科学

  新浪环球地理讯 北京时间6月7日消息,据美国国家地理网站报道,或因热带风暴“阿加莎”所引发暴雨的影响,危地马拉首都危地马拉城市区5月30日出现了一个深约100米的巨坑,让世人震惊。以严格的地质学术语来解释,天坑(sinkhole)是指由于水不断侵蚀固体基岩,使地表发生塌陷形成的一个巨大的深坑。美国许多地方出现天坑的几率都很大。以下是世界上最著名的天坑。

  1.2010年危地马拉天坑

2010年危地马拉天坑
2010年危地马拉天坑

  危地马拉巨坑又将天坑这一术语进一步扩展,即地面突然塌陷。危地马拉城部分市区地面不是处于固体基岩之上,而是一层松弛的、由碎石构成的火山浮石,通常有数百英尺厚。至少一位地质学家表示,危地马拉城的最新天坑是由管道泄漏引发,并非自然现象。总体而言,危地马拉重复发生此类事件的可能性较大,但却非常难以预测。

  2.2007年危地马拉天坑

2007年危地马拉天坑
2007年危地马拉天坑

  2007年,危地马拉城也曾出现过一个类似天坑,而且距离最近出现的那个天坑还不远。根据照片判断,这两个天坑的直径约为60英尺(约合18米),深约300英尺(约合100米)。通常情况下,当局会用大块石头和其他碎片将天坑填满。随着时间推移,在水的侵蚀和空气的烘燥作用下,还会引起天坑向内倾斜。

  以美国佛罗里达州的温特帕克天坑为例,它与危地马拉天坑倾斜度相同,深度约为100英尺(约合30米)。但是,佛罗里达州有“阳光州”之美誉,光照充足,使得天坑在大约24小时内慢慢发生倾斜。美国密苏里州立大学地质学家道格-格乌泽(Doug Gouzie)说:“我认为危地马拉城天坑四周并没有如此快速地塌陷。”

  3.佛罗里达州温特帕克天坑

佛罗里达州温特帕克天坑
佛罗里达州温特帕克天坑

  据格乌泽介绍,温特帕克天坑在1981年形成于该市一个公共游泳池下面,“至于这个游泳池是否泄漏,我从未看到过一份完整的报告。”他说,水可能通过游泳池底的小裂缝渗入下面的土壤。由于佛罗里达州的土壤多沙,即便是游泳池周围的水生植物也有可能慢慢地将足够多的土壤冲走,侵蚀下面的固体石灰岩层。格乌泽指出,美国地质勘测局绘制了遍布全美的基岩类型。科学家仍需要对地下裂缝和水流经这些裂缝的方式进行广泛研究,以便对发生天坑的地点进行预测。

  4.佛罗里达州马尔伯里天坑

佛罗里达州马尔伯里天坑
佛罗里达州马尔伯里天坑

  这个深约185英尺(约合56米)的天坑于1994年出现在佛罗里达州的马尔伯里市,发生塌陷的地方位于采矿企业IMC-Agrico倾倒的一堆废料。该公司当时正在开采岩石以提取磷酸盐。磷酸盐是一种化学物质,是化肥的主要成分,主要用于制造磷酸,以及增强苏打和各种食品的味道。然而,在磷酸盐从岩石中提取出来以后,主要成分是石膏的废料被作为泥浆过滤出来。

  随着一层层的石膏被晒干,就形成了裂缝,就像出现在干燥泥团上的裂缝。后来,水在裂缝中不断流动,将地下物质卷走,为天坑的形成创造了条件。美国监管机构称,IMC-Agrico公司应该承担起管理这个天坑的责任,避免对地下饮用水供应造成危害。

  5.伯利兹城“蓝洞”天坑

伯利兹城“蓝洞”天坑
伯利兹城“蓝洞”天坑

  据密苏里州立大学地质学家格乌泽介绍,无论在什么地方,只要水能侵蚀连接水平排水系统的垂直通道,就有可能发生天坑,因为在这种情况下,大量固体物质被冲走。如果天坑在海岸附近或是在大海中——比如洪都拉斯伯利兹城海岸附近灯塔暗礁著名的“蓝洞”天坑,海水会在塌陷后迅速渗入,形成一个深不见底的池子。

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  5.月球上的一杆入洞

月球上的一杆入洞
月球上的一杆入洞(图片提供:NASA/GSFC/Arizona State University)

  当宇航员艾伦·谢泼德在月球上把高尔夫球打得“很远很远很远”的时候,他肯定希望能够拍下这样一张照片:美国宇航局5月19日公布的月球勘测轨道器拍到的一张照片显示,一块小石头似乎一杆入洞,落入月球坑中。

  这个小坑事实上在月球近侧西南部的一个较大坑的底部。当它沿着大坑壁滚落时,科学家能根据它留在月球土壤上的痕迹跟踪它的路径。科学家认为这块岩石是因为一次小小的撞击或者月震松散脱落。

  6.心与灵魂

心与灵魂
心与灵魂(图片提供:NASA/JPL-Caltech/UCLA)

  一张新的红外线照片让天文学家看到了银河系的英仙座旋臂的“心”和“灵魂”。星云“心”(右)因与人的心脏类似而得名。就像它的邻居“灵魂”星系一样,这个漩涡状的气尘团是一个恒星生成的区域。在这两个气尘团中,来自内部新生恒星的强辐射和风形成了巨大的气泡。这张5月24日美国宇航局广域红外探测器拍到的新照片显示出气团中温度较低充满尘埃的裂缝,在这里,气体和尘埃开始形成新的恒星。

  7.双子星

双子星
双子星(图片提供:NASA/JPL-Caltech/University of Michigan)

  美国宇航局5月20日公布的斯皮策太空望远镜拍到的一组(6张)照片中,绿色带电粒子流从新生双子恒星周围的黑色气尘块中喷出。六个气尘块中的两个——左上和中上——被认为是新生双子恒星的家园。天文学家认为,形状不规则的气尘块可能是双子星形成的原因。

  8.寄生母星吞噬环绕行星

寄生母星吞噬环绕行星
寄生母星吞噬环绕行星(图片提供:G. Bacon, NASA/ESA)

  这是宇宙中发生的“母毒食子”事件:太阳系外的行星WASP-12b面临被其母星逐渐吞噬的命运。在银河系中,这个木星状的气体行星的运行轨道与其母星非常接近,仅200万英里。这样近的距离意味着WASP-12b是银河系中已知的最热的行星。今年2月天文学家报告,观测显示,在母星巨大的引力作用下WASP-12b膨胀,导致它的气体开始逃离。逃离的物质没有散开,而是在引力作用下被吸向母星,形成恒星环。

  5月20日,科学家宣布,哈勃望远镜获得的新观测数据证实,寄生母星吞噬WASP-12b以扩张自己。这一过程进展快速,以至于WASP-12b行星的生命可能只剩下1000万年。 (任秋凌)

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  新浪环球地理讯 北京时间5月26日消息 据美国国家地理网站报道,墨西哥湾泄漏原油一连几周只是在海面上活动,但5月20日左右,泄漏的原油被冲上美国路易斯安那州的海岸,科学家认为这可能会带来破坏性影响。据美国德州理工大学毒理学家罗恩-肯达尔(Ron Kendall)介绍,作为墨西哥湾部分海洋生物的自然栖息地,海岸沼泽对整个生态系统和美国海产品业至关重要。

  1.布满厚厚油污的海岸沼泽

布满厚厚油污的海岸沼泽(图片来源:Photograph by Hans Deryk, Reuters)
布满厚厚油污的海岸沼泽(图片来源:Photograph by Hans Deryk, Reuters)

  绿色和平组织的海洋生物学家保罗-霍斯曼(Paul Horsman)从路易斯安那州密西西比河东岸布满厚厚油污的沼泽地艰难穿过。罗恩-肯达尔称,从海岸沼泽排除原油的难度更大,因为在这种环境下,一些处理技术(如可控燃烧)会面临更大的挑战。他5月12日表示:“一旦泄漏的原油被冲上海岸沼泽,我们将难以将其清除出去。”

  2.滴落的原油

滴落的原油(图片来源:Photograph by Hans Deryk, Reuters)
滴落的原油(图片来源:Photograph by Hans Deryk, Reuters)

  在这张照片中,原油与淤泥混合物从保罗-霍斯曼的橡胶手套上滴落,这位海洋生物学家上周对密西西比河口附近表面覆满原油的海岸进行了实地勘察。据美国路易斯安那州立大学海岸研究中心主任格里戈里-斯通(Gregory Stone)介绍,一旦原油沉淀于海岸沉积物中,就会在那里停留数十年。斯通曾在5月初举例说,在密西西比河岸,大量小块浮油被冲上岸,研究人员发现积聚在那里的原油厚度达20英尺(约合6米)。

  3.格外醒目的“BP”字母

格外醒目的“BP”字母(图片来源:Photograph by John Moore, Getty Images)
格外醒目的“BP”字母(图片来源:Photograph by John Moore, Getty Images)

  在密西西比河口附近的沙滩上,“BP”两个字母在一滩原油映衬下显得格外醒目,这是绿色和平组织一位环保主义者的“杰作”。“BP”是指英国石油公司,发生此次灾难性漏油事故的“深水地平线”钻井平台就属于该公司。

  在救援行动中,工人们将插入管放入受损管道内,这条管道连接着深达5000英尺(约合1500米)的井口。据负责清理浮油的美国联邦应急反应部门介绍,泄油井口以每天1000桶的速度外泄原油,这些原油现正通过插入管升向海面,并被燃烧。

  4. 海洋生物学家在密西西比河上检查被冲上岸的石油。

4.“绿色和平”组织的海洋生物学家保罗·霍斯曼正在密西西比河上检查被冲上岸的石油。
“绿色和平组织的海洋生物学家保罗·霍斯曼正在密西西比河上检查被冲上岸的石油。

  历史经验说明,湿地很难从石油污染中恢复过来。例如,1991年的海湾战争油污染事件,对沙特阿拉伯的湿地和海滨泥地造成了最为严重的破坏。这次事故是人为造成的,伊拉克军队为了阻止即将逼近的美国军队,故意把3.36亿加仑(大约13亿升)石油排入波斯湾。

  据总部设在美国南卡罗来纳州的科技咨询公司——科研计划公司(Research Planning, Inc。)的联合创始人迈尔斯·海斯说,12年后,仍有多达89%的沙特湿地和71%的海滨泥地没有恢复过来。(看淡水植物和动物照片)海斯上周说:“站在这里看着死去的一切(甚至没有一只活蟹),回想以前盐沼的样子,心里像打翻了五味瓶,不知道是什么滋味。”

  5.路易斯安那州西南口海滩芦苇杆上的一滴石油。

 22日出现在路易斯安那州西南口海滩芦苇杆上的一滴石油。
22日出现在路易斯安那州西南口海滩芦苇杆上的一滴石油。

  这种被称作原油球的油滴和固体油块是石油泄漏的常见产物。近来墨西哥湾海滩也发现了这些油滴。在海浪的推动下,浮油聚集形成油团,然后被冲到岸上,这种粘性的油滴就可能形成。美国德州理工大学的环境毒物学家罗纳德·肯达尔表示,这种油滴对野生动植物是有害的。他说:“和粘在动物羽毛或者皮毛的油污相比,这些油块不是那么毒,或者说不是一个大问题,但是若被动物吞下它们也有毒性。”(孝文)

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  新浪环球地理讯 北京时间5月25日消息 据国家地理杂志网站25日报道 最近,科学家对9种新命名的长手鱼进行了描述。这些鱼类最令人吃惊的特征就是长着“手”,所谓的“手”指的就是它们用来行走的鱼鳍。

  粉红色长手鱼

粉红色长手鱼
粉红色长手鱼

  这幅未标注日期的图片展示了一种新命名的粉红色长手鱼,它们利用鳍行走于海床之上而不是游泳。在最近有关长手鱼家族的科学评论中,科学家对9种新命名的鱼类物种进行了描述,图片中的粉红色长手鱼就是其中之一。

  粉红色长手鱼身长4英寸(约合10厘米),是一种非常罕见的鱼类,迄今为止只发现4条,均是在澳大利亚塔斯马尼亚岛的霍巴特周围区域捕获的。自1999年以来,就再没有人发现活粉红色长手鱼的踪影,但直到现在,科学家才正式将这种鱼类认定为一个独特物种。

  评论作者、澳大利亚联邦科学与产业研究组织的丹尼尔·格莱德希尔和彼得·拉斯特表示,世界上所有14种已知长手鱼都只在澳大利亚东南沿岸的浅水域被发现。即使对于此前发现的长手鱼,科学家也并没有进行深入研究。因此对它们的生物学特征和行为习性,我们仍知之甚少。

  斑点长手鱼

 斑点长手鱼
斑点长手鱼

  图片展示的是一种此前已知的斑点长手鱼,是在塔斯马尼亚岛德文特河河口和附近海湾底部的沙质沉积物上发现的。这种鱼利用鳍在海床上行走,主要以海虫和甲壳类等小型无脊椎动物为食。斑点长手鱼可能是长手鱼家族中被研究程度最高的成员,国际自然保护联盟已将其列为一种极度濒危物种。也就是说,野生斑点长手鱼在不久的将来面临极高灭绝风险。

  长手鱼行动迟缓,喜欢在面积狭小的栖息地活动,因此可能很容易成为捕食者的猎杀目标。但研究人员认为长手鱼也拥有一件秘密武器,它们的皮肤具有毒性,能够毒杀绝大多数攻击者。澳大利亚联邦科学与产业研究组织鱼类分类学家格莱德希尔表示,一些逸闻趣事指出捕食者可能在吃掉长手鱼一小时内死亡。

  红色长手鱼

红色长手鱼
红色长手鱼

  这种红色长手鱼也是此前已知的一种鱼类,现已被澳大利亚列为易受攻击的物种。人们只在澳大利亚南部塔斯马尼亚岛周围水域发现它们的身影。科学家对长手鱼了解的并不多,因为它们的数量很少,不经常在野外发现。研究人员认为长手鱼的产卵数量低于绝大多数其他鱼类,长期生存面临考验。鱼类分类学家格莱德希尔表示,长手鱼往往在离家很近的区域活动,对新环境的适应能力较差。

  黄鳍长手鱼

黄鳍长手鱼
黄鳍长手鱼

  图片展示的是一种新描述的长手鱼,名为“Ziebell”,其典型特征为生有黄鳍,此外还长有略带紫色的斑点。Ziebell只在塔斯马尼亚岛沿海被发现,它们的数量很少,过着与世隔绝的生活,现已被澳大利亚列为易受攻击的物种。

  迄今为止,人们只在澳大利亚东南部水域发现长手鱼的踪影。澳大利亚联邦科学与产业研究组织的科学家指出,这种鱼类在大约5000万年前可能遍布世界各地,地中海便曾发现这种怪鱼的化石。(孝文)

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  新浪环球地理讯 北京时间5月24日消息 据美国国家地理杂志网站报道,借助于激光探测及测距(以下简称LiDAR)设备,科学家发现了此前未知的大量建筑、道路和梯田。所有这些发现说明卡拉考的规模要超过此前任何人的预计。

  3D玛雅城

3D玛雅城
3D玛雅城

  借助于机载激光穿透浓密雨林进行测绘,一座崭新的古玛雅城呈现在世人面前,其规模远远超过此前任何人的预计。在2009年4月飞跃古玛雅城邦卡拉考遗址上空过程中,科学家利用LiDAR设备——激光束从地面反弹——绘制了这个位于伯利兹西部的遗址3D地图。此次勘测在短短4天内便揭示了此前未知的大量建筑、公路以及其他特征。在5月初于美国佛罗里达州坦帕举行的国际科技考古讨论会上,科学家公布了勘测发现。

  中佛罗里达大学人类学家阿伦·蔡斯和戴安·蔡斯花了几十年时间在吞噬这座玛雅城——公元550年至900年处于兴盛时期——的浓密灌木丛中跋涉,但他们只发现了卡拉考废墟的一小部分。阿伦说:“可能只有将所有植物移除,才能看到下面的东西。”

  蔡斯夫妇是中佛罗里达大学与伯利兹科技考古研究所合作项目——卡拉考科技考古项目的负责人。美国宇航局为2009年进行的这项LiDAR勘测提供资金支持。此次勘测由国家机载激光测绘中心进行。

  揭去面纱的玛雅庙宇

揭去面纱的玛雅庙宇
揭去面纱的玛雅庙宇

  LiDAR测绘获取的新图像揭示了卡拉考的最高建筑以及一系列宫殿和庙宇(被称之为“Caana”)。为了绘制卡拉考的3D地图,一架双引擎飞机在这座古城上空飞跃,发射激光束穿过浓密的树冠。在接触到地面、建筑以及下方其他结构之后,激光束便发生反弹。激光束从飞机发射到地面反弹的路线经过测量,并借助GPS(全球定位系统)设备进行三角测绘以产生用于绘制3D地图的数据。

  “天空之地”废墟

“天空之地”废墟
“天空之地”废墟

  古玛雅人将Caana庙和宫殿称之为“天空之地”(sky place)。在这幅未标注日期的照片中,两个人坐在寺庙废墟上面。LiDAR数据允许中佛罗里达大学的人类学家绘制已知建筑的精确3D图像,例如Caana庙。在绘制已知结构3D图像的同时,此次勘测也发现了数千座新建筑、11条新公路、数万个梯田以及遍布这座古城的大量隐秘洞穴。根据勘测获得的数据,卡拉考的面积超过68平方英里(约合177平方公里)。

  戴安说:“卡拉考就是我们所说的一个低人口密度的农业城市中心,与吴哥寺类似。在这种类型的城市,农业是城市自身的组成部分,周围环境和地貌与城市融为一体。”

  有远见的农民

 有远见的农民
有远见的农民

  古玛雅城卡拉考的4幅图像,顺时针从左上分别是一幅卫星图像、一幅LiDAR树冠图像、一幅LiDAR梯田及堤道图像以及一幅考古学地图。卡拉考的大量梯田和水库系统说明古玛雅人在数百年时间里就一直在实践具有可持续性的城市设计,可谓非常超前。在此次LiDAR勘测前,科学家只对少数一些梯田进行测绘,因此并未意识到这种农业生产方式对卡拉考的古玛雅人的生活拥有至关重要的意义。

  梯田地貌

梯田地貌
梯田地貌

  古玛雅人在卡拉考Ceiba Terminus地区附近修建了一些梯田。图片中起伏的波纹就是梯田。LiDAR图像同样展示了大量建筑、产业区、市场、广场以及将这些区域连接在一起的道路。根据LiDAR获取的数据,一些此前被认为并不属于卡拉考的古代遗址实际上就是这座大城市的组成部分。项目负责人阿伦表示:“LiDAR是一种最为有效的研究方式,帮助我们确定人口密度、梯田密度、梯田与住宅之间的关系以及古人改造地形地貌的程度。”

  太阳神图案陶瓶

太阳神图案陶瓶
太阳神图案陶瓶

  这个陶瓶是在一次考古挖掘中发现的,上面刻有玛雅人太阳神图案,于公元750年左右在卡拉考制造。在鼎盛时期,据信有大约11.5万人生活在卡拉考,这一数量是现代伯利兹城人口的两倍。公元895年左右,卡拉考中部被付之一炬,可能就是毁于战火。LiDAR项目组表示,截至1050年,这座古城已被完全废弃。

  一份苦差事

一份苦差事
一份苦差事

  借助于激光、卫星以及其他成像技术,考古学和人类学研究发生革命性变化,但所有这些技术永远也无法取代科学家的双手。在这幅拍摄于卡拉考考古现场的照片中,戴安正在进行人工作业。蔡斯夫妇表示,有关卡拉考的LiDAR数据说明很多遗址已可以进行地面研究。根据勘测,一些建筑群并不拥有明显功能。研究人员希望对附近一些彼此互不相连的区域进行勘测,它们的年代可能追溯到不同时期。(秋凌)

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至少半数可能只是过度刺激大脑导致的幻觉
至少半数可能只是过度刺激大脑导致的幻觉(图片来源: Mary Evans Picture Library, Alamy)

  新浪环球地理讯 北京时间5月18日消息 据国家地理杂志网站报道,最新研究显示,在目击者报告的球型闪电中,至少半数可能只是过度刺激大脑导致的幻觉。

  数百年来,不断有人声称看到过球型闪电,有的说这种闪电和高尔夫球一般大小,有的说和网球一般大小。可是,由于这种现象非常罕见而且极其短暂,对于球型闪电的形成方式和原因,科学家意见不一。球型闪电经常被认为出现在雷雨天气,由于众多连续的闪电会形成强大的磁场。因此,奥地利因斯布鲁克大学的约瑟夫·皮尔和亚历山大·肯德尔怀疑,球型闪电是磁场刺激大脑视觉皮层或眼睛视网膜引起的一种幻觉。

  在此前的实验中,一些科学家通过经颅磁刺激机让人们暴露在强烈而快速变化的磁场中。这种机器的磁场很强,足以在人脑细胞中产生电流但不会造成伤害。大脑视觉皮层的聚焦磁场会让受试者看到碟形和线形的闪电。让磁场在视觉皮层内来回移动时,受试者就会看到闪电在移动。在5月7日发表的研究报告中,皮尔和肯德尔分析说,闪电对周围的人形成的磁场可能和经颅磁刺激机形成的磁场效应一样。两人认为,事实上,人们所说的半数球型闪电是磁场引起的大脑幻觉。

  新西兰坎特伯雷大学的化学家和球型闪电专家约翰·阿布拉哈姆森(未参与这项研究)指出,虽然有研究人员声称,一些球型闪电是幻觉所致,但阿布拉哈姆森表示:“我不相信人们所说的大部分球型闪电是大脑幻觉的结果。”

  首先,在实验中,受试者看到的闪电颜色是“白色、灰色或不饱和色”,但是目击者看到的球型闪有橙色、绿色和蓝色等多种颜色。而且,一些目击者对球型闪电的描述非常详细,包括闪电的内部结构,甚至还有相关的气味和声音。有的球型闪电报告甚至涉及众多目击者,他们看到从不同角度看到同样的现象以及看到球型闪电沿不同方向移动。阿布拉哈姆森说:“如果是闪电引起的局部磁场刺激大脑的话,那么来自不同角度的相同的几何感知是不可能的。”

  以色列特拉维夫大学的工程师埃里·耶比在实验室创造出类似球型闪电的东西,他也认为并非所有闪电都是幻觉。耶比说:“虽然幻觉可能解释一些球型闪电,但是,球型闪电在自然界和实验室里都可以出来,而且随着我们和其他人的最新实验取得的进步,我们在实验室模拟自然球型闪电和解释真正的球型闪电之谜的成绩前所未有。” (秋凌)

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空洞位于猎户星座的NGC 1999星云中
空洞位于猎户星座的NGC 1999星云中( 图片来源:ESA/HOPS Consortium)

  新浪环球地理讯 北京时间5月14日消息 据美国国家地理网站报道,一台旨在寻找新生恒星的欧洲天文望远镜日前却收获了一个意外惊喜,在太空发现了一个神秘空洞。

  空洞位于猎户星座的NGC 1999星云中。NGC 1999星云是反射星云,被附近一颗恒星的光所照亮。“哈勃”太空望远镜1999年12月第一次捕捉到NGC 1999星云的照片。天文学家原本认为,这个星云中的一个黑点是一团温度更低的气体和尘埃,由于密度太大,阻滞了路过的可见光。

  但是,欧洲航天局“赫歇尔”太空望远镜拍摄的最新照片却显示,那个气体尘埃团其实是个空洞。这是因为“赫歇尔”望远镜能以红外光拍摄照片,或许使得望远镜穿透稠密的尘埃物质,看到了里面的物体。不过,即便是先进的“赫歇尔”望远镜,那团物质看上去也是一片漆黑。

  天文学家认为,空洞跨度为0.2光年,源于附近“恒星胚胎”V380 Ori的不规则诞生过程。这颗原恒星的质量已经是太阳质量的3.5倍。研究小组认为,原恒星从南北两极喷射超高速的柱状气体,驱散其形成中产生的“边角料”,表明它正接近于成熟。

  领导实施这项研究的美国俄亥俄州托莱多大学天文学家汤姆-梅格西(Tom Megeath)说:“我们认为,那颗恒星正在以每秒钟数百公里的速度喷射双极喷流,与周围气云中的巨大空洞产生碰撞。这些气体块基本上是被向前方喷射,消除所有的气体和尘埃。”据梅格西介绍,发现空洞的“赫歇尔”望远镜以19世纪著名天文学家威廉-赫歇尔的名字命名。

  在其对夜空中的长期观测中,赫歇尔记录下多个黑斑,他原本以为那是空洞,但结果却是黑云。梅格西说:“从那时起,无论人们什么时候看到太空中像黑色空洞一样的物体,他们总以为那是云。近一个半世纪以后,‘赫歇尔’太空望远镜对所有人都认为是云的结构进行了观测,却发现它其实是一个空洞,这真是太具讽刺意味了。”(孝文)

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  新浪环球地理讯 北京时间4月27日消息,据美国国家地理网站报道,科学家在南非的地下山洞中发现了两具拥有200万年历史的南方古猿源泉种(Australopithecus sediba)化石,一具属于男童,另一具属于三十多岁的成年女性。科学家认为,这些化石属于新的类人物种,其出土将有助于增进对人类进化过程的研究。最新研究发现刊登在美国《科学》杂志上。

  1.男童头骨保存完好

男童头骨保存完好
男童头骨保存完好(图片提供:Brett Eloff and Lee Berger)

  这块南方古猿源泉种男童头骨化石保存相对完好。南方古猿源泉种是一个以前不为人所知的类人猿物种,可能是现代人的直系祖先。科学家认为,这个男童年龄在8岁到13岁之间。领导实施这项考古研究的南非金山大学人类学家李-伯杰在一份声明中称:“依照我和同事的观点,南方古猿源泉种化石就好比罗塞塔石碑,或许能解开人属之谜。”

  罗塞塔石碑曾帮助近代考古学家解读出失传千余年的埃及象形文字的意义与结构,成为今日研究古埃及历史的重要里程碑。伯杰还表示,南方古猿源泉种化石则能帮助人类学家理解晚期南方古猿(比第一个人属在地球上更早出现的类人猿物种)向人类最早直系祖先的过渡,甚至比迄今发现的任何人类祖先都更接近于这一目标。

  2.南方古猿源泉种居住的山洞

南方古猿源泉种居住的山洞
南方古猿源泉种居住的山洞(图片提供:Paul Dirk)

  南方古猿源泉种生活在南非某地草原和森林里,那里地势平坦,偶尔也有一些小山和悬崖,其中一些拥有像上图所示的山洞,这个山洞距离科学家发现南方古猿源泉种新化石的地方很近。科学家还在附近的“死亡陷阱”中发现了与南方古猿源泉种生活在同一个时代的动物尸体残骸,如剑齿猫、土狼、羚羊和兔子等。

  科学家猜测,可能由于严重的干旱,饥渴难耐的南方古猿源泉种成年女性和男童进入这些山洞,试图从地下寻找水源。澳大利亚詹姆斯-库克大学地质学家保罗-德克斯(Paul Dirks)参与了这项研究。他认为动物在干旱期间也被地下水的气味吸引进入山洞。德克斯在新闻发布会上表示:“它们或许发现自己处于尴尬境地,最终不小心摔死。”

  3.南方古猿非洲种头骨

南方古猿非洲种头骨
南方古猿非洲种头骨(图片提供:Shaen Adey, Gallo Images, Corbis)

  伯杰认为南方古猿源泉种可能是南方古猿非洲种(上图是南方古猿非洲种头骨)的直系后代,还可能是早期人类的直系祖先。他以南方古猿源泉种头骨化石与南方古猿和早期人类特征的相似之处为证据说明这一点。例如,与南方古猿非洲种一样,南方古猿源泉种大脑与现代人相比较小,但大脑外形(由头骨内部结构外形决定)却与早期人类非常相似。并非所有人都赞同伯杰的观点。不过,南方古猿源泉种确实应该在人类演变中占据非常重要的地位。

  美国乔治-华盛顿大学人类学家伯纳德-伍德说:“我认为并没有大量说服性证据证明南方古猿源泉种处于南方古猿和人属的中间阶段。这不符合我们对人属祖先的预想。”据伍德解释,例如,南方古猿源泉种手臂太长,不适于两足行走,而部分科学家认为最早人属的祖先应该适于两足行走。伍德没有参与伯杰的最新研究。

  4.男童头骨正面图

男童头骨正面图
男童头骨正面图(图片提供:Brett Eloff and Lee Berger)

  新发现的南方古猿源泉种男童头骨的正面图显示,这种新的类人物种与人类特征具有惊人的相似之处,例如,其面部比其他已知南方古猿扁平。另外,南方古猿源泉种的牙齿较小,鼻子与人类也有着惊人的相似之处。伯杰表示,他们正在重建南方古猿源泉种的面部构造。他说:“我估计,你们将会看到比在其他被称为南方古猿的物种身上更现代的特征。”

  5.能人头骨片段

能人头骨片段
能人头骨片段(图片提供:Marion Kaplan, Alamy)

  这些头骨片段属于能人(HomoHabilis)。许多科学家认为能人是人属最早的成员之一。这个头骨化石在1972年发现于肯尼亚,代号为“头骨1470”(Skull 1470),据认为拥有大约200万年的历史。伯杰认为,新发现的化石——南方古猿源泉种或许是能人或年代更靠后的人种直立人的直系祖先。

  不过,有科学家认为伯杰的看法并不正确。例如,“头骨1470”的年代就比新发现的南方古猿源泉种年代久远,另外还存在比这更古老的人类化石。美国乔治-华盛顿大学人类学家布莱恩-里奇蒙德(Brian Richmond)表示:“我们很难找到支持这是人属祖先的证据,因为它的年代比最早的人属成员晚了50万年左右。”(孝文)

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超级黑洞(图片提供:NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al., MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. and ESO/WFI)
超级黑洞(图片提供:NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al., MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. and ESO/WFI)

  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)

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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

琥珀中的黄蜂
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

黄蜂化石
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

蕨类植物毛发化石
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

古代蓟马化石
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

埃塞俄比亚琥珀
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)

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