2017年9月15日,土星探测器卡西尼号朝地球发出了最后一个信号,以高速冲向土星大气层,终结了自己的生命。从启程、旅途、抵达到终章,在近20年的时间内,卡西尼号航行的距离超过49亿公里,执行了超过250条的指令,产生了635GB的科学数据,以及拍摄了453048张图片。毫无疑问,卡西尼号为我们探索太阳系,揭开土星的层层谜题做出了无与伦比的成就。
正如所有的科学故事一样,每一个伟大的谢幕都意味着新的开始。今年,我们在科学上的不懈努力,取得了许多突破性的成就。但没有人因此而懈怠,因为每一次的成功都意味着有更多的谜题等待着我们去探索、发现、揭开。
在2017年即将迎来它的谢幕之前,我们一起来回顾一下《物理世界》(Physics World)评选的2017年十大科学发现:
1. 幽灵般的粒子:科学家为了捕捉中微子的踪迹通常需要建造包含几万或数十万吨的探测材料的巨大探测器,才能增加中微子和物质间的反应几率。然而,今年八月,美国橡树岭国家实验室设计了一种可以随手携带,并且只有14.6公斤的小型中微子探测器,第一次捕捉到了43年前就被预测的一个反应:低能量的中微子与原子核内所有的核子发生散射。
2. 当“粒子物理学”遇上“考古学”:科学家发现了胡夫金字塔内一直隐藏着一个巨大的中空结构!虽然我们还无法得知该结构的具体细节,但此次的发现本身就令人充满敬畏。
3. 雷电中的核聚变:日本京都大学的Teruaki Enoto和他的同事首次提供了强有力的证据表明,闪电可以导致大气中的放射性同位素的合成。
4. 量子竞赛:2017年却是量子计算里程碑的一年,世界各大实验室(比如谷歌、IBM等)不断地刷新这一领域的记录,竞相在研发第一台能够实现“量子霸权”的量子计算机。
5. 时间晶体:2012年,诺贝尔物理学得主Frank Wilczek有了一个疯狂的想法:时间晶体!时间晶体最神奇的地方在于,当它处于“静止状态”或“基态”(也就是原子处于最低的能量状态)的时候也是在运动的。
6. 原子尺度下的生命:2017年可谓是冷冻电镜的一年。三名欧洲科学家因发展冷冻电镜技术而分享了诺贝尔化学奖。
7. 基因治疗的曙光:在一个小型的临床试验中,美国森特维尔弗吉尼亚州一名患有SMA1的小女孩,接受了一种基因疗法,取得了巨大的初步成效。
8. 最古老的智人化石:科学家在摩洛哥发现了智人的头骨化石,将智人的历史再往前推进了约10万年之久。
9. 人造子宫内的奇迹:现在,我们可以通过一个充满液体的塑料袋,来维持极度早产羊羔的生存。
10. 天文界的狂欢:在发现引力波的短短两年之内,几度成为了焦点,而且一次又一次的推向高潮。