海豚正在向渔民发出信号
科学网(kexue.com)讯 据国外媒体报道,在巴西Laguna海滨有这样一群奇怪的海豚,它们总是主动帮助渔民捕鱼,当地的渔民都依赖海豚来帮助捕鱼。研究发现当地约有20只海豚能够与人类合作捕鱼,而其他海豚群体则不然。人们尚不了解为什么只有这一群海豚会选择与人类合作。
鲻鱼是当地的主要渔业资源,也是海豚和渔民的主要捕猎对象。海豚会先驱赶鱼群到渔船周围或至齐膝深的水域。之后,海豚摆动头部或尾部向渔民发出撒网的信号。
来自Santa Catarina联邦大学的研究员指出:大约有200名当地渔民几乎完全依赖于海豚捕鱼。 渔民们不会在没有海豚帮助的前提下自己捕鱼,因为他们知道海豚比他们更出色。渔民们还为所有的海豚命名。海豚'Scooby' 和'Caroba,' 已经为当地渔民服务超过15年。海豚的社会非常复杂,它们的觅食行为通过相互交流来完善,而与渔民的亲密交流则使觅食能力更进一步的发展。所以,海豚和渔民相互依赖,共同生存。
合作行为是有海豚母亲对在小海豚的成长学习中教授的,如同老渔民向年轻的新渔民传授捕鱼技巧以及如何与海豚打配合。海豚捕鱼为当地带来了巨大的经济效益和社会影响价值。与海豚合作捕鱼也已成为当地的一种独特的传统生活方式。(科学网kexue.com 重林)
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海豚正在向渔民发出信号
科学网(kexue.com)讯 据国外媒体报道,在巴西Laguna海滨有这样一群奇怪的海豚,它们总是主动帮助渔民捕鱼,当地的渔民都依赖海豚来帮助捕鱼。研究发现当地约有20只海豚能够与人类合作捕鱼,而其他海豚群体则不然。人们尚不了解为什么只有这一群海豚会选择与人类合作。
鲻鱼是当地的主要渔业资源,也是海豚和渔民的主要捕猎对象。海豚会先驱赶鱼群到渔船周围或至齐膝深的水域。之后,海豚摆动头部或尾部向渔民发出撒网的信号。
来自Santa Catarina联邦大学的研究员指出:大约有200名当地渔民几乎完全依赖于海豚捕鱼。 渔民们不会在没有海豚帮助的前提下自己捕鱼,因为他们知道海豚比他们更出色。渔民们还为所有的海豚命名。海豚'Scooby' 和'Caroba,' 已经为当地渔民服务超过15年。海豚的社会非常复杂,它们的觅食行为通过相互交流来完善,而与渔民的亲密交流则使觅食能力更进一步的发展。所以,海豚和渔民相互依赖,共同生存。
合作行为是有海豚母亲对在小海豚的成长学习中教授的,如同老渔民向年轻的新渔民传授捕鱼技巧以及如何与海豚打配合。海豚捕鱼为当地带来了巨大的经济效益和社会影响价值。与海豚合作捕鱼也已成为当地的一种独特的传统生活方式。(科学网kexue.com 重林)
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北京时间5月3日消息,据美国太空网报道,科学家们表示,一颗大质量系外行星在其濒死的母恒星的作用下可能已经分裂成两块地球大小的碎块。这一罕见现象将为我们了解其它行星和恒星如何演化提供独特视角。
科学家们所观测的这颗系外行星围绕一颗编号KIC 05807616的恒星运行,这颗行星目前已经分裂成两片碎块,科学家们谨慎地认为这两片碎块的大小稍小于地球。这颗行星之所以发生分裂,是因为其中央的母恒星已经演变为一颗红巨星,受轨道拖拽效应影响,行星的运行轨道越来越低,强大的潮汐力终于将行星体撕裂。但是出乎意料的是,这些碎裂的碎块中的一些竟然似乎再次获得了稳定的运行轨道,研究人员们表示,这一现象说明行星的生命史并不总是以那么合乎常规的方式开始或结束。
来自以色列技术工程学院的艾礼尔·贝尔(Ealeal Bear)和诺姆·索克(Noam Soker)在发给太空网的电子邮件中写道:“分裂成多块较小的碎块之后,行星可以继续演化,或者彻底消失。”
死亡之舞
恒星KIC 05807616曾经也是一颗和太阳类似的主序星,然而随着它逐渐临近生命的尽头,它开始膨胀成为一颗红巨星。其气体外壳迅速膨胀,将周围的一切物体吞噬其中,包括过分接近的行星。
然而一颗气态巨行星或许可以逃过被彻底摧毁的命运,它可以扮演一颗伴星的角色,当它巨大的“身躯”穿行在膨胀的恒星外层气体内部时,它将会把大量的气体物质搅动并抛射出去,导致恒星损失质量,从而使其体积出现一定程度的收缩。
与此同时,强大的潮汐作用让这颗巨行星不堪重负,它至少分裂成了两块比地球稍小一些的碎块,分别被编号为KOI 55.01 和KOI 55.02,这两颗“新的”行星分别在距离母恒星90万公里和110万公里的轨道上运行,这一距离远远近于水星轨道,这里的温度太高,完全不可能维持水的存在。
尽管在碎裂发生时,这颗巨行星的很大一部分质量可能丢失进入太空或被恒星吞噬,但是其他一些碎块却获得了稳定的轨道。当KOI 55.01 和 KOI 55.02首次被识别出来时,科学家们还隐约探测到第三颗碎片的信号。如果真的能找到其它碎块的存在,那么这将增强科学家们认为这两颗天体来源于同一颗行星母体的信心。
和KIC 05807616一样,我们的太阳有一天也将发生膨胀并成为一颗红巨星,吞噬内太阳系的一切。但是和巨行星的情况不同的是,水星,金星和地球的质量和体积都太小了,完全对太阳的外层大气产生什么大的影响,而那么足以施加影响的气态巨行星距离又太远了。
但是在银河系中,这种行星对恒星的演化施加影响的案例应当是普遍存在的。论文的作者强调有证据显示在一些垂死恒星的周围存在着行星,贝尔和索克将这种情况称作是“我们认为普遍发生的过程。”他们目前计划继续对围绕垂死恒星运行的行星展开监测,对可能的演化路径进行分析并以此来解释它们的存在。有关这一研究的论文已经发表在了4月份出版的《天体物理学杂志》上。
烈焰中的行星
当去年12月份首次在恒星KIC 05807616周围识别出系外行星之时,这些行星距离恒星的距离之近让天文学家们大吃一惊。法国图卢兹大学的史蒂芬·查皮特(Stephane Charpinet)在电子邮件中告诉太空网称:“在这项发现之前,天文学界的一项共识是认为行星无法对恒星的演化构成影响,也无法逃脱被红巨星阶段的恒星吞噬的命运。”查皮特本人是首次识别出这几颗系外行星论文的第一作者。
借助美国宇航局旨在搜寻系外行星的开普勒空间望远镜,查皮特和他的小组注意到这颗垂死恒星存在周期性亮度变化。在对数据进行仔细分析之后,他们得出结论认为这一亮度变化是由于这颗恒星周围存在行星体造成的。
查皮特团队最初发表的观点是认为这两颗岩石行星可能是原本存在的两颗气态巨行星的外层大气被剥离后留下的岩石内核。查皮特说:“我们希望其它研究团队能跟进这一课题并发表他们的观点,并检验我们对这一现象的分析。”他说:“我很高兴那么快就有同行跟进,现在艾礼尔·贝尔和诺姆·索克已经发表了他们对于这一问题非常有趣的看法。”(晨风)
"超级月亮"比平时满月大14%左右。
月出或月落时月亮看上去最大。
在建筑物后观看"超级月亮"效果更佳
科学网(kexue.com)讯 本周末,月球与地球之间的距离将超过往常,成为所谓的“超级月亮”(近地点满月)。此外,这也将是2012年的最大满月,对于天文爱好者而言绝对是视觉大餐。
“超级月亮”将于北京时间6日11时35分出现。此时的月亮看上去更大,亮度也更高,最大时高出30%。太空网报道称:“月出后或者月落前不久是本周末观赏超级月亮的最佳时机,此时的月亮靠近地平线。在建筑物或者树木后方出现的月亮看上去比真实情况大,这是一种光学错觉现象。”
虽然此时的月亮会比平时满月大出14%,但由于缺少参照物,会给人产生错觉,即和平时的满月没什么区别,因此专家建议,“超级月亮”刚升起或即将落入地平线以下时欣赏效果最佳。如果月亮出现在树木或建筑物后面,从视觉效果而言,看上去更大,如此便可真正一睹“超级月亮”的魅力。(科学网kexue.com 重林)
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北京时间5月2日消息,据美国国家地理网站报道,根据几项暗物质探测项目获得的数据进行计算的结果显示,平均大约1分钟就会有一颗暗物质粒子击中人体。
暗物质不同于常规物质,它们完全不可见。科学家们之所以能知道它们的存在,是因为它们会对宇宙中的星系和星系团产生引力作用。科学家们估算认为这种神秘的暗物质占到了整个宇宙中所有“物质”总量的80%。到目前为止尚没有任何人能够确定的指出暗物质的组成粒子究竟是什么。但是其中一个非常有希望的理论是一种被称作“大质量弱相互作用粒子”(WIMPs)的候选体。
正如其名字所暗示的那样,这种粒子对常规物质粒子,或者说重子只有非常微弱的影响,它们通常会直接穿过宇宙中绝大部分的物质,包括人体。但是在偶发的情况下,某些具有特定质量的“大质量弱相互作用粒子”会和原子核发生碰撞,并且现在看起来这种碰撞发生的几率要高于原先的设想。
凯瑟琳·弗莱瑟(Katherine Frees)是美国密歇根大学下属密歇根理论物理研究中心教授,她说:“在这项研究工作进行之前,我曾经认为这种WIMP粒子和人体内原子核发生碰撞的几率大概是人的一生中才会发生一次。但是现在看起来这样的碰撞几率大约是每分钟一次。”
WIMP撞击事件
根据这项理论,WIMP粒子产生于宇宙初始时分,这一点和其它物质并没有什么区别。尽管WIMP粒子和常规物质之间不太会发生相互作用,但是如果这样的两颗粒子相互撞击,它们将会发生湮灭反应,所有的质量将会在一瞬间转化为能量。
这项研究论文的合著者,瑞典斯德哥尔摩大学奥斯卡·克兰研究中心博士后研究员克里斯托弗·萨瓦吉(Christopher Savage)表示:“随着宇宙膨胀并逐渐冷却,WIMP粒子相互远离,最后它们将无法再相遇并发生湮灭反应。”模型显示,目前每秒正有数以十亿计的WIMP粒子正穿过地球,还有每种动物的身体。
目前有一部分设计用来探测WIMP粒子的实验,其原理是基于当WIMP粒子和某些特定材料物质发生撞击,如锗晶体,这样的撞击事件将会释放特定数量的能量。在这项最新研究中,弗莱瑟和萨瓦吉采用了相似的计算方法来考察特定种类的WIMP粒子的质量和丰度,并估算它们和人体内常见元素原子核发生相互反应的几率。萨瓦吉说:“我们知道如何进行这些计算,我们只是从未针对人体过这样的计算。”计算结果显示,氢原子和氧原子更加容易受到WIMP粒子的撞击。由于我们的身体含有大量的水分,因此我们的身体原子组成是很容易发生与WIMP粒子的相互反应的。
根据这项研究,对于那些质量达到60 GeV 的WIMP粒子,对于一个体重154磅(70公斤)的人来说,每年将发生约10次撞击事件。1 GeV即十亿电子伏特,这一单位大致相当于一个质子所含有的能量。而对于那些10~20 GeV的WIMP粒子来说,研究人员们估计每年都有成百上千的这类粒子和人体内的原子核发生撞击。
暗物质是一种危险?
由于它们和常规物质发生相互作用的几率非常低,这当然也就意味着WIMP的撞击将不会给人体带来什么大的风险。然而当两颗WIMP粒子相互撞击时会发生湮灭反应,在这一过程中所释放出的能量就会大的多。弗莱瑟说:“这两颗粒子的质量都相当于质子质量的100倍,当两者相撞时,它们将拥有200倍质子质量的能量释放。这将是非常剧烈的。”
如果这种WIMP粒子湮灭反应发生在人体内,弗莱瑟说:“它将可能导致对人体有害的突变。”当然,他也指出:“发生这种事件的概率非常低。”(晨风)
新浪环球地理讯 北京时间5月2日消息,据美国国家地理网站报道,根据几项暗物质探测项目获得的数据进行计算的结果显示,平均大约1分钟就会有一颗暗物质粒子击中人体。
暗物质不同于常规物质,它们完全不可见。科学家们之所以能知道它们的存在,是因为它们会对宇宙中的星系和星系团产生引力作用。科学家们估算认为这种神秘的暗物质占到了整个宇宙中所有“物质”总量的80%。到目前为止尚没有任何人能够确定的指出暗物质的组成粒子究竟是什么。但是其中一个非常有希望的理论是一种被称作“大质量弱相互作用粒子”(WIMPs)的候选体。
正如其名字所暗示的那样,这种粒子对常规物质粒子,或者说重子只有非常微弱的影响,它们通常会直接穿过宇宙中绝大部分的物质,包括人体。但是在偶发的情况下,某些具有特定质量的“大质量弱相互作用粒子”会和原子核发生碰撞,并且现在看起来这种碰撞发生的几率要高于原先的设想。
凯瑟琳·弗莱瑟(Katherine Frees)是美国密歇根大学下属密歇根理论物理研究中心教授,她说:“在这项研究工作进行之前,我曾经认为这种WIMP粒子和人体内原子核发生碰撞的几率大概是人的一生中才会发生一次。但是现在看起来这样的碰撞几率大约是每分钟一次。”
WIMP撞击事件
根据这项理论,WIMP粒子产生于宇宙初始时分,这一点和其它物质并没有什么区别。尽管WIMP粒子和常规物质之间不太会发生相互作用,但是如果这样的两颗粒子相互撞击,它们将会发生湮灭反应,所有的质量将会在一瞬间转化为能量。
这项研究论文的合著者,瑞典斯德哥尔摩大学奥斯卡·克兰研究中心博士后研究员克里斯托弗·萨瓦吉(Christopher Savage)表示:“随着宇宙膨胀并逐渐冷却,WIMP粒子相互远离,最后它们将无法再相遇并发生湮灭反应。”模型显示,目前每秒正有数以十亿计的WIMP粒子正穿过地球,还有每种动物的身体。
目前有一部分设计用来探测WIMP粒子的实验,其原理是基于当WIMP粒子和某些特定材料物质发生撞击,如锗晶体,这样的撞击事件将会释放特定数量的能量。在这项最新研究中,弗莱瑟和萨瓦吉采用了相似的计算方法来考察特定种类的WIMP粒子的质量和丰度,并估算它们和人体内常见元素原子核发生相互反应的几率。萨瓦吉说:“我们知道如何进行这些计算,我们只是从未针对人体过这样的计算。”计算结果显示,氢原子和氧原子更加容易受到WIMP粒子的撞击。由于我们的身体含有大量的水分,因此我们的身体原子组成是很容易发生与WIMP粒子的相互反应的。
根据这项研究,对于那些质量达到60 GeV 的WIMP粒子,对于一个体重154磅(70公斤)的人来说,每年将发生约10次撞击事件。1 GeV即十亿电子伏特,这一单位大致相当于一个质子所含有的能量。而对于那些10~20 GeV的WIMP粒子来说,研究人员们估计每年都有成百上千的这类粒子和人体内的原子核发生撞击。
暗物质是一种危险?
由于它们和常规物质发生相互作用的几率非常低,这当然也就意味着WIMP的撞击将不会给人体带来什么大的风险。然而当两颗WIMP粒子相互撞击时会发生湮灭反应,在这一过程中所释放出的能量就会大的多。弗莱瑟说:“这两颗粒子的质量都相当于质子质量的100倍,当两者相撞时,它们将拥有200倍质子质量的能量释放。这将是非常剧烈的。”
如果这种WIMP粒子湮灭反应发生在人体内,弗莱瑟说:“它将可能导致对人体有害的突变。”当然,他也指出:“发生这种事件的概率非常低。”(晨风)
新浪环球地理讯 北京时间4月11日消息,据美国国家地理网站报道,上个月,美国著名电影导演詹姆斯-卡梅隆成功独自下潜到地球海洋最深处马里亚纳海沟,从而成为人类历史上首位驾驶单人潜水器到达如此深度的探险家。数周后,这位勇于探索的大导演期望能够再次重返马里亚纳海沟,去探索号称是“地球最深处”的“挑战者深渊”。
在上一次的探险中,卡梅隆为人们带来了“月球一样”的深海景观图片和描述。这一次的探险目的地“挑战者深渊”是马里亚纳海沟中的一条深海山谷,被认为是地球上已知的最深点。
卡梅隆表示,“仅仅匆匆一瞥,你根本无法说明白那里的情形。我无法做到的,就是到达遥远的北坡。我正在寻找一个有缝隙的悬崖,但是在我返回之前仍然未能找到。因此,我希望能够再回去一次,更深入地探索这条海沟。”
目前,卡梅隆和他的团队正在规划“深海挑战者”计划第一阶段的任务。“深海挑战者”计划是由美国国家地理协会和劳力士三方联合开展的一项海洋科学探险活动。卡梅隆介绍说,“我们已经将计划分为两个阶段进行。第一阶段主要工作是论证和修正相关技术。一旦我们有了经过验证的平台,第二阶段我们将更着重科学研究。”
比如,在4月1日,专为该计划定制的“深海挑战者”潜水器在太平洋小环礁尤利提海岸附近完成了一次1000米深的下潜试验。在下潜过程中,该潜水器的联合设计师劳恩-阿鲁姆拍下了大量海洋生物的图片和视频,并利用潜水器的机械手臂采集了部分岩石标本。
探险队成员、夏威夷地球物理与行星学研究所海洋地质学家帕特里克-弗莱尔介绍说,“这些岩石标本很有趣,其中一块采自海山的侧面,上面有珊瑚生长的特征。因此,我们应该为这些珊瑚标明日期,这将有助于我们计算出这些珊瑚礁究竟下沉得有多快。”
海沟探险
卡梅隆也是美国国家地理协会探险家之一。他表示,探险团队最初计划,在第一阶段可潜入马里亚纳海沟十二次。然而,2月份的一次意外导致两名队员死亡,加上一次技术故障及不配合的天气,各种因素促使他们将下潜次数大幅减少。最后,在3月25日创记录的下潜过程中,由于液压机液体泄漏导致潜水器机械手臂失灵,及推进器故障限制了潜水器的机动性,卡梅隆本来期望长达6小时的海底下潜时长被缩短。
数日后,卡梅隆似乎又开始藐视这些小故障。“根据我的潜水经验,除非你乘坐一艘旅游潜水器,每天重复同样的上上下下的动作,否则你肯定会遇到技术故障。”在回忆起那次短暂的“挑战者深渊”经历,卡梅隆表示他第一眼看到海底时,那种感觉类似于一种神圣的经历。“当你顺着聚光灯昏暗的光线,你知道它们已被从海底反射过来。你也开始知道已经没有比这更深的底部了。”卡梅隆还透露,在潜水过程中他从来没有出现过任何身体或心理问题,不过一回到水面上后马上感到很疲惫。卡梅隆表示,“无论在精神上,情绪上还是身体上,我都精疲力尽了。”
卡梅隆表示,如果计划允许,他将驾驶“深海挑战者”潜水器实施更多的潜水探险。“我喜欢继续这种潜水,但是在接下来数年中如果拍摄《阿凡达2》或《阿凡达3》,我不敢肯定还会不会有这么多时间。”
现在“深海挑战者”潜水器已经证明它适合用作科研平台。卡梅隆表示,他不会拒绝其他科学家替代他潜入深海。“我并不是这艘潜水器的唯一驾驶者,其他人也可以使用它进行潜水。”弗莱尔也表示,她希望能够得到这个机遇。
为第二阶段寻求赞助
卡梅隆表示,未来的下潜次数以及何时下潜,将取决于能够吸引多少赞助。“我们已经有了装备,我们所需要的是有赞助支持这项科学探险。”2009年曾经研发遥控潜水器“海神”号下潜到“挑战者深渊”的安迪-鲍文认为,“深海挑战者”计划能够吸引赞助的多少将依赖于该团队科学家所提出的方案质量。
“深海挑战者”计划首席科学家道格-巴特利特表示,他能够想像到这项计划会遭遇科学界的阻力。“他们都比较保守,而卡梅隆的潜水器恰恰相反,什么条件都具备,就是不保守。现在卡梅隆为我们提供了一个伟大的机遇。我们只想将这个机会充分利用,深入到最深的海底采集素材,这些素材对于科学研究的价值将是永恒的。”
比如,科学家近期派出一个无人驾驶潜水器潜入到“挑战者深渊”一个未被探索过的区域,成功地捕获了大量的小型片脚类动物。在上一次卡梅隆下潜过程中,他看到这些动物,但是因为各种原因未能捕获。巴特利特表示,“在这次下潜中,我们拍摄了许多精彩的视频、静止图片以及3D视频,非常成功。”
尊重海洋前沿
卡梅隆表示,对于未来的深海潜水,还有许多的侯选地点。“如果你要计算所有的超深渊区域,那总数将可能与美国本土的州一样多。还有许多海洋区域从未被探索过,仍然等待像‘深海挑战者’之类的机器去完成这项工作。”
卡梅隆的潜水器近期完成的一系列有人驾驶下潜试验证明它可以胜任潜入到“挑战者深渊”这样的深度。另外还有两家公司也声称他们的潜水器能够完成此类下潜任务,并希望有一天向普通游客开放,这两家公司分别是理查德-布兰森的“维珍海洋”公司和Triton潜水器制造公司。
不过,卡梅隆怀疑这项业务是否可行,他担心人们可能无法完全理解其中的风险,因此他不希望“深海挑战者”潜水器为他人提供潜水娱乐服务。卡梅隆表示,“要在科学探险和旅游之间划出一条清晰的界线。在它成为一种旅游业务时,深海探险将不再是一个前沿。对于我来说,当它是一个前沿时,当它还未被探索时,它应该得到适当的尊重。这才是正当的。”(彬彬)
如子弹般迅速
为了到达这一深渊,卡梅隆和他的团队已经谋划了整整7年用来设计一款能够完成这项使命的深潜器,这些努力的结果便是这台长24英尺(约合7米)的“深海挑战者”号。
这台深潜器专门被设计成“直上直下”——它一头扎向海沟底部,然后直直的上升,下潜的速度可以达到每分钟500英尺(约合150米)。根据美国德克萨斯大学达拉斯分校海洋地质学家罗伯特·斯特恩(Robert Stern)的说法,这一速度是“非常惊人的”。
在下潜之前进行的估算认为整个下潜至海渊底部的过程将需要大约90分钟。而斯特恩表示,一般那些不载人的遥控水下机器人(ROV)的下潜速度仅有每分钟40米。
在2009年时,一台自动深潜器曾经下潜至挑战者海渊进行过考察,当时来自美国伍兹霍尔海洋科学研究所的安迪·勃文(Andy Bowen)是这一项目的项目经理和首席研制人员,他称赞此次“深海挑战者”项目是“一次载人深潜探测的绝佳方案”。他说:“根据设计,这台深潜器可以在尽可能短的时间内从海面抵达海底。”
而这一点正是工程师们当初设计的目的:只要卡梅隆能尽快抵达海底,那么就有更多的时间可以留给科学工作。同时对速度和科学的追求,让深海挑战者项目的测试下潜,乃至此次在马里亚纳海沟的正式下潜,都看起来和这台深潜器一样偏离正统。
卡梅隆解释说:“一般而言你会首先对一台深潜器进行测试,看看它是否适合,然后就会围绕这台设备提出一些科学课题。而我们完全打破了这个传统,将所有一切都拧到了一起完成,因为我们很有信心,这台设备绝对行的。”
全副武装
现在,正在洋底深处的深潜器正在接受着考验:填充了特制泡沫材料的外壳,加上最适合抗压的球形座舱设计让深潜器可以抵御每平方厘米高达1125公斤的巨大压强。
在深潜器携带的所有设备中,有一台沉积物取样设备,这是一个机械抓手,还有一台专门用于捕捉小型海底生物的设备,除此之外还有测量海水温度,盐度和压强的各种仪器。
尽管这一切看上去很酷,但是卡梅隆表示,他“将不得不掌握好优先级”。
他说:“我的操作系统运行正常吗?我的样品槽中还有存放空间吗?我还有没有能力再进行一次钻芯取样?整个深潜器一共只允许进行3次钻芯取样操作,因此我必须决定在哪里实施钻芯操作。”
相比之下,深潜器上搭载的3D摄像设备则将几乎不间断的工作,但是这并不仅仅是为了给未来计划制作的纪录电影提供更多的原始素材。
卡梅隆解释说:“这些镜头具有科学价值,因为它们拍摄的3D画面将可以帮助判断前方物体的距离远近和真实大小,而这些在2D的画面中是很难分辨的。”
而来自斯克里普斯海洋研究所的巴特莱特则表示:“这并不仅仅是一段录像。”深潜器上安装了一根长约2.5米的桅杆,上面搭载了一台大功率的LRD灯,它能照亮黑暗的海底。因此巴特莱特说道:“它很美丽,这是你在其它潜艇或遥控深潜器拍摄的画面中所无法看到的。”
寻找生命
现在关于卡梅隆在这片海底究竟能看到什么,抓到什么,拍到什么还是一个谜团,之所以如此,部分原因是我们对于挑战者海渊的情况知之甚少。
我们对这一区域仅有的认识来自之前的两次自动遥控机器人下潜考察,它们传回的画面中显示这里的海底被一片亮灰色的淤泥覆盖着。
丽萨·列文(Lisa Levin)同样来自斯克里普斯海洋研究所,她是一位参与此次考察的海洋生物学家,她正密切关注着卡梅隆的此次下潜考察。她说,卡梅隆或许会探查到些许生命的迹象——洞穴,爬痕或者粪便痕迹。
她说,如果水质清澈,卡梅隆或许会看到水母或一种名为“xenophyophore”的奇异单细胞动物,这是一种外形像是蜂巢般的奇特生物,科学家们之前在马里亚纳海沟的其它地方曾经观察到它的存在。
在下潜之前,卡梅隆说:“如果我们交好运的话,我们或许会发现海底冷泉,这样我们呢就有可能发现管状蠕虫。”所谓海底冷泉,是海底某些区域存在的类似水热喷泉的现象,但不同的是它喷出的是一些富含碳氢化合物的液体,并且其温度和周围海水相同。
本月早些时候,在巴布亚新几内亚进行的一次测试下潜中,卡梅隆从8000米深的洋底带回了很多样子很像虾类的某种生物的样本。这些奇怪的生物体长大约17厘米左右,首席科学家巴特莱特称这是“我见过最大的片脚类动物。”但是在深潜器拍摄的画面中,他们甚至还看到了比这大上一倍的个体。
然而,在挑战者海渊这样的深度下,这种动物的钙质外壳将很快融化。因此科学家们判断卡梅隆几乎不可能会在那里发现任何有壳生物。但是如果他最后真的发现有这类生物的话,那将会让科学家们大跌眼镜。
列文说,即使只是描述说:“我看到一块岩石上有帽贝,或者被某种双壳类钻出的孔,光是那样就将让人兴奋不已。”
深海中的奇异生物
科学组中还有一位来自美国宇航局的宇宙生物学家凯文·汉德(Kevin Hand),他认为卡梅隆此番在海底可能发现的生物将帮助科学家们更好地搜寻地外生命。
举例来说,天文学家们认为木星的卫星木卫二的表面冰层下方可能隐藏有一个全球性海洋,这个海洋的情况和挑战者海渊存在相似之处——处于完全黑暗之中,温度接近冰点,以及巨大的压强。
通过研究卡梅隆采样带回的生物样本发出的反射光谱,汉德将能够了解在这种环境下生存的生物将需要何种化学物质。这些数据将反过来帮助宇航局科学家们规划未来对木卫二冰层下方海洋的下潜考察。
他说:“地质学上有一句格言:最好的地质学家一定是看过最多岩石的那位。而我想宇宙生物学同样如此。如果我们想要有朝一日在其它星球上找到地外生命,并且在我们真的看到它们时能辨认出它们来,那么我们就必须对地球上各种生活在极端环境中的生命形式有很好的认识。”
而对于德州大学的斯特恩来说,深海挑战者项目的成功将为他提供一个独特的机会来了解地球内部的运行机制。他说:“挑战者海渊是地球表面最深邃的伤疤,这为我们提供了一个机会,可以最大限度的看到其深部的情况。”
一旦所有此次深潜考察计划所获取的相关数据,样本和图像分析结束,《国家地理》计划在明年1月份左右专门出版一份特刊,完整详细地对所取得的成果进行介绍。
转折点
此次人类时隔半个世纪重返马里亚纳海沟,可能将代表着人类深海考察行动的重新复苏。无人驾驶深潜器同样可以下潜到这样的深度,并且其耗资要小得多 。那么为何还非要进行载人深潜呢?考察队成员帕特里克·菲尔(Patricia Fryer)说:“重要的是,要让人类的智慧身临其境。让你可以真切的四处张望,观察这个环境中各种生命体之间的相互关系,以及它们的行为。关掉所有的灯光,就静静地坐在那里观察而不去惊扰到动物们,这样它们才会表现出正常的行为。”他说:“所有这些,自动驾驶无人深潜器做不到。”菲尔本人供职于美国夏威夷的地球物理和行星学研究所。
事实上,卡梅隆本人对他的这次下潜信心满满,他甚至在下潜开始之前便已经开始设想后续的下潜行动了。他设想第二阶段的下潜行动中,深潜器上应当加装一些光纤,这样海面上的科学家们就可以通过光纤数据传输看到洋底的实时画面。他说:“而第三阶段的话,或许就是建造下一代更先进的深潜器了。”
这样一来,深海挑战者号深潜器或许就只是这样昙花一现了,但至少它已经创造了奇迹。对于巴特莱特来说,这次马里亚纳海沟的考察“代表了我们看待海洋科学态度的转变”。他说:“我绝对认为我们现在所目睹的仅仅只是整个项目的最初开端,不会只有这样一次伟大的远征。”(晨风)
从娱乐科技中心往山上走大约一公里处有座建筑,HERB正静坐其中,陷入冥想。“HERB”是“家庭探索机器人管家”(Home Exploring RoboticButler)的英文首字母缩写,由卡内基梅隆大学与英特尔匹兹堡实验室合作研发,是服务型机器人的样本机,或许在不久的将来即可担当照料老人和残疾人的职责。HERB一副家用电器的模样,以轮为腿,身体由多台电脑组成。但与外表靓丽的优米不同的是,HERB有着与人类更加接近的精神世界,如今它正通过在“脑”中浏览各种假定场景来处理内存中的各种物体图像,从而改善性能,浏览速度可达每秒上万幅。
“我把这种行为称作梦游,”HERB之父——卡内基梅隆大学机器人学院教授西达尔塔 · 斯里尼瓦萨说,“这样解释有助于人们直观地理解,机器人实际上是在设想自己正从事某种行为。”
传统意义上的机器人,比如对车架进行点焊的机械装置,在设定程序以后可完成一系列精准度高的任务,但严格限于特定的环境中。在人类空间里活动时,HERB这样的机器人需要对陌生物体进行感知与处理,还要避免与同样处于活动状态的人类相撞。HERB的感知系统由一个摄像头和一台装在机械臂上的激光导航仪构成。(“我们倾向于把HERB想象成男性的‘他’,”斯里尼瓦萨说,“可能因为大多数管家都是男性,而且他看着也挺壮实的。”)与工业上使用的液压机械臂不同,HERB的手臂是由线缆构成的压力传感系统驱动的,这些线缆类似于人类的肌腱。要想让机器人搀扶鳏寡老人上卫生间,而不至于把老人家直接抛射进去,这样的系统便必不可少。
实验室里,斯里尼瓦萨的一名学生轻叩按钮,向HERB发出指令,命他从旁边桌子上拿起一盒果汁。HREB用激光扫描四周环境,建起三维网格对周围的人和物进行定位,然后用摄像头锁定某个可能是目标果汁盒的物体。他缓慢伸出手臂,抓住果汁盒,同时保持盒口向上。然后,他又奉命把盒子轻轻放下。对于不具备相关背景知识的人们来说,HERB的表现看起来似乎不足称道。“我展示给母亲看的时候,”斯里尼瓦萨说,“她无法理解为什么HERB拿个杯子还得想半天。”
问题不在于HERB,而在于他的前辈——人类。拿起饮料对人类来说实在是不费吹灰之力,因为他们的大脑经过数百万年进化,为的就是协调此类行动。对于专为这种动作设计的工业机器人来说,此举也是小菜一碟,但HERB这样的社交机器人与常规工业机器人之间的区别在于,他知道自己面对的物体是果汁盒,而不是茶杯或奶瓶,对于不同物品他会区别对待。HERB理解这些事物的过程涉及到大量的数学运算与计算机科学,概括来说就是,“摄取信息,然后根据他对世界的已有认识对这些信息进行智能化处理”,斯里尼瓦萨解释道。
当HERB初次面对一样新物品时,之前学到的规则便会对他的压敏手臂发出讯号:该物体有把手吗?会不会打碎或泼溅?斯里尼瓦萨根据自己对人类行为的研究来为HERB的抓握动作编程。比如,他在酒吧里观察到调酒师用一种反直觉的花式手法抓住酒瓶倒酒,于是他把这一动作简化成一套算法,如今HERB已掌握这种招式。
当然,HERB正在学习应对的世界是人工控制下的实验室环境,要想让他在真实的人类空间中发挥功用,其难度要大得多。HERB有个类似自行车的电喇叭,靠近人类时他会鸣笛示意。如果房间里拥挤繁忙,他就会采取最安全的措施——站在原地,朝大家鸣喇叭。
这种策略在实验室里可以奏效,但若是在办公室里就不行了。人类能够无意识地对各种动作进行分析应对——我们知道如何在行进中避开某人,以及在侵犯他人私人空间时有所感知。卡内基梅隆大学及其他机构的研究成果表明,人类希望社交机器人遵循同样的行为法则。如果他们不这么做,或者犯下愚蠢的错误,人类便会产生不快情绪。卡内基梅隆大学正在研发的另一遥控机器人Snackbot在计算机学院向人们出售零食,有时它会十分恼人地给错食物或者找错钱,但如果它预先告知人们自己可能会犯错,或者闯祸以后道个歉,人们会更容易原谅它。
此外它还要应付人类无常的天性。“有人从机器人那里偷零食,”Snackbot的一名研发人员说,“被我们用监视器拍到了。”
北京地震台网截图
北京市朝阳区孙河附近(东经116.5度,北纬40.0度)发生M2.2级地震
科学网(kexue.com)讯 据北京市地震台网测定,北京时间2012年4月28日6时16分,在北京市朝阳区孙河附近(东经116.5度,北纬40.0度)发生M2.2级地震,震源深度8千米。朝阳、顺义、昌平区极少数居民有轻微震感。
地震台也表示,这次地震属北京地区正常的小震活动,望广大市民保持正常的生活、工作秩序。
而这也是北京进入4月份以来第三次地震,北京时间2012年4月26日03时49分,在北京市门头沟区军庄镇附近(东经116.1°,北纬40.0°)发生M1.7级地震,震源深度5公里。北京西部极少数居民有轻微震感。
4月12日22时47分,北京市延庆县、北京市怀柔区、北京市昌平区交界发生1.4级地震。根据地震局介绍,这几次地震属北京地区正常的地震活动,没有必要产生惊慌。同时地震局还介绍,北京地区一般每年都会发生几次局部有感地震,平均4年左右发生1次3-4级地震,一般不会造成破坏和损失。
(科学网kexue.com 乔尔)
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