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2021/9/26 13:18:21
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科学家首次实现了室温超导是怎么回事

讯,近日纽约的一组科学家首次实现了室温超导,这种氢、碳和硫化合物在59华氏度的温度下以超导体的形式工作。这种超导体不仅可以在正常温度下工作,还可以在日常压力下工作。但是,这种超导体材料需要超高压才能实现室温超导。

纽约的一组物理学家发现了一种能在室温下高效导电的材料,这是一个长久以来寻求的科学里程碑。研究小组最近在《自然》杂志上报道,这种氢、碳和硫化合物在59华氏度的温度下以超导体的形式工作。这比去年创下的高温超导记录还要高50多度。

“这是我们第一次真正宣称已经发现了室温超导性,”西班牙巴斯克地区大学的凝聚态理论学家埃雷亚说。材料科学家现在面临着发现超导体的挑战,这种超导体不仅可以在正常温度下工作,还可以在日常压力下工作。这种新化合物的某些特征为将来找到合适的原子混合物带来了希望。

当自由流动的电子撞击组成金属的原子时,普通导线就会产生电阻。但是,研究人员在1911年发现,在低温下,电子可以在金属的原子晶格中诱发振动,而这些振动反过来又把电子拉到一起,形成称为库珀的对偶。不同的量子规则支配着这些对偶,它们成群结队地穿过金属晶格,不受任何阻碍,没有任何阻力。超导流体还会排斥磁场——这一效应可以让磁悬浮交通工具无摩擦地漂浮在超导轨道上。

然而,随着超导体温度的升高,粒子会随机地晃动,打破了电子微妙的平衡。研究人员花了几十年的时间寻找一种能承受日常环境高温的超导体,这种超导体的库珀探戈紧密地结合在一起。1968年,康奈尔大学的固体物理学家尼尔阿什克罗夫特提出,用氢原子的晶格就能达到这个目的。氢的微小尺寸使电子更接近晶格的节点,增加了它们与振动的相互作用。氢的轻巧性还使那些引导的波纹更快地振动,从而进一步增强了与库珀对的粘合力。

要把氢压成金属晶格需要非常高的压力,这是不切实际的。然而,阿什克罗夫特的研究带来了希望,一些“氢化物”可能在更容易获得的压力下提供金属氢的超导性。

在直觉和粗略计算的指导下,研究小组测试了一系列氢化合物,以寻找氢的黄金比率。添加的氢太少,化合物就不能像金属氢那样具有坚固的超导性。如果添加太多,样品就会像金属氢一样,只有在高压下才会金属化。在他们的研究过程中,该团队破坏了几十对价值3000美元的钻石。“钻石预算是我们研究的最大问题。”迪亚斯说。

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科学家打算将猛犸象复活

导语:猛犸象约在1万年前从地球上灭绝。猛犸象是一种适应寒冷气候的动物。曾经是世界上最大的象之一,在陆地上生存过的最大的哺乳动物之一,其中草原猛犸象体重可达12吨。科学家表示,如果能将猛犸象复活、重新引入生态系统之中,或许就能将冻原重新变回草原,从而将永久冻土层与大气隔离开来,阻止温室气体的逃逸。这也是保护北京冰川的方式之一。


科学家欲复活万年前猛犸象以保护北极冰川

随着北极的永久冻土层不断融化,其中储存的远古时期的温室气体被逐渐释放出来,这可能会气候变化进一步加剧。但有一位“英雄”或许能帮助我们阻止这一进程。科学家表示,如果能将猛犸象复活、重新引入生态系统之中,或许就能将冻原重新变回草原,从而将永久冻土层与大气隔离开来,阻止温室气体的逃逸。

两种猛犸象复活的方法

猛犸象约在1万年前从地球上灭绝。但利用最新的DNA测序和基因编辑技术,我们或许在短短几年之内便能让它们起死回生。据美国《大众杂志》(Popular Science)称,科学家有两种可以使猛犸象复活的方法。

猛犸象复活方法一:利用远古生物残留的组织克隆猛犸象

一种是利用从远古生物身上收集的材料来克隆猛犸象。自从人们在一头名叫“毛毛”(Buttercup)的猛犸象尸体上找到了残留的组织之后,科学家就一直在尝试这一点。

自从人们在西伯利亚发现了一头名叫“毛毛”(Buttercup)的猛犸象尸体后,科学家就一直在尝试复活猛犸象。这头雌性猛犸象是在2013年5月发现的。它身高8英尺(约合2.4米),死亡时年龄约为50岁,体型和现代大象差不多。

这头雌性猛犸象是在2013年5月发现的。它身高8英尺(约合2.4米),死亡时年龄约为50岁,体型和现代大象差不多。虽然科学家认为“毛毛”是在陷入泥塘之后、被其它动物吃掉的,但它的大部分身体、三条腿、头部和鼻子都完好无损。


科学家计划“复活”猛犸象:虽然科学家认为“毛毛”是在陷入泥塘之后、被其它动物吃掉的,但它的大部分身体、三条腿、头部和鼻子都完好无损。

猛犸象复活方法二:修改亚洲象的DNA

另一种复活猛犸象的方法是修改亚洲象的DNA,因为它是猛犸象仍未灭绝的近亲中与之最为相似的一种。这些体型巨大的野兽一度是“猛犸大草原”上的主宰,这一草原生态系统曾占据了整个北半球。它们在草原上起到了至关重要的作用。作为食草生物,它们让树木在平原上无法生长,并在草原各处撒播营养物质。

如果猛犸象能够复活,这一生态系统也将得到修复,并阻止北极永久冻土层继续消融。“由于缺乏猛犸象的帮助,冻土层不断上升,导致人类行为引发的气候变化进一步加剧。”该研究项目指出。“如果没有草原将冻原的永久冻土层隔绝开来,永久冻土层就会消融,释放出其中已经储存了数十万年的温室气体。”“全球的永久冻土层一旦消融,引发的后果相当于将全球的森林焚烧了2.5次。”


三钱是哪三位科学家

我国的“三钱”指的是钱学森、钱伟长以及钱三强三位科学家。钱学森被誉为“中国导弹之父”;钱三强被誉为“中国原子弹之父”;钱伟长被誉为“中国近代力学之父”。最先是我国领导人喊出的称号,后又被我国总理称为中国科技界的“三钱”。“三钱”是中国科坛的杰出人物,也是世界顶尖的科学大家。

钱学森:1911年12月11日—2009年10月31日,汉族,出生于上海,祖籍浙江省杭州市,空气动力学家、系统科学家,工程控制论创始人之一,中国科学院学部委员、中国工程院院士,两弹一星功勋奖章获得者,吴越王钱镠第33世孙。

钱伟长:1912年10月9日—2010年7月30日,江苏无锡人,世界著名科学家、教育家,杰出的社会活动家。钱伟长兼长应用数学、力学、物理学、中文信息学,在弹性力学、变分原理、摄动方法等领域有重要成就。

钱三强:1913年10月16日—1992年6月28日,原名钱秉穹,核物理学家。原籍浙江湖州,生于浙江绍兴,中国原子能科学事业的创始人,中国“两弹一星”元勋,中国科学院院士。


科学家在南极发现绚丽猫眼石

综合 据自然母亲网站报道,目前,科学家在南极陨石中发现色彩艳丽的猫眼石,它们是由二氧化硅构成的,将有助于揭晓地球上的水资源从何而来。

这是继2015年夏季发现南极火星陨石之后另一个类似发现,进一步支持了地球水资源可能来自于地球之外。猫眼石碎片是在EET 83309陨石中发现的,这块陨石是由数千个岩石和矿物质碎片构成,很可能来自一颗定期遭受辐射的较大体积小行星,也可能来自彗星。

研究负责人、英国伦敦柏贝克学院希拉里-道恩斯(Hilary Downes)教授说:“我们发现的猫眼石不是由碎片残骸,就是由其它矿物质构成,研究证据表明这块猫眼石形成于陨石从小行星分离之前,最终坠落在地球南极。”

这项猫眼石发现是非常有趣的,证实该种矿物的形成需要水。在地球上,该过程涉及到水与沙层和二氧化硅结合,历经数百万年时间,伴随着水蒸发和二氧化硅变硬,逐渐形成绚丽的猫眼石结构。实际上地球上发现的猫眼石体积中包含着3-21%的水分。

道恩斯强调称,更多的证据表明陨石和小行星可以携带大量的水冰物质,虽然我们担心大型小行星碰撞地球所带来的灾难,但是数十亿年前碰撞小行星为地球带来了水资源,有助于促进地球生命的繁衍发展。


黑科技

导语:迄今最小硬盘将实现单原子信息存储了,荷兰科学家实现原子存储,研究团队把存储空间缩小到了极限,科学杂志Nature Nanotechnology报道了该研究团队的成果,据称,这项技术能够在1平方英寸(650平方毫米略大于一块SD卡)中存储500TB的数据。有网友持不同的态度表示:目前该团队展示的实际效果只能在0.1平方毫米里存入1KB。不过,科学的进步需要支持,相信储存技术所遇到的困难会被解决。


荷兰科学家实现原子存储:SD卡大小介质能存500TB信息

存储密度:所有书籍写到一张邮票上

据荷兰代尔夫特理工大学科维理纳米科学研究所网站最新消息,该校一个研究团队把存储空间缩小到了极限:每比特只占一个氯原子位,并按这个标准存储了1000字节(8000比特)的信息。

荷兰研究人员在新研究中将存储密度提高到500Tbpsi(兆兆比特/平方英寸),是目前最好商业硬盘的500倍。该研究负责人桑德·奥特说:“理论上,这种存储密度能把人类迄今为止创作的所有书籍都写到一张邮票上。”

这些存储信息由许多8字节(64比特)模块组成,每块上都有氯原子空穴标记,就像机票上的扫描条形码,携带每个模块在铜层上的精确位置信息。如果其中一块因污染或表面腐蚀而被损坏,即使铜的表面并不完美,存储器也能很容易地扩展升级。

实用的原子数据存储仍需等待

研究人员指出,新方法在稳定性和升级能力上提供了光明前景。但这种存储器近期还不能在数据中心使用。奥特说:“以现在的形式,存储器只能在非常干净的真空条件和液氮温度(77K)下工作,实用的原子数据存储仍需等待。但这一成果使我们向前进了一大步。”其次,让该设备的可靠度更高,因为这样设备不拾取单一原子,而是让原子绕空缺运动。最后,研究人员可以将空缺排布成原子自动运行的形式,解决难以控制原子的问题。

这项储存技术仍面临很多实际的问题,比如数据中心的温度比-196℃高不少,大规模地使用液氮降温并不现实。另外传输速度也是一个问题,读取一个储存网格的数据需要10分钟很难满足实际需要。不过研究人员表示,读取速度慢主要是受到了STM的限制,如果能用到STM最大的电子带宽,读取速度在理论上能够提升到1MB/s。


科学家的成就和对社会的贡献概括

邓稼先:中国科学院院士,著名核物理学家,中国核武器研制工作的开拓者和奠基者,为中国核武器、原子武器的研发做出了重要贡献。李四光:中国著名地质学家新中国成立后第一批杰出的科学家和为新中国发展做出卓越贡献的元勋,为中国用掉“贫油”帽子,创立地质力学理论和中国“两弹”的研发作出了重大贡献。

钱学森:世界著名科学家,空气动力学家,中国载人航天奠基人,中国科学院及中国工程院院士,中国两弹一星功勋奖章获得者,被誉为“中国航天之父”“中国导弹之父”“中国自动化控制之父”和“火箭之王”。

袁隆平:最早提出水稻杂交新理论,实现了水稻育种的历史性突破。现在我国杂交水稻的优良品种已占全国水稻种植面积的50%,平均增产20%。从推广种植杂交水稻以来,已累计增产稻谷3500亿公斤,产生了巨大的经济和社会效益。

科学是第一生产力;科学家们从事研究工作,日夜兼程,不辞劳苦,只为人民。科学家是从基础理论上作出重要贡献的精英。没有他们,我们的社会就不能那么快发展,人们的生活就不能那么快得到改善。像现在的电话、电视、电脑等等,都是在他们研究成果的基础上发明出来的。