系外卫星:星光背后的隐者

来源: 《环球科学》

发布日期: 2021-04-07

本文探讨了系外卫星、鸟类环志、大脑噪音、地球生命起源、球粒陨石、心理创伤修复、人类最早的家、暗物质探测、罗伯特·兰格、莫里森组的恐龙世界以及意识理论等多个科学领域的最新研究进展和发现。

地球生命的演化离不开月球,对于系外行星来说也很可能如此,系外卫星甚至比行星本身更可能诞生生命。但要找到这些隐藏在星光背后的天体却是困难重重。它们的信号可能隐藏在星光微弱的亮度变化,或是漫长闪烁周期的短暂波动中。借助不断升级的望远镜和全球合作,我们正在逐步接近这个目标。

1902年,美国动物学家保罗·巴奇为了研究夜鹭的飞行轨迹,在23只夜鹭的腿部套上了记有联系信息的铝环。此后,这种被称为“环志”的研究方法逐渐得到广泛应用,成为鸟类研究的重要手段。在过去约100年间,环志研究为我们提供了一个宝贵的窗口,让我们能对鸟类神秘的生活方式一探究竟。

对神经学家来说,非周期性脑电活动曾经如同噪音——在研究神经活动时,需要将其丢弃。但随着研究人员开发出能够有效分析这些“大脑噪音”的算法,这种局面被彻底改变了。他们开始意识到,这种脑电活动并非真正的噪音,而是具有更深层的含义:它或许指示了大脑中神经活动的状态,甚至有可能判断意识的边界。

从远古海洋到小池塘,对于地球生命诞生的场所,科学家已经提出了一系列不同的猜想。而本文作者则将目光投向地下深处,在他们看来,最早的细胞可能诞生于大陆地壳深处的裂隙中,这些充满水的裂隙环境为生命的出现提供了一系列有利条件。在模拟当时温压条件的实验中,一个从有机分子到细胞状囊泡的演变过程正在上演。这会是地球生命的真正起点吗?

2020年12月,“隼鸟”2号飞行器从龙宫小行星上带回了一些陨石样本。这些陨石样本中可能存在一种让科学家产生过无数疑惑的粒状体。有人认为粒状体是太阳系中最早出现的固体之一,因此它们也是行星演化的关键成分。而另一些人则认为,粒状体是在星子甚至行星诞生之后才出现的。这些颗粒究竟揭示了怎样的宇宙历史?最新的样本或将成为终结这场争论的关键。

如今,美国的新冠肺炎患者人数仍居高不下,许多人生活在疫情带来的恐惧之中,遭受着焦虑和抑郁的折磨。但是这种情况并非无法改变,即使处在社交隔离中,仍有一些简单的方式能很好地改善心理健康,修复情绪。正确使用这些方法,不仅能帮助个体更健康地度过疫情期,还能在未来给人带来持久的心理韧性。

9000年前,在今天土耳其的科尼亚平原上,一座名为恰塔霍裕克的大型城市崛起了。考古学家一度对其中的一些发现困惑不已:与其他城市遗址不同的是,这里没有大型集市、寺庙和纪念碑等。他们在通过一系列新技术了解这座城市时,开始意识到这里展示了人类从狩猎-采集生活过渡至农耕和城市生活之后的真实面貌。而在这一过程中,真正意义上的家也出现了。

目前最受欢迎的暗物质模型仍然是弱相互作用大质量粒子(WIMP),但数十年来,对WIMP的搜寻一直一无所获。现在,暗物质探测抵达了一个关键节点。在意大利格兰萨索国家实验室,XENON实验的升级版XENONnT已经开始试运行。在XENONnT的探测结束后,我们或者能发现这种粒子,或者可能永远也找不到它们。

罗伯特·兰格的魅力不仅在于他常出现在顶级学术期刊上,还在于他将基础研究转化为实际应用的超凡魔力。他申请过近千项专利,共同创始的科技公司超过30家,其中还包括在疫情期间名声大噪的Moderna公司。与他的对谈,或许能让我们近一步了解这位被称作“医学界的爱迪生”的科学家究竟是如何思考问题的。

莫里森组是美国西部的一套著名岩层。在19世纪末,这套岩层曾引发了一场持续多年的恐龙热潮。化石猎手们不惜一切代价试图将岩层中的恐龙化石变成金钱。在这个过程中,科学家发现了异特龙、雷龙、角鼻龙、梁龙和剑龙等等耳熟能详的恐龙。但在另一方面,化石挖掘非常随意,研究也很匆忙,一些骨头残片被错误地认作新物种。在硝烟散去之后,科学家依然试图尽力还原那个高度分异、生生不息的恐龙世界。

意识是什么?意识从何而来?自古希腊时代起,人类就在不断探索着这些关于意识的难题,然而直到最近,答案都显得遥不可及。近年来,神经学家提出了一系列相互冲突的意识理论,其中最具代表性的包括整合信息理论、全局工作空间理论等。如今,一群有着不同背景、支持不同理论的科学家决定通过“对抗性合作”的方式,筛选出迄今最好的意识理论。

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