科学

美科学家预测宇宙将在50亿年内走向灭亡(图片提供:NASA/ESA)
这是哈勃天文望远镜拍摄的“猫眼”星云,我们的太阳死亡时看上去可能就是这个样子。(图片提供:NASA/ESA)

  新浪环球地理讯 北京时间11月1日消息,据美国国家地理网报道,宇宙已经存在了近140亿年,大多数人认为,宇宙还应该会继续存在数十亿年。不过,据最新一项研究,一种涉及宇宙起源的理论预测,时间本身会在50亿年内结束,而巧合的是,太阳大概也会在相同的时间段内走向灭亡。

  宇宙之外还有宇宙

  这一预测源于“永久膨胀”(eternal inflation)理论。该理论宣称我们的宇宙属于“平行宇宙”(亦称多重宇宙论)体系的一部分。这个体系由无数个宇宙构成,每一个又包含无数个更小的宇宙。平行宇宙理论的问题在于,可以发生的一切事件都会在无限的时间内发生,这使得计算事件的概率(如类地行星常见的概率)看似不可能。

  美国塔夫斯大学科学家肯·奥卢姆(Ken Olum)说:“正常的概率概念是,事件A发生两次,事件B发生四次,所以,事件B发生的频率可能是事件A的两倍,但是,这种概念如今不起作用了,因为不是两个和四个,而是无限个。”奥卢姆没有参加最新研究。计算平行宇宙的概率不仅仅是宇宙学家面临的问题。

  美国加州大学伯克利分校理论物理学家拉法尔·布索(Raphael Bousso)和同事在最新的研究报告中写道:“如果整个宇宙的许多观测者无数次中过彩票,仍然有人说中彩票是不可能的事情,那么他们的依据又是什么呢?”物理学家多年来一直通过一种名为“几何截点”(geometric cutoff)的数学方法来尽量回避这个问题。

  所谓“几何截点”是指,以平行宇宙的有限区域为例,计算基于那种有限样本的概率。不过,在9月份发表于康奈尔大学网站arXiv.org上的新论文中,布索的研究团队指出,这种方法是无意识的,在此之前总是忽视后果。布索说:“你不能将截点作为不留任何痕迹的数学工具,给予你这些满意、可能正确的预测的相同截点,也可以预测时间的尽头。”

  “换言之,如果你采用截点法去计算永远膨胀的概率,截点本身以及时间的尽头就成了一个可以发生的事件。”虽然这种理论十分奇怪,但布索和同事认为,永久膨胀是一个可靠的概念。布索说,根据这一理论做出的大多数科学猜测(如爱因斯坦的相对论)都没有遇到太大挑战,很难理解有什么理论可以替代它们。

  膨胀理论的自然延伸

  实际上,许多物理学家都认为,永久膨胀是膨胀理论的自然延伸,膨胀理论曾经揭开了与宇宙大爆炸理论初始版本有关的一些谜团。根据宇宙大爆炸最初的模型预测,如今处于宇宙远端两个不同方向的一组组物质相距太远,导致相互之间不能接触。这意味着,早期宇宙的外形应该属于块状。

  此外,根据我们所处宇宙现在的膨胀速度,其整体外形应该随时间变成弧形。同时,造物的最初瞬间应该令宇宙充满了称为磁单极子的稳定重粒子。然而,过去几年对宇宙大爆炸辐射物残骸的观测却得出一个截然相反的结论:早期宇宙状态始终如一,当前宇宙外形是扁平的,对磁单极子的观测从来都不具有决定性。

  传统膨胀理论的解释是,宇宙在诞生后不久经历了急速膨胀期,最终产生了一个今天我们所看到的扁平、整体上一致的宇宙。永久膨胀是膨胀理论的下一个阶段,它使得科学家可以避开其他一些棘手的宇宙学问题,例如在我们的宇宙存在以前还有什么(答案是其他宇宙),我们的宇宙为何具有适于生命存在的特性(答案是一切皆有可能)。

  澳大利亚国立大学天体物理学家查尔斯·林尼韦弗(Charles Lineweaver)说:“虽然没有一种理论去解释宇宙的最早期状态,但我们对这种理论的基础具有相当深刻的认识,这些认识似乎无一例外包括其他宇宙。”林尼韦弗没有参加布索团队的研究。林尼韦弗说:“举例说,我们的理论假设一个沸腾热水壶的存在,而我们的宇宙就源于热水壶底的一个水泡。这一理论充分说明其他水泡的存在,因为当开水煮沸时,从来不是只有一个水泡。”

  50亿年内到达“截点”

  正如平行宇宙中概率所固有的问题,永久膨胀论仍难称完美。据布索介绍,如果这些概率在一个平行宇宙中起作用,那一定是实实在在的截点令各个宇宙走向结束。布索的研究团队称,根据用于计算截点的方程式,一个拥有137亿年历史的宇宙将在50亿年内到达“截点”。对于大多数人来说,用数学工具去解释现实世界发生事件的观点,或许听上去有些奇怪,但在物理学领域这些事情都有其先例。

  奥卢姆举例说,曾经有一段时间,许多物理学家坚持一种概念,即质子——具有正电荷的亚原子粒子——本身是由称为夸克的更小粒子构成的。从数学上讲,夸克有助于解释原子核中所谓的强作用力,而在现实世界中,它们则有助于解释发现于加速器中的奇异粒子“动物园”。奥卢姆说:“人们曾说,这种质子中存在粒子的看法永远站不住脚。长期以来,人们认为夸克仅仅是一种有用的计算工具,但他们确实不相信夸克。今天,每个人都认为夸克是真正的基本粒子。”

  布索和同事指出,同理,如果理论家相信永久膨胀理论,他们有两种选择,要么必须相信截点不是计算概率的有效方法,要么相信截点是真实发生的事件,可以预测时间的尽头。布索的研究小组表示,现实世界的截点形态以及时间尽头的构成方式,目前都是未解之谜。如果真实存在,可能也是突然发生、难以预料的事件。即便人类将来可以看到截点,我们也几乎肯定从地球上看不到。

  科学家认为,太阳(如今是一颗具有45.7亿年历史的“中年”恒星)将在大约50亿年内步入生命尽头。到那时,太阳将耗尽核心的燃料,开始褪下气体外层,慢慢膨胀变成红巨星,最终成了一个行星状星云。在这一事件中,地球会遭遇怎样的命运尚不得而知,但鲜有科学家认为地球生命会在太阳死亡事件中幸存下来。

  宇宙终结存在诸多猜想

  虽然澳大利亚国立大学天体物理学家林尼韦弗也认为,计算永久性平行宇宙的概率存在重重障碍,但他并不认为预测现实世界的截点是解决问题的办法。林尼韦弗说:“我从不完全排除任何事件的可能性,但我不会认真看待这个观点。相反,我会更为严肃地对永久膨胀理论背后的种种猜测提出质疑。”

  奥卢姆也认为,物理学家不应接受这样一种观点,即时间走向结束是不可避免的。他说:“没人清楚永久膨胀为何是错误的,同时也没人清楚为何时间也会走向结束。对我来说,这些事情都处于同一起跑线上。”除了膨胀论,宇宙如何终结在物理学上还具有其他许多的理论。

  例如,按照“大坍缩”(big crunch)理论,宇宙当前的膨胀趋势会颠倒,最终缩小变成一个黑洞。另外还有“热寂”(heat death)理论,即宇宙会永远膨胀下去,直至到达一种热平衡状态,在这种状态下,任何事情都不能发生。除此之外,还有一种称为“大裂口”(big rip)的理论,根据这一理论,宇宙的加速膨胀最终会将所有物质一个原子接一个原子地撕裂。

  如果永久膨胀理论被证实是正确的,那么即便在我们的宇宙停止运转之时,更大的平行宇宙的运转仍会继续。奥卢姆指出,无论哪种假想理论最为可信,“都没有必要去推销你的观点,因为宇宙将在50亿年内走向灭亡。不管怎样,我们还有足够的时间去找出真正的答案。”(孝文)

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  新浪环球地理讯 北京时间10月20日消息,据美国国家地理网站报道,以色列耶路撒冷希伯莱大学考古学家今年9月晚些时候宣布,他们已对希律王的皇家剧场包厢展开全面发掘,获得了一系列重大考古发现。以下是考古人员发掘现场的一组图片。

  1.希律王行宫

希律王行宫(图片提供:Hebrew University)
希律王行宫(图片提供:Hebrew University)

  在这张照片中,彩绘“窗户”、彩色石条及在希律王皇家剧场关闭后增加的土墙,给希律王皇家剧场包厢增添了更多神秘感。这个皇家剧场大约建于公元前15年,坐落于希律堡,而希律堡是希律王的王宫之一,也是安葬他的陵墓,位于约旦河西岸。希律王皇家剧场包厢最早发现于2008年,考古学家9月晚些时候称对这个包厢展开全面发掘。

  据考古学家、希伯来大学名誉教授埃胡德·内策尔(Ehud Netzer)介绍,希律王统治着古巴勒斯坦南部地区的朱迪亚,希望“让希律堡闻名于世界”。内策尔在2007年发现了也位于希律堡的希律王陵墓。他说:“为了吸引人,那里建了许多公园和喷泉,希律堡由此闻名于世。皇家剧场的存在表明希律王的梦想实现了:那里可以容纳大量观众,即使没有数千人,也有数以百计的宾客曾经造访这座皇家剧场。”

  2.通往天堂的阶梯

通往天堂的阶梯(图片提供:Hebrew University)
通往天堂的阶梯(图片提供:Hebrew University)

  希律王皇家剧场包厢位于一座人造山的山脚下,如今被木墙和铁顶保护起来。这座人造山曾经是希律王现已毁坏的陵墓所在地。据内策尔介绍,公元前4年,即希律堡建成不到10年时间,希律王死去,在他死后不久,“皇家剧场和其他建筑被拆除,这样,人造山就具有了清晰的圆锥形,充当他的坟墓。整个陵墓看上去十分突出,但其他建筑全部被拆毁了。”

  他补充说:“在决定拆除皇家剧场时,它是遗址管理员和负责陵墓重建工作的工人师傅的住所。在此期间,他们刮掉了墙上的东西——大多是用希腊文和亚拉姆文写的。”在工人们搬进来住以后,他们又用一堵墙将整个房间一分为二,还垒了一个烤面包的炉子。

  3.干壁绘画法

干壁绘画法
干壁绘画法(图片提供:Hebrew University)

  内策尔在谈到希律王皇家剧场包厢的彩绘和精致造型时说:“以色列和巴勒斯坦的其他任何地方现在都不存在像这样的艺术形式。”不过,这种艺术形式在整个中东地区都相当常见,似乎反映了希律王与古罗马帝国的渊源。内策尔说:“我们的艺术史专家说,在风格和手法两方面,‘它都与意大利的非常相似’。此处运用的艺术手法在这个地区尤其不被接受,它是干壁绘画法而非湿壁绘画法,即在干石膏而非湿石膏上绘画。”这些壁画描绘了自然风光、航海景观、动物和尼罗河,与同时代建成的庞培城皇家别墅(Villa Imperiale)的壁画极为相似。

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  新浪环球地理讯 北京时间9月30日消息,据美国国家地理杂志网站报道,印度尼西亚科学院生物学家近年来对婆罗洲属印尼国土部分的岛屿进行了一系列的科学考察。生物学家们于本月公布了部分科考新发现和相关研究成果,科考发现中包括四种新的奇异无尾海蜘蛛物种。

  1. 无尾海蜘蛛

婆罗洲新发现奇异海蜘蛛:须肢长满刺(图)

无尾海蜘蛛( 图片提供:Cahyo Rahmadi)

  这只海蜘蛛正在印尼的一个洞穴中饱餐一只蟋蟀。这种海蜘蛛是本月公布的新发现的四种海蜘蛛新物种之一,学名为“Sarax yayukae”,长约半英寸(约合13毫米),发现于2004年。

  这些节肢动物,也被称为“无尾海蜘蛛”。不过,它们既不是蜘蛛,也不是蝎子,它们长长的腿已经进化成又长又柔软的鞭状触角。生物学家对这种怪异的动物进行研究后发现,它们还拥有扁平的身体以及多刺的附属肢。

  印度尼西亚科学院生物学家卡由-拉玛迪介绍说,尽管海蜘蛛早在4.16亿年前泥盆纪时就已经爬行于地球的热带地区,但是现存的海蜘蛛物种并不多。现存的海蜘蛛大多只发现于一些小型的洞穴中,而且正在受到婆罗洲当地煤矿和石灰石开采计划的威胁。拉玛迪也是这项研究的主要负责人。

  2. 须肢长满刺

多刺的须肢
多刺的须肢( 图片提供:Cahyo Rahmadi)

  在这个特写镜头中,海蜘蛛的附属须肢上长满了刺,看起来相当可怕。但是,这种海蜘蛛的体形相对较小,只有三分之一英寸(约合8毫米)长。这个新的海蜘蛛物种学名为“Sarax sangkulirangensis”。

  为了发现这些新物种,拉玛迪和同事们历经艰险,前往婆罗洲某些偏远的区域考察,其中有些地方只有利用直升机才可到达。拉玛迪表示,能够有机会取得这些重大发现,也非常值得。

  3. 长长的须肢

长长的须肢
长长的须肢( 图片提供:Cahyo Rahmadi)

  新发现的海蜘蛛物种“Sarax mardua”。这种海蜘蛛,雄性的须肢比雌性要长得多。“Sarax mardua”发现于2004年。据拉玛迪介绍,“Sarax mardua”只生活于印尼桑库利朗的石灰石山洞中。

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  新浪环球地理讯 北京时间9月29日消息,据美国国家地理网站报道,“保护国际”与国际自然保护联盟两栖动物专家小组今年8月10日联合实施了一个研究项目,在全球范围内寻找颇具科研价值的两栖动物物种。而根据他们公布的首批研究成果,在这次史无前例的努力中,他们已经发现了三个原以为已经灭绝的两栖动物物种。

  1.宁巴山非洲树蛙

宁巴山非洲树蛙
宁巴山非洲树蛙(图片提供: Ngoran Germain Kouame via Conservation International)

  动物保护组织者9月20日宣布,他们在西非国家科特迪瓦的沼泽地发现了宁巴山非洲树蛙。宁巴山非洲树蛙学名Hyperolius nimbae,亦称宁巴山苇蛙,科学家原以为这种青蛙早已灭绝。宁巴山非洲树蛙身长1.3英寸(约合3.3厘米),在科特迪瓦与利比里亚边境附近的沼泽地发现它们以前,这种蛙种已经消失了40多年。

  新项目由“保护国际”与国际自然保护联盟两栖动物专家小组联合实施,旨在寻找一百种据认为已经灭绝的物种,但主要还是寻找十个具有高度科研和审美价值的物种。近年来,由于淡水栖息地丧失以及威胁两栖动物的壶菌的扩散,世界范围内的两栖动物种类快速减少。据“保护国际”组织介绍,在已知所有两栖动物中,近30%面临灭绝的威胁。

  2.桑库鲁苇蛙

桑库鲁苇蛙
桑库鲁苇蛙(图片提供: Jos Kielgast via Conservation International)

  在消失数十年以后,科学家原本以为灭绝的桑库鲁苇蛙(学名Hyperolius sankuruensis)最近又重新被发现。桑库鲁苇蛙亦称奥马尼温杜苇蛙,最早于1979年发现于刚果民主共和国的偏远森林,丹麦哥本哈根大学的乔斯·基尔加斯特(Jos Kielgast)又在距最早找到这种青蛙之地大约185英里(300公里)处发现了它们的踪影。

  美国南佛罗里达大学生态学家杰森·洛尔今年8月在接受国家地理杂志采访时表示,寻找像桑库鲁苇蛙这样消失已久的两栖动物的努力应该受到表扬。洛尔没有参与最新研究。他说:“有人认为,重新发现这些物种说明以前科学家的工作出现了失误,或是某些物种尤其是所有两栖动物并没有‘消失’的证据,我并不赞成这种观点。虽然现存一些个体或孤立物种的发现肯定比它们彻底消失要强,但鉴于两栖动物在全球范围内的迅速消失,这只是微不足道的胜利。”

  3.洞穴膜螈

洞穴膜螈
洞穴膜螈(图片提供:Sean Rovito via Conservation International)

  墨西哥国立自治大学生物学家肖恩·洛维托(Sean Rovito)日前在墨西哥杜兰戈州发现了隐藏于地下的洞穴膜螈。洞穴膜螈学名Chiropterotriton mosaueri,是墨西哥独有的一种蝾螈,于1941年最早被发现,但同时也是最后一次看到它的踪影。当洛维托看到这种原本以为已经灭绝的蝾螈爬在岩石上面时,他倍感惊讶。洛维托在一份声明中称:“我觉得非常的幸运,不仅发现了这些奇异的蝾螈,还知道这两个物种多年来一直生活在野外。”

  据“保护国际”组织介绍,除了壶菌的扩散以外,因农业和城市开发导致的淡水栖息地丧失,也是两栖动物物种迅速减少的罪魁祸首。发现洞穴膜螈的山洞还是当地村庄的饮用水源。“保护国际”专家称,这个洞穴可能正因森林砍伐而干涸——森林砍伐削弱了土地吸收和留住水的能力,使得周围环境更加不适于两栖动物生活。(孝文)

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图坦卡蒙的祖父
图坦卡蒙的祖父
揭开埃及法老图坦卡蒙家族木乃伊身份之谜(图)(2)

  作为古埃及的标志性象征,少年法老入葬时佩戴的面具用黄金、玻璃和半宝石塑造出其不朽形象。现在,这件展品与其他出自图坦卡蒙之墓的宝物一起,保存在开罗的埃及博物馆,吸引汹涌人流前来观看。

 从帝王谷KV55号墓穴中一具木乃伊提取骨组织后,埃及首席科学家与DNA专家交换意见
从帝王谷KV55号墓穴中一具木乃伊提取骨组织后,埃及首席科学家与DNA专家交换意见
图坦卡蒙墓穴中发现一具胎儿木乃伊,至少已有七个月大,旁边还有一个更小、更纤弱的胎儿。两个小生命可能都是法老的女儿。
图坦卡蒙墓穴中发现一具胎儿木乃伊,至少已有七个月大,旁边还有一个更小、更纤弱的胎儿。两个小生命可能都是法老的女儿。

  为解开这些谜题,我们决定对图坦卡蒙以及另外十具怀疑是其直系亲属的木乃伊进行DNA分析。过去,我一直反对对皇室木乃伊进行基因研究,因为在不受现代DNA感染的情况下获得有效样本的几率小之又小,不值得去冒险侵扰这些神圣的古物。然而,2008年,几位遗传学家说服我相信,该领域技术已发展得足够先进,大有可能获得有用结果。于是,我们建起两座顶尖水准的DNA测序实验室,一座位于开罗市埃及博物馆的地下室,另一座在开罗大学医学院。研究将由埃及科学家主持:来自位于开罗的国家研究中心的叶海亚· 贾德和索玛伊娅 · 伊斯梅尔。

  同时,我们还决定对所有木乃伊进行CT扫描,由开罗大学医学院的阿什拉夫· 赛利姆和萨哈尔· 萨利姆指导。另有三位来自其他国家的专家担当顾问:德国蒂宾根大学的卡斯滕· 普施、意大利博尔扎诺欧洲学会木乃伊与冰人研究会的艾伯特· 津克,以及博尔扎诺中心医院的保罗· 戈斯特纳。

  其中四具木乃伊身份已知,包括仍躺在帝王谷坟墓中的图坦卡蒙,以及另外三具在埃及博物馆展出的木乃伊:阿蒙霍特普三世,还有其妻提耶的父母尤亚和图玉。身份不明的木乃伊中有一位在帝王谷神秘的KV55号墓穴中发现的男性,考古证据和文字记录显示,这具木乃伊很有可能是阿肯那顿或者斯门卡尔。

  对图坦卡蒙母亲和妻子的搜寻聚焦在四具身份不明的女性木乃伊上,其中两具,昵称为“年长女士”和“年轻女士”的,发现于1898年,当时她们躺在阿蒙霍特普二世墓穴(KV35)一个侧室的地面上,身体裸露着,很显然是在大约公元前1000年新王国时代结束后由神职人员隐藏在此的。另外两具无名女性木乃伊来自帝王谷中的一座小墓穴(KV21)。这座墓穴的建筑结构表明它属于第十八王朝,而且两具女尸都左手握拳置于前胸,人们普遍认为这是王后的标志性姿态。

  最后,我们将尝试从图坦卡蒙墓穴中两具胎儿木乃伊身上获取DNA——由于这两具木乃伊保存状况极差,所以此举成功的希望不大。但如果成功,我们或许就能把这延续五代的皇族谜题拼凑完整。

  为获取可用样本,遗传学家们从几具木乃伊身体的不同部位提取组织,组织都取自骨骼内部深处,这样的话,标本就不可能受到前代考古学家DNA的污染,也不可能接触过当初制作木乃伊的埃及神职人员。同时,研究人员小心翼翼处理标本,避免自己对其造成污染。标本提取后,需要把DNA与其他多余物质进行分离,包括神职人员用来保存尸体的油膏和树脂。由于每个木乃伊制作过程中所用的防腐材料不同,所以净化DNA的步骤也各不相同。处理每个标本过程中的每个步骤,都有可能对其中脆弱的物质造成破坏。

  这场研究的中心人物是图坦卡蒙本人。如果提取和分离工作进行得顺利,他的DNA将被透明溶液获取,接受化验。然而令人沮丧的是,获得的初始溶液浑浊不堪,需要花六个月的时间找到清除污染物(制作木乃伊过程中使用的一些至今未知的物质)的办法,并获得可进行扩增和测序的样本。

  从另外三具男性木乃伊(尤亚、阿蒙霍特普三世和神秘的KV55号墓穴之主)身上获取DNA之后,我们开始着手调查图坦卡蒙之父的身份。关于这一关键性问题,考古发现中记录得含糊不清。在图坦卡蒙统治期间的几处铭文中,少年国王称阿蒙霍特普三世为父亲,但不能以此盖棺定论,因为该词语也可解为“祖父”或“祖先”。而且,根据大众普遍接受的纪年法,图坦卡蒙出生前大约十年,阿蒙霍特普三世就已经去世。

  许多学者认为,图坦卡蒙之父实为阿肯那顿,支撑这种说法的证据是阿马纳附近发现的一块断裂的石灰岩,岩石上的铭文中称图坦卡顿和安克珊帕顿为国王心爱的孩子。我们已知安克珊帕顿是阿肯那顿之女,因此可以推出图坦卡顿(也就是后来的图坦卡蒙)是他的儿子。然而,并不是所有学者都认为这一证据具有说服力,部分人提出,图坦卡蒙的父亲实际上是神秘的斯门卡尔。我个人一直倾向于阿肯那顿,但这也仅是一种假说。

  一旦这些木乃伊的DNA得以分离出来,就只需把阿蒙霍特普三世、KV55和图坦卡蒙的Y染色体进行比较,便可以看出他们之间是否存在亲缘关系。(互有亲缘关系的男性Y染色体中具有相同的DNA模式,因为男性基因组中的这一部分是直接从父亲那里继承。)

  但要想弄清他们之间的确切关系,还需要进行更加精细的遗传学鉴定。在人类基因组的染色体中有些已知的特定区域内,不同个体之间的DNA编码(组成遗传密码的A、T、G和C)模式差异很大。这些差异导致同样的密码序列在不同个体中出现的次数不同。例如,一个密码序列可能在某人基因中重复出现10次,而在另一无亲缘关系的个体中,同一序列可能重复15次,第三个人重复20次,以此类推。如果这些差异性极大的区域中有10个都吻合的话,联邦调查局便可据此判断,犯罪现场留下的DNA来自某个嫌犯。

  与侦破罪案相比,让失散3300年的家人重新团聚所需要的技术标准没有那么严格,仅需把这些染色体区域中的8个进行比对,我们的研究小组便得出结论,阿蒙霍特普三世是KV55墓主的父亲,而后者则是图坦卡蒙之父。这一结论的准确性是99.99%。

  现在,我们找到了图坦卡蒙之父的遗体,但仍无法确定他到底是谁。主要的怀疑对象是法老阿肯那顿和斯门卡尔。KV55号墓穴中有一处秘窖,里面的物品据说是图坦卡蒙从阿肯那顿(或者斯门卡尔)之前在阿马纳的埋葬地带到底比斯来的。尽管棺木上的徽匡(内有法老名字的椭圆符号)已被凿去,但仍保留着阿肯那顿的特属称谓。然而并不是所有证据都指向阿肯那顿。大多数法医化验结果都显示,死者是年龄不超过25岁的男性——对阿肯那顿来说太年轻了,因为看似他在开始为期17年的统治之前,就已经生育了两个女儿。因此,大多数学者怀疑,这具木乃伊实际上是虚幻魅影般的法老斯门卡尔。

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  新浪环球地理讯 北京时间9月20日消息,据美国国家地理网站报道,2006年,考古学家在墨西哥尤卡坦半岛沿岸的一个海底洞穴发现了一具距今一万年的古人类尸骸。以下是一组考古学家在现场取证研究的镜头。

  1.测量古人类尸骸

测量古人类尸骸(图片提供:Eugenio Acevez, Instituto Nacional de Antropologìa e Historia/Reuters)
测量古人类尸骸(图片提供:Eugenio Acevez, Instituto Nacional de Antropologìa e Historia/Reuters)

  考古学家正在墨西哥图卢姆小镇附近“Chan Hol”(玛雅语的意思是“小洞”)海底洞穴中对一块骨骼进行测量,这块骨骼来自于一具距今1万年的古人类尸骸。所谓“小洞青年”尸骸发现于2006年,今年8月底被从洞穴中打捞出来。

  2.“小洞青年”尸骸

“小洞青年”尸骸(图片提供:Jeronimo Aviles, Instituto Nacional de Antropologìa e Historia/Reuters)
“小洞青年”尸骸(图片提供:Jeronimo Aviles, Instituto Nacional de Antropologìa e Historia/Reuters)

  在8月底被打捞上来以前,“小洞青年”尸骸在海底洞穴静静躺了大约一万年。多年来,科学家一直在那里研究和记录现场发现的骸骨,以便不会失去任何有价值的线索。

  3.对尸骸拍照

对尸骸拍照(图片提供:Jeronimo Aviles, Instituto Nacional de Antropologìa e Historia/Reuters)
对尸骸拍照(图片提供:Jeronimo Aviles, Instituto Nacional de Antropologìa e Historia/Reuters)

  在墨西哥加勒比海岸附近图卢姆海底洞穴,考古学家对“小洞青年”尸骸拍照。

  4.在水下潜行

在水下潜行(图片提供:Jeronimo Aviles, Instituto Nacional de Antropologìa e Historia/Reuters)
在水下潜行(图片提供:Jeronimo Aviles, Instituto Nacional de Antropologìa e Historia/Reuters)

  考古学家在发现“小洞青年”尸骸的海底洞穴潜行。今年8月底,他们将这具尸骸从那里打捞出去。洞口在水下约30英尺(约合10米)处,而“小洞青年”尸骸就发现于1880英尺(约合550米)深处。(孝文)

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资料图片:美国印第安纳波利斯儿童博物馆展示的暴龙骨骼
资料图片:美国印第安纳波利斯儿童博物馆展示的霸王龙骨骼

  新浪环球地理讯 北京时间9月20日消息,据美国国家地理网站报道,美国研究人员表示,虽然霸王龙在白垩纪的食物链中处于“塔尖”,但在大多数霸王龙种类最早现身地球的8000万年里,它们堪称“侏儒”, 还没有人类块头大。

  考古学家近年来发现了大量霸王龙化石,仅在去年,就确认了六个霸王龙新种类,这些证据表明,霸王龙科在进化晚期,生长速度变得飞快。研究结果刊登在最新一期的《科学》杂志上。美国自然历史博物馆古生物学家斯蒂芬·布鲁萨特(Stephen Brusatte)说:“10年前,我们只知道5种或6种霸王龙,它们全都非常相像,都是像霸王龙一样的顶级掠食者。”

  “现在,我们掌握了20种霸王龙的化石证据,从侏罗纪到白垩纪,历史跨度达一亿年。它们体型大小不一,小到如犬般大小,大到像霸王龙那样的庞然大物。”霸王龙从鼻子到尾巴尖长达40英尺(约合12米)。布鲁萨特正在哥伦比亚大学攻读博士。霸王龙最早在距今大约1.65亿年前的侏罗纪中期在地球上出现。

  虽然它们在长达8000万年的历史长河中身体一直很矮小,但早期霸王龙种类都像霸王龙一样,是两足掠食动物,具有像“门齿”一样的牙齿。但是,霸王龙科动物早期和晚期的身体结构也存在明显差异,例如,有些手臂更长,或者头部相对小。布鲁萨特说:“最古老的霸王龙和霸王龙之间存在明显差异。但这一切经过了一亿年的进化历程。”

  美国马里兰大学霸王龙科动物专家托马斯·霍尔兹(Thomas Holtz)说:“我习惯于将早期霸王龙比喻为侏罗纪和白垩纪早期的豺类。它们都很难缠,体型不大,欺软怕硬,专门猎食小恐龙,而将大家伙留给像异特龙这样的顶级掠食动物。”霍尔茨没有参加布鲁萨特的最新研究。

  布鲁萨特称,霸王龙体型突然增大的准确原因和方式尚不得而知:“大约8000万年前,它们不仅在身体方面变大,而且在生态学方面也变得强大。成为主导食物链的顶尖掠食动物。”对于古生物学家来说,不幸的是,这个相对突然的进化转变发生在持续1500万年的侏罗纪中期,科学家发现的这个阶段的化石记录非常少。

  布鲁萨特介绍说,科学家仅仅知道,“在霸王龙出现的头8000万年,还有别的大型食肉掠食恐龙,如异特龙和斑龙。在其存在的大部分历史,霸王龙的发展都受到限制。但是,出于某种原因,其中多数大型掠食性恐龙灭绝,霸王龙终于等到了扬眉吐气的良机。”即便新发现的霸王龙化石提供了有关这个恐龙家族发展状况的重要证据,但高科技分析让科学家对霸王龙及其近亲的总体情况有了更为清晰的认识。

  例如,霸王龙可能行动迟缓,但拥有敏锐的嗅觉和听觉,当然,还可以给猎物以致命一击。科学家利用CT扫描等成像技术,正在重建霸王龙的行为和能力,此类技术可以揭示它们的脑部大小和内耳结构。另外,用电脑制作的生物力学模型正将大量数据融入电脑程序中,用以确定恐龙肌肉力量,揭示它们如何使用前肢。

  科学家还发现了一些处于不同生命阶段的恐龙的化石,包括霸王龙的化石,将这种信息输入到含有体型和年龄数据的软件中,他们就像研究活的动物一样,可以模拟恐龙生长与成熟方式,进而增进我们对曾经所认为不太熟悉的恐龙种类的了解。霍尔兹说:“高科技让我们对恐龙化石有了新的认识,让我们能够以孤立的骨骼所不能的方式,像活的动物一样对恐龙展开研究。” (秋凌)

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  新浪环球地理讯 北京时间9月14日消息,据美国国家地理杂志网站报道,在最新进行的一次观测中,天文学家发现了螺旋星系通过吞噬矮星系不断成长壮大的新证据。科学家表示矮星系是宇宙中形成的第一批系统,它们随后合并形成更大的系统。我们当前在银河系等螺旋星系周围观测到的矮星系是这一过程的幸存者。

  1.积满尘埃的向日葵星系

积满尘埃的向日葵星系(图片来源:MPIA 的R. Jay GaBany和D. Martínez-Delgado)
积满尘埃的向日葵星系(图片来源:MPIA 的R. Jay GaBany和D. Martínez-Delgado)

  照片于2005年拍摄,最近对外公布,呈现了螺旋星系M63。M63也被称之为“向日葵星系”,周围的尘埃和气体形成一个可怕的晕轮。在对螺旋星系进行观测时,美国新墨西哥州的一架远程遥控私人望远镜拍摄下这幅照片。天文学家从照片中发现了星系吞食过程的残留物,通过对这些残留物进行研究,他们可以发现螺旋星系的更多秘密

  体积较大的螺旋星系含有数千亿颗恒星,天文学家认为,大型螺旋星系通过“吞噬”附近的矮星系(只含有几十亿颗恒星)不断生长壮大。矮星系是体积较小的卫星星系,它们被拖向饥饿的螺旋星系并在巨大的引力作用下被撕成碎片。在随后的几十亿年时间内,矮星系降级为束状和卷须状结构,被称之为“潮汐流”。再经过几十亿年时间,这些微弱的恒星流将被螺旋星系吞噬。

  自1997年以来,天文学家便在我们的银河系和邻近星系周围,发现潮汐流以及其他与星系内狂暴的吞食事件有关的结构。此次最新观测由马克斯·普朗克天文学研究所的大卫·马特奈兹-德尔加多领导,第一次证明更为遥远的星系周围同样存在这些结构,进而有力地支持了“以大吃小”这一星系进化理论。马特奈兹-德尔加多在一封电子邮件中表示:“这一过程对椭圆星系来说同样非常重要。我们只研究本地宇宙内位于银河系附近并且质量与之接近的螺旋星系,因此可以了解银河系的形成。”

  2.向日葵星系的隐藏花瓣

向日葵星系的隐藏花瓣(图片来源:MPIA 的R. Jay GaBany和D. Martínez-Delgado)
向日葵星系的隐藏花瓣(图片来源:MPIA 的R. Jay GaBany和D. Martínez-Delgado)

  第一幅照片的负片,位于照片中部的是这个向日葵星系的主体。这幅负片揭示了螺旋星系M63周围微弱的潮汐流结构。M63距地球3000万光年,宽度达到6万光年。尽管距离极为遥远,但只需借助普通的业余望远镜,我们便很容易在北斗七星附近的北部天空发现这个星系的身影。实际上,此次观测过程中拍摄的照片均出自私人望远镜之手,这些望远镜位于美国新墨西哥州、加利福尼亚州以及澳大利亚,装有可在市面上买到的照相机。

  3.肮脏的食客

肮脏的食客(图片来源:D. Martínez-Delgado/MPIA)
肮脏的食客(图片来源:D. Martínez-Delgado/MPIA)

  在此次新观测过程中拍摄的一幅照片的负片,黑色的臂状结构和微弱的恒星云环绕NGC 7531螺旋星系。研究小组表示,观测结果显示质量只有螺旋星系1%至5%的大型潮汐流在这种星系周围较为常见。本地宇宙的星系群存在几个潮汐流,其中包括大角星流,这些潮汐流应该是一颗被银河系吞噬的矮星系的残余。但星系通过吞噬生长并不是潮汐流的唯一来源。麦哲伦流是连接恒星与大小麦哲伦星云的一座桥梁,据信由银河系的两个卫星星系险些发生碰撞形成。

发表在栏目: 自然
一个未知西班牙人在书信背面用现代学者前所未见的一种语言对数字进行翻译
一个未知西班牙人在书信背面用现代学者前所未见的一种语言对数字进行翻译

  新浪环球地理讯 北京时间9月1日消息,据美国国家地理网站报道,考古学家表示,通过研究一封400年前的书信背面的注释,他们发现了秘鲁北部土著曾经使用的一种前所未知的语言。

  这封信由一个未知西班牙人所写,尘封了400年之久,2008年发现于一个西班牙殖民时期古老教堂的废墟。不过,一个由科学家和语言学家组成的科研小组直到最近才发现书信背面文字的重要性。原来,那位17世纪的作家将西班牙数字和阿拉伯数字翻译成现代学家们前所未见的一种神秘语言。

  领导实施这项研究的美国哈佛大学皮博迪考古学与民族学博物馆考古学家杰弗里-奎尔特(Jeffrey Quilter)说:“即便这封书信没有向我们透露完整的信息,但确实向我们展现了一种完全不同于我们所知道的语言。这或许意味着里面隐藏着大量我们不清楚的信息。”奎尔特猜测,新发现的秘鲁土著语言可能源于盖丘亚语。

  秘鲁原住民至今仍在讲盖丘亚语。但它显然是一种独特的语言,可能是当代文献提到的两种语言Quingnam和Pescadora——“渔民语言”中的一种。有学者认为,这两种语言其实是同一种,只是被西班牙早期殖民者误认为是两种不同的语言。另外,据奎尔特介绍,书信背面文字包括翻译过来的数字,也就是说,这种语言的数字系统是十进制,就像英语一样。虽然印加人也使用十进制,但其他许多文化并不使用:例如,玛雅人就是用二十进制。

  考古人员是在秘鲁北部埃尔布鲁约(El Brujo)遗址的马格达勒纳卡维约大教堂的考古挖掘中发现这封信的。奎尔特说,这座教堂以前为附近原住民居住的一个村庄提供服务,后来被西班牙殖民者强行迁至现在的埃尔布鲁约遗址,可能是出于让他们皈依基督教的目的。

  据奎尔特介绍,这只是在埃尔布鲁约遗址发现的大量历史文献之一,由于当地气候极为干燥,使得这些历史文献保存完好。奎尔特开玩笑说:“考古学家的快乐建立在别人的痛苦之上。西班牙殖民主义者造成了这种不幸,让人推倒了马格达勒纳卡维约大教堂——我认为可能是在17世纪中晚期——架空了保存这些历史文献的图书馆或办公室。”

  奎尔特指出,在马格达勒纳卡维约大教堂发现新的语言,有助于加强我们对美洲殖民时代早期文化多样性的认识。他说:“中国古语说,‘宁为太平狗,不做乱世人’,这充分体验了和平的可贵。我们常常认为西班牙殖民主义者和美洲原住民之间存在对抗,但从马萨诸塞州到秘鲁,几乎每个地方都是更为多样的民族的对抗。”

  例如,来自许多欧洲国家的殖民主义者被统称为“西班牙人”,而在美洲,许多民族讲不同语言,拥有不同的习俗,“这的确表明世界是多么的丰富和多样。”研究结果将刊登于最新一期的《美国人类学家》(American Anthropologist)杂志上。(秋凌)

发表在栏目: 科学

  新浪环球地理讯 据美国国家地理网站8月26日报道,最近科学家在东南亚婆罗洲岛上发现一种豌豆大小的青蛙,这是世界上最小的一种青蛙。下面是有关这种青蛙的一些情况。

  1.停在铅笔上的“豌豆”青蛙

停在铅笔上的“豌豆”青蛙(图片提供: Indraneil Das, Institute of Biodiversity and Environmental Conservation)
停在铅笔上的“豌豆”青蛙(图片提供: Indraneil Das, Institute of Biodiversity and Environmental Conservation)

  这张照片显示的是最新发现的豌豆大小的青蛙Microhyla nepenthicola蹲在铅笔削尖的一端。它是世界上最小的一种青蛙,科学家是在马来群岛的婆罗洲岛雨林里的猪笼草丛中及其周围发现这种青蛙的。

  25日相关人员宣布了这一重大发现,但是一个多世纪来,Microhyla nepenthicola一直隐藏起来,不为人类所知。共同发现者英德拉内尔·达斯是马来西亚砂拉越大学的爬虫学家,他在一项声明中说:“我在博物馆里看到过一些已有数百年之久的这种青蛙标本。科学家大概认为它们是其他种类的青蛙的幼体。但是研究证实,它们是这种新发现的小种青蛙的成蛙。”

  2.趴在硬币边缘的新青蛙

趴在硬币边缘的新青蛙(图片提供:Indraneil Das, Institute of Biodiversity and Environmental Conservation)
趴在硬币边缘的新青蛙(图片提供:Indraneil Das, Institute of Biodiversity and Environmental Conservation)

  一只刚刚由蝌蚪变成青蛙的小Microhyla nepenthicola趴在一枚美国硬币的边缘,与亚伯拉罕·林肯面对面。这种新发现的青蛙,成年雄性的体型大约有一粒豌豆那么大。这种体型使它们很难被发现。然而对科学家来说非常幸运的是,这种青蛙非常爱叫,而且叫声很大。

  爬虫学家罗宾·摩尔没参与这一发现,他说:“你经常会注意到一些很小的青蛙的叫声非常大、非常吵。”摩尔正在负责一个保护国际项目,该项目旨在重新发现100种在过去10年间已经公认已灭绝的“失去的”两栖动物。婆罗洲这种新蛙的共同发现者达斯9月将加入到摩尔的队伍中,到印尼寻找桑巴斯溪蟾蜍(Sambas stream toad),人们是在20世纪50年代最后一次看到这种青蛙。

  3.美丽的瓶状叶

美丽的瓶状叶
美丽的瓶状叶(图片提供:Indraneil Das, Institute of Biodiversity and Environmental Conservation)

  这种豌豆大小的青蛙的名字,是根据它们赖以生存的一种植物的名字命名的。瓶状猪笼草(Nepenthes ampullaria)生长在潮湿、阴暗的森林里,拥有一个球状叶。黄昏时分,雄性Microhyla nepenthicola经常会聚集到一棵猪笼草周围,开始对雌性唱“情歌”,它们的刺耳叫声每持续几分钟,就会安静一段时间,然后再接着鸣叫。摩尔说,这种青蛙交响乐有时会持续几个小时。

  正是这种青蛙的叫声,让科学家深信他们正在接触一种新青蛙,而不是另一种青蛙的幼体。摩尔表示,因为只有成年青蛙才会叫。

  4.小蝌蚪

小蝌蚪
小蝌蚪(图片提供:Indraneil Das, Institute of Biodiversity and Environmental Conservation)

  这是生活在婆罗洲猪笼草中的一个小型新蛙种的幼体。雌性青蛙在此类植物的两侧孵卵,蝌蚪就在猪笼草采集的水中长大。这个新蛙种名为Microhyla nepenthicola,属于一个名为microhylid的小青蛙家族。据摩尔介绍,在已知大约30个microhylid蛙种中,许多是亚洲小型树蛙。成年microhylid蛙一般以昆虫幼体、小苍蝇或蚂蚁这样的小昆虫为食。

  5. 小青蛙趴在“指甲床”上

小青蛙趴在“指甲床”上
小青蛙趴在“指甲床”上(图片提供:Indraneil Das, Institute of Biodiversity and Environmental Conservation)

  科学家对这只猪笼草姬蛙(Microhyla nepenthicola)幼仔进行了测量,现在的它还没有完全发育成熟,蝌蚪尾巴还没有退去。“环保国际”的摩尔指出,由于栖息地萎缩、疾病和气候变化,世界上的很多青蛙以及其他两栖动物正在人们的视线中消失。目前尚不清楚这一新物种的生存是否面临威胁,但由于砍伐和开辟棕榈油种植园,它们的雨林家园正遭到破坏。在最近出版的《动物分类学》杂志上,研究人员详述了这个新发现的豌豆大小青蛙种群。(秋凌)

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