑容量的增大,神经间的连接似乎会在更精细的结构层次上,遇到更严重的问题。事实上,早在20 世纪中叶,当生物学家在收集关于大脑重量的数据时,他们也在探究一个更有挑战性的问题:弄清楚大脑的“设计原则”,以及这种原则又是如何在大小各异的大脑上发挥作用的。

  通常,神经元都有一条细细的“尾巴”,称为轴突(axon)。轴突末端会分叉,每条分支的末端会形成突触(synapse),也就是该神经元与其他神经元的连接点。轴突就像一根根电话线,可以连接大脑的不同部位,或形成神经束,从中枢神经系统延伸到全身各处。

  在早期的一些开创性研究中,生物学家利用显微镜,测量了轴突的直径,计算出了神经元的大小和分布密度,以及每个神经元拥有的突触数量。他们观察了10 多种动物的大脑,对于每个动物大脑,都会检测数百,甚至数千个神经元。由于急于把研究对象扩展到更大型的动物中,以便完善数据和统计曲线,生物学家甚至想了些办法,从鲸的尸体上剥离完整的大脑。古斯塔夫· 阿道夫· 古德贝格(Gustav Adolf Guldberg)曾在19 世纪80 年代详细描述了一种方法,使用双人伐木锯、斧头、凿子和足够的气力,像开罐头一样,打开了鲸的颅骨顶端。

  观测了多个物种的大脑之后,科学家发现,随着脑容量增大,就会发生一些微妙却不可持续的变化。首先,神经元的平均大小在变大。由于神经元的总数也在增多,这种改变使得神经元可以连接越来越多的“同胞”。但在大脑皮层上,神经元变大后,密度却下降了,导致神经元之间的距离增大,连接神经元的轴突也得相应增长。轴突越长,神经元之间的信号传递就要耗费更多时间,因此只有轴突变得更粗,才能保证神经信号的传递速度(轴突越粗,信号传递越快)。

  研究人员还发现,脑容量越大的物种,功能区域就会划分得越多。如果给大脑染色,你会发现,在显微镜下,大脑皮层上呈现出很多颜色各异的斑块。每个斑块就是一个功能区,它们各司其职,比如有的负责语言表达,有的负责面部识别。随着脑容量增大,这种特化现象会在另一个层次上出现。比如,在左右大脑半球上,相互对应的两个区域会执行不同的功能,比如空间想象和言语推理。

  几十年来,人们一直把大脑的这种功能区域划分视作智力的一种标志。但这也反映了一个更加普遍的现象:区域分工是对脑容量变大导致的连接问题的一种补偿,美国爱达荷州博伊西2AI 实验室(2AI Labs)的理论神经生物学家马克·常逸梓(Mark Changizi)说。牛脑的神经元数量是小鼠的100 倍,但这么多神经元不可能迅速地在两两之间形成连接。通过区域分工,把功能类似的神经元划分到同一区域,区域内可以形成丰富的神经连接,而区域之间仅需少量长距离连接,大脑就能解决这个连接难题。左右大脑半球的分工,也解决了一个类似的问题:这种分工方式,减少了两个半球间必需的信息传递量,因而也就不需要太多的长距轴突来连接两个半球。常逸梓说,随着脑容量不断增大,“所有这些看似复杂的过程,其实都只是大脑为解决连接问题而做的努力,并不代表脑袋大了就更聪明了”。波兰科学院的计算神经科学家简· 卡博斯基(Jan Karbowski)对此深表赞同。“要提高智力,大脑必须要对几个方面进行优化,但有利必然也会有弊,”他说,“如果你要改善一个方面,那么其他方面就可能变得更糟。”想象一下,当大脑增大时,如果你让胼胝体(corpus callosum,即连接左右半球的轴突束)也立即增大,以使左右半球的连接保持畅通,这时会发生什么?如果你让轴突增粗,以防止大脑增大后,左右半球的信号传递变慢,这又会发生什么?结果将不容乐观。胼胝体会增长得太快,会把两个半球分得更开,以至于抵消了大脑功能的任何改善。

  探究轴突宽度和信号传导速度的实验,已经很好解释了上述利弊问题。卡博斯基说,神经元确实会随着脑容量的增大而变大,但神经元之间并不能迅速建立连接;轴突也确实会增粗,但增粗速度也不足以抵消传导路径变长导致的信息传递延迟。巴拉萨布拉曼尼恩认为,限制轴突快速增粗不仅节省空间,还能减少能耗。当轴突直径增加一倍,能耗也会增加一倍,但传递信息的速度仅能提高40% 左右。即使不考虑这些因素,当脑容量增大时,大脑白质(由轴突组成)的体积增长速度也要快于大脑灰质(神经元的主体,细胞核所在位置)。换句话说,脑容量增大的那部分更多是用于建立神经元间的连接,而不是真正为负责计算、处理信息的神经元提供空间。这再一次说明,以脑容量增大的方式提高智力,并不是长久之计。

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  据国外媒体报道,美国宇航局斯皮策太空望远镜在太空中发现石墨烯存在的证据。如果得到进一步证据,这将首次发现宇宙空间中的石墨烯。

  2004年,石墨烯首次在实验室里合成,后期2010年科学家对石墨烯的独特研究获得了诺贝尔奖。它非常纤薄,并且具有像铜一样的导电性。一些科学家认为它是“未来材料”,可应用于计算机、电子设备屏幕、太阳能电池板等。


石墨烯、巴克球和C70分子存在于螺旋行星星云中

  目前研究人员对太空中的石墨烯十分感兴趣,希望进一步解析它是如何形成的。理解其化学反应将涉及太空碳元素变化过程,这将为碳元素为基础的人类和地球其它生命的诞生提供重要线索。

  斯皮策太空望远镜在银河系外麦哲伦星云两个较小星系中发现石墨烯存在的迹象,它们特别存在于垂死恒星的脱离物质中。同时,该望远镜还在该区域探测到叫做C70的相关分子。这是首次在银河系外探测到石墨烯存在。

  C70和石墨烯属于球壳状碳分子,其中还包括叫做“巴克球(C60)”的分子。C60碳球体包含60个排列像足球的碳原子,C70碳球体包含70个像橄榄球一样较长的碳原子。

  通过最新实验室技术,科学家在陨石中发现富勒烯,同时该陨石中也包含着巴克球中密封的气体和水分子。这项发现表明富勒烯可能在很久以前从太空传输至地球,这或许能孕育生命体。

  2010年7月份,斯皮策太空望远镜首次在太空中探测到巴克球和C70分子,之后在小麦哲伦星云中也发现巴克球。依据这些发现推翻之前的观点,富勒烯和其它复杂分子可能来自于富含氢的环境。

  天文学家称,石墨烯、巴克球和C70分子可能形成于垂死恒星分解含氢碳颗粒产生的冲击波。(卡麦拉)

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      Samrukia nessovi 资料图

  科学网(kexue.com)讯 在传统的科学认知里,普遍认为在非鸟类恐龙绝灭之前,鸟类的体型一直都很小。然而最近古生物学家在中亚哈萨克斯坦南部的克孜勒奥尔达州发现了距今超过6500万年的巨鸟化石遗迹。这一发现挑战了早期鸟类多样化理论。

  科学家将这种鸟命名为“Samrukia nessovi”。Samrukia 是神话中哈萨克凤凰的名字,nessovi则来源于俄罗斯著名古生物学家Lev Nessov的名字,他于1995年辞世。

  根据8月9日发表在《生物学快报》上的一篇论文显示:Samrukia nessovi生活在恐龙的身边,大小像是一只鸵鸟,并且嘴里也没有牙齿,这种大鸟生活在距今8300万年至7000万年前的晚白垩纪时期。

  人们对于这种生物知之甚少。爱尔兰都柏林大学的古生物学家Gareth Dyke和同事迄今只发现了这种鸟类的一对下颌碎片,其中大一些的长约11英寸。尽管如此,这些骨骼的尺寸以及解剖学特征都显示,Samrukia是远古鸟类中的稀有物种,其体重至少达到了50公斤,身高则超过了3米——这比任何已知的同时代鸟类都要大。

  因为证据是拼凑而成的,科学家还不能确定这只鸟吃什么、是否能飞,这需要古生物学家搜集更多的骨骼才能够得出结论,但是如果将这两块下颌碎片作为敲门砖推测,如果这种鸟不能飞,站立起来应该有三米高,体重超过50公斤。如果它能飞,它的体重至少有12公斤,翼展至少会有4米。

  人类所知晓的早期鸟类大约有超过100万种,只有一种生活在大约7千万年前、名叫" Gargantua philoinos"的鸟是大型鸟,其他鸟和乌鸦体型大小差不多,或者是体型更小。同时“G. Philoinos”的一些论断也受到了攻击。一些科学家认为该化石可能是翼龙的化石,或者是会飞的爬行动物化石,而不是鸟类化石。

  如果Samrukia被证实为鸟类化石,那么它将是无可争议的大型鸟。 (科学网kexue.com 重林)

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白矮星周围的杂质

  据国外媒体报道,凯克I望远镜天文台的天文学家与加州大学洛杉矶分校合作研究关于白矮星光谱中发现的不寻常的地方。根据这些天文学家的最新观测研究,如果在一颗白矮星周围出现类似地球的岩质行星,那首选的结果则是被白矮星消耗掉。而此前,天文学家认为在白矮星的周围一般是聚集着尘埃类的物质,但是显然,这些尘埃很可能是岩质行星留下的“遗骸”。

  通过使用位于夏威夷莫纳克亚山上的凯克I型望远镜,该天文台的科学家与加州大学洛杉矶分校的天文学家本朱克曼(Ben Zuckerman)以及他的研究小组成员发现,白矮星“粉碎”了位于其周围宇宙空间中的岩质天体。他们的观测目标为两颗以氦为主的白矮星,编号为PG1225-079和HS2253+8023。他们只有地球那样的大小,却有着和太阳相当的质量,通过进一步的观测表面,在这两颗白矮星的周围存在着“污染”区域,该区域中包含着各种大小的岩质世界,以及尘埃结构,科学家模拟结果显示,其中的岩质天体类似小行星谷神星的大小。

  这就意味着,在被观测的白矮星周围分布着行星状的巨型岩石块,而且这些材料正在源源不断地形成中,同时伴随着还有尘埃等物质。目前天文学家还不清楚这些材料是否是从某一颗岩质行星上撕扯下来的,当然并不一定就是类似地球这样的岩质行星,也可以是小行星,总之,在白矮星周围分布着密密麻麻地这样的世界。

  通过对白矮星周围空间中出现的岩质天体的观测,科学家认为这有助于对太阳系演化的研究。而白矮星同时也是低质量恒星末期的演化产物,也是较为普遍见到的一种恒星,由于白矮星内部燃料消耗,并不是以内核的能量来支撑其本身,而维持这样的高密度状态需要较大的压力,如果一颗白矮星的质量超过一定的极限,就会爆炸成一颗超新星,这个极限被称为强德拉塞卡极限。

  然而,科学家更关注的是白矮星周围的岩质物质,在天文学家眼中,其并不是简单意义上的岩质小天体或者尘埃,而是具有“签名”的尘埃,这是因为在白矮星的光谱中有着较为“干净”的氢或者氦,但是却出现了被认为是类似地球的行星存在的痕迹,这一点却是有待进一步研究的。

  据加州大学洛杉矶分校的天文学家本朱克曼介绍:根据目前的观测估计,有大约20%至30%的白矮星轨道系统周围存在着或大或小的岩质行星的世界。较大的类似地球的大小,较小的也有谷神星的大小。而这种现象形成的原因,科学家推测是在白矮星周围,还存在着更大的行星,这些行星类似木星那样,能干扰体积较小的行星的轨道,并将其反弹推到白矮星附近,并被白矮星捕获。

  对此,位于马里兰州的美国宇航局戈达德空间飞行中心的天文学家约翰(John Debes)认为:我们虽然见过许多古怪的行星系统,但是这个白矮星系统第一次给了我们暗示,我们所看到的景象也许有点像我们太阳系的未来,或许应该进一步观测并研究这两个白矮星系统。根据公开的研究数据解读:白矮星PG1225-079的组成元素中存在着镁,铁和镍;白矮星HS2253+8023光谱分析中发现的元素包含超过85%的氧,镁,硅和铁。这些发现都与地球这类行星元素比例相类似。而且不但类似我们的地球,在正确的范围之内也符合其他的岩质行星。

  位于图森的亚利桑那大学天文学家霍尔伯格(Jay Holberg)并没有参与这项研究,而他认为:在光谱中发现这么多的异常细节是不寻常的,而且我也没见过这样的光谱。总而言之,在这颗白矮星光谱中发现的不寻常的东西只能说其具有某些与众不同的地方,探索这些与众不同的地方,就是了解宇宙中不为人知的奥秘。(Everett/编译)

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挖掘现场

  据国外媒体报道,近日,考古学家在一处重建项目的公寓楼下发现了几处遗骸,其中的一处遗骸被认为是一个比斯特地区守护神留下的。这位守护神是公元620年的一个异教徒麦西亚国王皮达(Penda)的女儿,距今有将近1400年的历史。根据考古学家分析认为,这具神圣的遗骸被发掘出来,标志着在在英国首次发现一个圣人(守护神)的骨架实体。


守护女神

  据英国比斯特当地的历史学会成员考古学家安德烈(Andrej Celovsky)介绍:这具遗骸发现在英国英格兰东南部的牛津郡比斯特,这具千年古尸很可能就是牛津郡比斯特流传的一位守护神的遗骸。遗骨发现在一处街区平坦的一块地上。这位守护神被称为Edburga,或者是Eadburh,曾在古老的比斯特地区建设了一座修道院,被当地的民众广为传颂,而且她也是比斯特地区的一位守护神。

  同时,据考古学家保罗里科博尼(Paul Riccoboni)介绍:这具遗骨在发掘的时候是位于一个小圣骨匣中,这种圣骨匣在英国当地被认为是用于装圣人、守护神的遗体的,具有极高的神圣且不可亵渎的意思。而且,在圣骨匣不仅放置了圣人或者守护神的遗体,还会放置一些曾经使用过的东西。因此,在发掘现场的考古学家们,首先发掘到的是一个圣骨匣似的遗骨箱,打开这个遗骨存在箱之后,他们就发现了一具距今千年的骨架。

  考古学家进一步对这个首先发掘到的圣骨匣遗体容器进行了监测,发现这是由铝皮制作而成的,用来保护守护神的遗体不受到外界的损害。与此同时,在这块平坦的小块地方,也发现了另外埋藏的13具骨架。里科博尼(Riccoboni)也认为,我们发现的这具遗骸很可能就是守护神St Edburg的骨架。真正令人兴奋的是,我们不仅在第一级铝制圣骨匣中发现了骨骼实体,还在第二级打开的存放空间中发现了守护神St Edburg曾经穿过的衣服。

  这一切情况都是我们第一次遇到的,也是第一个认为能发现守护神的遗骸。当然,这只是可能,我们现在还只是假设这具遗骸是守护神的。守护神St Edburg生前是一位北安普敦郡的修女,同时她还有一位姐姐。而她的父亲麦西亚国王皮达(Penda)建设了一个修道院给她的女儿,这位麦西亚国王皮达则于655至656年在位。而St Edburg死于公元650年。据史料记载,从1182年起,她的遗物就被保留在了牛津郡比斯特的修道院内。一直到公元1500年,教皇亚历山大六世下令将她的遗物全部迁往比利时的佛兰德斯,而佛兰德斯则是欧洲西北部的历史上非常有名的地区。

  保罗里科博尼(Riccoboni)先生是从事英国牛津当地约翰穆尔遗产服务单位的员工,他认为这位守护神的部分遗骨被分成了两处埋藏,一处是位于比利时的佛兰德斯地区,另一处就是比斯特修道院内。在此之前,比斯特地区进行了一次较大规模的重建项目,发掘出一处庞大的修道院遗址,当然只是修道院北面的一处十字形尾部。这处发掘被认为是连接到老修道院、修道院路和教堂街的大型遗址。

  另外13具遗骸与守护神的遗骸相距有一段的距离,并且那块地方是即将给23个家庭重建房屋使用的建筑用地。这些骨头被认为是可追溯到14世纪,考古学家称可能是僧侣或者当地政要的遗骸,当然这些人与修道院都存在这一些联系,也包括修道院的负责人吉尔伯特巴塞特(Gilbert Bassett)和她的妻子。当然,具体的骨骼年龄还需要专业的年代技术检测,以确定大概的历史时期,这个检测可能需要长达一年的时间。这同时也是一个非常难得的挖掘发现,

  比斯特地区当地历史学会的主席鲍勃(Bob Hessian)和当地的历史学家大卫瓦特(David Watts)也加入的这场发掘研究的队伍,他们想弄清楚何时将这位守护神的名字命名到这座教堂的,并如何在之后的900多年的时间里在比斯特地区广为流传。鲍勃主席认为,实际的修道院教堂应该呈块状结构分布,比守护神的教堂要大,可能是2.5倍的大小。该发现也属英国考古史上的较为重大的发现。(Everett/编译)

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考古学家在巴拿马查格里斯河入海口附近发现了17世纪英国著名海盗亨利-摩根船长的五艘沉船。考古学家在巴拿马查格里斯河入海口附近发现了17世纪英国著名海盗亨利-摩根船长的五艘沉船。
潜水员发现了一艘木制船船体右舷的一部分,以及一些未开封的货箱和柜子。潜水员发现了一艘木制船船体右舷的一部分,以及一些未开封的货箱和柜子。
美国国家公园管理局水下项目勘测考古学家伯特-胡正在水下素描沉船的形状。美国国家公园管理局水下项目勘测考古学家伯特-胡正在水下素描沉船的形状。

   北京时间8月11日消息,据国外媒体报道,美国德克萨斯州立大学水下考古学家近日宣称,他们在巴拿马查格里斯河入海口附近发现了17世纪英国著名海盗亨利-摩根船长的五艘沉船。

  考古学家认为,这五艘沉船是1671年摩根船长的舰队在巴拿马海岸附近沉没后留下的残骸。此前,考古学家还曾经在发现地附近的另一处水下发现了六门加农炮。这些证据综合表明,流传长达3个多世纪的摩根船长舰队的故事即将有了完美的结局。

  当时,摩根船长在英国国王的官方授权下带领舰队公开掠夺西班牙的海上贸易,成为了官方的海盗。1671年,为了削弱西班牙人对加勒比地区的控制,摩根船长决定突袭巴拿马城,突袭的首要任务就是要占领位于查格里斯河入海口附近的卡斯蒂洛-德桑-劳伦佐要塞。摩根船长和他的加勒比海盗顺利控制了要塞并摧毁了巴拿马城的防御工事,然而在这一过程中,他失去了心爱的旗舰和舰队的其余四艘海盗船。摩根船长不得不选择放弃舰队,并令其沉没。

  从那时起,关于摩根船长舰队的传说和去向总是充满神秘色彩。当英国海盗入城后,他们发现西班牙人竟然将所有宝藏都转移到了海上。这令摩根船长勃然大怒,并指令部下对巴拿马城实施大洗劫。这一行为让摩根船长成为了历史上最声名狼藉的海盗之一。

  来自美国德克萨斯州立大学的一支考古团队一直致力于定位摩根船长的沉船。当他们发现沉船时,摩根船长遗留于船上的财宝与战利品早已不复存在。不过,考古学家们仍然负责地帮助巴拿马政府保护这些沉船。

  美国德克萨斯州立大学考古研究中心和河流系统研究所考古学家弗里兹-汉塞尔曼表示,“对于我们来说,这些沉船就是宝藏,摩根船长的事故就是财富。”美国国家公园管理局水下资源中心的志愿者们正在与汉塞尔曼以及德克萨斯州立大学潜水员们一起完成考古工作。

  去年当考古学家在附近发现六门17世纪加农炮时,他们就意识到找对了方向。专家们利用磁力计扩大搜索范围,这种设备可以搜索到埋没于河底泥沙下的物体信号。最终,潜水员发现了一艘木制船船体右舷的一部分,以及一些未开封的货箱和柜子。

  汉塞尔曼回忆起发现过程时表示,“我们真的非常兴奋。”国家公园管理局水下项目勘测考古学家伯特-胡介绍说,“通过一系列的潜水探测,这些沿船背后的故事正逐渐清晰。它会告诉我们沉船的故事,沉船的来源以及沉船的名称。”

  潜水团队挖掘出来的任何器物都归属于巴拿马政府,都将被保存并展示于巴拿马博物馆中。(彬彬)

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科学家模拟的彗星图片

科学家模拟彗星撞击地球图片

  科学网(kexue.com)讯 科学家目前证实,根本就没有什么所谓的“死亡之星”。此前有消息报道,太阳系周围存在可能撞击到地球的彗星。

  最近科学家研究发现,“复仇女神”这样可以毁灭地球的彗星只可能存在于神话故事里。

  一些科学家认为,所谓的“复仇女神”只不过是在太空中没有规则运动的云彗星,它的运行速度比较快而已。

  一些科学网站中,同样否认了死亡之星的说法。众多科学家认为地球上生物大灭绝是存在周期性的。因为研究人员根本找不到地球曾经受到来自其他星球撞击的证据。科学家们根本不相信“复仇女神”的存在,认为这只不过是一些阴谋论者耍把戏而已。

  科学家有效的击穿了“复仇女神”的理论。科学家证实,虽然在4.5亿年前有彗星或者小行星撞击过地球,但目前还找不到几千万年前恐龙的灭绝也是因为撞击。

  来自德国海德堡马克斯普朗克天文研究所的研究院拜勒更是直接认为:“没有什么死亡之星,现在有一些人,他们总是喜欢说一些自然界根本不存在的东西。”

  虽然没有什么死亡之星,但在上世界80年代,当时科学家的研究则认为,在过去的两亿五千年中,没两千六百年就会出现一次灾难。

  在过去,地球上的一些陨石坑似乎是那些死亡之星支持者的来源,但这也不能证明陨石撞击具有周期性。

  拜勒还补充道:“目前我们从陨石坑没有得到什么死亡之星的证据,现在剩下我们研究的,就是从过去的两亿五千年开始,陨石撞击是不是越来越频繁。”(乔尔)

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  中新网北京8月9日电(蒋肖斌)一个由世界各国地质学家组成的研究小组近日宣布,北美大陆在11亿年前曾经和南极大陆连在一起。

  据美国合众社报道,研究小组在美国德克萨斯州和南极洲两地收集岩石,发现它们含有相同的铅同位素、相同的地质年龄、相同的化学和地质特征。这表明北美和南极洲东部曾在11亿年连为一体。此项研究成果在线发布于《地质学》杂志(the Journal Geology)的九月刊。

  “当我来到位于西德克萨斯的富兰克林山脉,却发现这附近的土地竟然曾经属于南极洲。这太令人震惊了!”研究小组负责人、加利福尼亚州立大学的地球化学家Staci Loewy 说。

  美国地质协会也对此发布了新闻通稿,文中称大约11亿年前,北美中部的裂谷从五大湖开始一直到德克萨斯州,贯穿了整个北美大陆。裂缝在地表从明尼苏达州、爱荷华州、内布拉斯加州、堪萨斯州和俄克拉荷马等州附近,一直延伸到德克萨斯州埃尔帕索附近的富兰克林山脉。地质家们正是在富兰克林山脉找到了和南极洲东部特征相同的岩石。

  据国际经济时报报道,这项发现也支持了超大陆——罗迪尼亚(Rodinia)大陆的存在。罗迪尼亚大陆被认为是远远早于盘古大陆(Pangaea)的一片古代大陆。而所谓盘古大陆,指的是古生代至中生代期间形成的一大片陆地,提出者为大陆漂移学说的创始人、德国地质学家阿尔弗雷得•魏格纳。

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意考古学家称马可波罗从未到过中国
意考古学家称马可波罗从未到过中国

  北京时间8月10日消息,马可波罗的中国和远东地区游记使他一举成名,成了史上最伟大的探险家之一,但是根据最新的资料,意大利考古学家称他从未到达过中国和远东。他们更倾向于认为马可波罗只是在黑海沿岸和去过中国、日本和蒙古帝国的波斯商贩闲聊,并用在那里道听途说的故事加以改编,据为己有。但是黑海沿岸和中国仍旧相隔千里。在经过拼凑加工之后他写出了使他成名的《马可波罗游记》。

  考古学家们特别指出其对于1274年和1281年间元世祖忽必烈入侵日本行动的描述存在前后矛盾和不精确之处。意大利那不勒斯大学的丹尼尔·配却拉(Daniele Petrella)是一项意大利在日本进行的考古项目的负责人。他说:"他将两次事件搞混了,将发生在第一次远征日本时的一些事情和第二次远征时的事情混杂在一起。根据他的记载,在第一次远征中,从朝鲜起航的蒙古舰队登陆前在海上遭遇大风暴,几乎全军覆没。但是事实上这一事件发生于1281年的第二次东征日本行动。如果他真的是当时的亲历者,你觉得一个人有可能会混淆两个相隔7年的事件吗?"

  另外 ,马可波罗书中对蒙古舰队船只的描述也和小组在日本发掘出的蒙古战船非常不同。配却拉教授举例说,马可波罗在书中描述蒙古战舰拥有5个船帆,但事实上根据出土的实物,蒙古战舰只有3个船帆。

  他说:"正是在我们发掘历史文物的过程中,我们发现马可波罗的书中描述存在越来越多的疑点。比如当他描写元世祖忽必烈的舰队时,他提到工匠们使用树脂来增强船只的水密性,他在书中使用了'chunam'一词,但是这个词在中文和蒙古语中找不到对应词,而在波斯语中,这个词恰恰表示'树脂'。另外,他通常都用当地语言来表示当地地名,可是奇怪的是,对于中国和蒙古的地名,他却一反常态的不用当地语言的地名,而用它们的波斯名字。"

  马可波罗还曾描述自己在中国的朝廷中担任过官职,但是奇怪的是他的名字从未在任何保存下来的中国或蒙古文献中出现过。

  意大利学者的怀疑更进一步为当初英国学者的质疑提供了支持。在出版于1995年的《马可波罗真的到过中国吗?》一书中,大英图书馆中国分部主管弗朗西斯·伍德(Frances Wood)提出马可波罗可能根本就没有越过黑海一线。

  她在书中指出马可波罗作为一位对日常生活和习俗观察细微的人士,在他的著作中竟然对中国妇女缠小脚的习俗,筷子,饮茶等风俗只字不提,连长城都没有提及,让人感觉不可思议。

  她说:“根据威尼斯的存档记载,马可波罗家族没有任何显示与中国有任何直接关系的证据。在他们家族的遗产中没有找到任何来自中国的物件。”她认为一种可能性是他抄袭了一位波斯商人撰写的中国旅行指南。她说:“他的书里面大约只有18句话是他用第一人称写的,你会发现他的书中极少会使用诸如'我亲眼看见'之类的表述。”

  因此伍德女士认为“我相信与其说这是一个人写的游记记述,我更倾向于认为这是一本中世纪风格的摘抄本,记载着当时那个时代欧洲人对于远东的看法。”

    意大利威尼斯的著名商人、旅行家马可·波罗因为在其游记中记述了在中国等富饶的东方国家的见闻,对世界历史的发展有重大影响。(晨风)

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撕裂黑洞模拟图像

  科学网(kexue.com)讯 日前,一个国际天文学家小组观察到了一个令人难以置信的罕见事件。之所以说是难以置信,那是因为这个事件发生的概率大约是每一万年一次。

  澳大利亚悉尼大学物理学院的博士后研究员肖恩法雷尔认为:这颗恒星由于其轨道位置太靠近一个超大质量黑洞了,从而被黑洞撕裂了,这个罕见的宇宙事件发生在距离我们5亿光年远的星系中,这个图像的全过程是在2006年欧洲空间局的牛顿-XMM空间望远镜所拍摄到的。相关研究成果已经发表在《天体物理学》期刊上。

  天文学家在对这份当时的观测材料的研究中发现了一个奇怪的亮斑,他们马上意识到这个应该是一个不寻常的东西。这颗被吞噬的恒星最初也是在2006年被发现,当时负责这项研究课题的是林达成博士音译。他于2006年第一次观测到这颗恒星,接着在2007年再一次观测到。而这次他发现,这颗恒星的亮度出现了明显的增加。于是,林博(微博)士开始查从1992年开始的数据记录,结果显示这个宇宙空间当时没有任何X射线的痕迹。

  到了2011年的2月份,林博士使用了美国宇航局雨燕X射线空间望远镜对准这一块宇宙空间,发现这里本来是一片亮斑的地方却变得昏暗了。在一处遥远的宇宙空间中,有个观测对象在几年之内出现变亮和变暗的情况是一个极为不寻常的事件,而当时在场的国际天文学家合作课题小组的成员也意识到他们已经目睹了一件惊人的宇宙事件。

  根据另一位科学家法雷尔博士介绍:林博士的研究课题确实遇到了一件非常罕见的极端事件,我们也确实跌跌撞撞地给碰上了。我们很幸运,这件极小的概率事件发生在我们的望远镜视野中。当然,根据目前的天文学理论以及观测数据记录,我们可以认为这颗恒星由于它太靠近黑洞的引力吸积半径,于是它就这么被“一笔勾销”了。而超大质量的黑洞(SMBH)已经在爱因斯坦1915年推演的理论上得到了预言,但是当时很少人知道他们是存在的。然而,现在我们知道这样的黑洞存在于中等规模以上的星系中,而且我们还知道,描述黑洞只需要三个物理参数:质量、角动量和电荷,也就是黑洞的无毛定理。

  而前两个参数是可以在观测中被测量的,但是第三个参数不能。如果有一个天体被黑洞吞噬了,那它是肯定永远消失了。因此,要亲近目睹这样一个罕见的事件发生,不仅是一个非常偶然的机会,同时也为我们提供了一个非常好的途径去了解这颗恒星在生命的最后一刻,到底还发生了哪些情况。

  法雷尔博士认为:这些观测数据将被用于测试引力理论,同时也将帮助我们了解超大质量黑洞的习性,也就是它是如何吞噬物质而进行增长的。而黑洞一般处于一个星系的中央核心区域,对其所在星系的影响是可想而知的,可以说一个黑洞完全可以影响到星系中包括星际气体、恒星、行星等等在内的任何一样东西,当然还有其本身,而后者对我们的研究而言则是重中之重。

  通过对黑洞的研究,特别是黑洞边界的探索,让我们可以得到这些在宇宙中发生的极端时空事件现场有一个更深的了解,而了解这些地方到底发生了什么以及能够发生什么,对了解整个宇宙是至关重要的。(乔尔)

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