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“科学新探索”之人类、宇宙、地球、基因、物质


“科学新探索”之人类、宇宙、地球、基因、物质

作  者:[美] 《科学新闻》杂志社(Science News)

出 版 社:电子工业出版社

丛 书:《科学新探索》系列丛书

出版时间:2017年02月

定  价:350.00

I S B N :SZ000738

所属分类: 大众新知(科普)  >  宇宙科学    

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标  签:科普  科普/百科  童书  

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TOP内容简介

电子工业出版社与美国科学与公众协会(The Society for Science & the Public)及其出版的《科学新闻》杂志(Science News)倾力合作,陆续推出《科学新探索》系列丛书,内容涉及人类与社会、原子与宇宙、基因与细胞、地球与环境、物质与能量、数学与科技、生命与进化、人体与大脑等领域,文章均选自近几年《科学新闻》杂志中尤为精彩、受读者欢迎且值得阅读的文章。《科学新闻》杂志是美国专业、全面、及时的科学新闻来源之一。

TOP作者简介

美国《科学新闻》杂志(Science News)由非营利机构美国科学与公众协会(The Society for Science & the Public)出版,出版地为华盛顿特区。纸质版《科学新闻》杂志(Science News)为双周刊,同时开通了每日更新的新闻网站 (www.ScienceNews.org)。 纸质版《科学新闻》杂志拥有超过9.3万的付费订阅者,网站年独立访问量高达1200万。

此外,《科学新闻》杂志在社交媒体上也十分活跃,拥有220万脸谱网粉丝和150万推特粉丝。 

《科学新闻》杂志已有94年的历史,一直致力于为公众提供值得信赖的科学信息。1922年,报纸出版人爱德华·W. 斯克里普斯(Edward W.Scripps)创办了《科学新闻》杂志,最初名为Science News-letter,这是美国第一份旨在为公众提供客观严谨的科学新闻的出版物。

如今,《科学新闻》杂志的使命依然没有改变,始终以“传播育人”为己任,继续将各个科学领域的重要发现传递给公众。 《科学新闻》杂志由优秀的团队撰写、编辑和设计,面向科学爱好者、希望更深了解前沿科学成果的学者,以及时刻关注其他领域发展的科学家。

TOP目录

《人类与社会》
一、化石与石器背后的故事
Stories Behind the Fossils and Stone Artifacts
最古老的人属化石
小脚化石
200万年前的古人类化石
地猿始祖种具有和人类相似的头盖骨
最早的灵长类动物
众所周知的骨头
阿拉伯半岛与非洲的纽带
石器时代的小屋
长途跋涉的石器时代
古代石器讲述的故事
非洲文明的孕育
使用工具的开端
长矛是谁发明的
最早的陶器使用
原始人类对草的依赖
古人非同寻常的饮食习惯
人类祖先菜单中的肉食

二、走在进化道路上的人类
Humans on the Evolutionary Path
寻根
人类祖先的关系
最古老的DNA分析
DNA与人类近亲
Y染色体亚当和线粒体夏娃
适者生存
远古的攀树人
古人的行走方式
直立人的身高
尼安德特人与现代人类的关系
尼安德特人的消亡
古人类定居美洲
最早的美洲人
智人先到欧洲还是亚洲
冰河期产生的新人种
时断时续的进化过程
新修改的人类家庭树

三、那些我们不知道的历史和故事
The Unknown History and Stories
原始人抵达希腊
克洛维斯文明的起源
维京人与伊斯兰文明
农业文明的起源地向东方蔓延
早期的农业人口
犹太人的移民史
西伯利亚移民
美洲的移民浪潮
水路航行到美洲
所谓的末日传闻
玛雅的外来国王
玛雅文明滥觞于仪式
与雨水息息相关的命运
金羊毛不只是传说
沙漠中的迷宫
最古老的裤子
都铎王朝的钱币之谜
复原古罗马角斗士学校

四、早期的艺术世界
The Early Days of Art
石器时代的动画片
最古老的陶器
欧洲最早的洞穴艺术
印度的洞穴艺术
尼安德特人的艺术
壁画艺术揭开文学的序幕
古时的铁珠来自哪里
古埃及的蓝色玻璃珠
贝壳上的雕刻
用鹰爪做成的首饰

五、有趣的心理和行为现象
Interesting Psychological and Behavioral Phenomena
启动效应:冰火两重天
悲伤情绪的积极面
极限团队
是什么导致了谈话失败
信任影响孩子的耐心
为什么别人的东西总是最好的
贫穷会影响思考能力
手臂会出卖扑克选手
越抵抗,意志力越低
排球场上的热手效应
好心情做出坏决定
冷漠或许有益于民主
经济衰退与人的自恋程度

六、探求社会问题的答案
Keys to Social Issues
家庭变迁
成瘾的谬论
治愈你的邻居
如何促进种族融合
寿命延长的原因
社交媒体的力量
光说不做的点赞党
脸谱网的投票实验
脸谱网能反映什么
学术不端行为
公司的招聘倾向
罪犯的通话模式
如何发现选举舞弊

七、儿童、语言与教育
Children, Language and Education
印欧语系的起源
词汇的诞生与灭亡
会读唇语的婴儿
婴儿最先学会的是哪些词
宝宝的情绪与发声
DNA早期干预计划显成效
儿童的心理旋转
早教的健康影响
让婴儿放松的最佳方法
婴幼儿辨别危险的能力
幼儿的谈判能力

八、探索与发现
Exploration and Discovery
探寻事物的起源
探索古罗马帝国的地图
农作物在亚洲的传播
战争的出现
中东暴乱历史悠久
法老也有心脏病的困扰
2014诺贝尔奖
遭禁的禽流感论文
H5N1流感病毒研究解禁
由匮乏心态导致的
谷歌搜索能预测市场走势
黑皮肤的进化

 

《原子与宇宙》

第一章:宇宙的基石:基本粒子
(Building Blocks of The Universe: FundamentalParticles)
首次发现四夸克粒子
四夸克粒子
关于一种新型粒子的证据消失了
质子的半径重新修正为更小值
光子可以选择迂回的传播路径
星际尘埃粒子
神出鬼没的太阳中微子
中微子的母粒子设定速度限制
仪器问题导致了中微子超光速现象
空间中微子并非只有一个单一来源
锂平台之谜
锂谜团将更深
锂元素缺失问题延伸到银河系之外
在中子星的碎片中检测到金元素
就地取材构建生命
宇宙中复杂的分子是如何形成的
恒星诞生时喷发大量分子
气体云中发现了有分支结构的分子
氰化物标志着复杂的化学
在大尺度上的不确定性理论
实验发现相互作用大质量粒子的线索
暗物质候选体大败
共同关注暗物质

第二章:寻找生命:水和生命
(Extraterrestrial Life Exploration: Waterand Life)
水星上有冰
火星上曾经可能有水
火星上是安全的,探测车开始搜寻其宜居的迹象
在火星土壤中深挖
好奇号探测器采集到火星泥土样本
火星好奇号探测器没有找到甲烷
火星探测车发现了甲烷的迹象
土星的一颗卫星上隐藏着惊喜
土卫二的冰层下隐藏着一片海洋
土卫二上的海洋是高碱性的
土卫二上的热液活动
土卫二上的间歇泉
一颗遥远的卫星上的冰
木卫二上发现了羽流
木卫二的间歇泉很难被看到
木卫二上发现了板块构造活动
木卫三拥有地下海洋
黎明号宇宙飞船到达了目的地
海水可能不是来自于彗星
水,水无处不在
月球上的水具有地球上水的特征
首次发现地球大小的行星
开普勒找到了715 个新的世界
重生的开普勒发现了系外行星
开普勒找到了554 颗可能的行星
大的岩质行星擅长建造海洋
寻找另一个地球
处于适当位置的行星能孕育生命
生命可能喜欢冷星附近的岩质行星
系外行星大气中的氧未必是生命的标志
系外行星地球二号位于宜居带中
系外行星开普勒-186f
超级地球位于“最好的位置”
测量系外行星质量的新方法
宜居行星的真实性有待商榷
对于生命来说,伽马射线暴是坏消息
超低温液态水打破了纪录

第三章:行星和卫星等
(The Major Planets and Moons)
最小的行星依然在给我们带来惊喜
你在这里:从远处看地球
地球周围的临时环带
地球早期经历了长期的撞击
火星极光
火星黏土曾经可能经历过火山活动
土星上的六边形云团
新行星的轨道半径可能是冥王星的两倍
月球尘埃堆积速度极快
关于月球内部的重力地图揭示了动荡的历史
中国的探测车揭示了月球的岩层
月面特征终获解释
月面闪光来自熔滴
岩石的化学揭示了月球起源的细节
土卫六朦胧的“面纱”在下落
地质构造及落水洞可能塑造了土卫六的地形
土卫八上的山脊可能来自太空
哈勃找到了第五颗冥王星卫星
灶神星:比起小行星,更像行星
小行星挤进有环天体行列
小行星产生了长期的磁性
在线追逐彗星
具有古怪轨道的天体回到了家乡
奥尔特云给天文学家抛了一个彗星弧线球
“罗塞塔”揭露了一颗复杂的彗星
彗星暴露了它的基础材料
科学家们探测新的陨石
自成一类的火星陨石

第四章:人类探索的足迹
(Human Explorations)
哈勃年
展望哈勃的未来
天文学的艺术
小望远镜,大行星
旅行者1 号仍未飞出太阳系
旅行者号进入神秘未知的领域
“旅行者1 号”可能还在太阳气泡中
光荣的开普勒望远镜并未终结
开普勒太空望远镜重获新生
罗塞塔宇宙飞船到达彗星67P 附近
“菲莱”着陆
“菲莱”的探索中止
火星探测器的日记
前往火星的崎岖道路
火星旅行可能意味着大量辐射
宇航员的安全问题

第五章:恒星和系外行星
(Stars and Exoplanets)
太阳风可能穿透了火星的大气
太阳的激波消失了
太阳的短周期记忆
太阳喷射出的气体包层相互碰撞反弹大质量气体球所显示的超弹性行为
庞大的等离子体回路推动了太阳的自转
日冕物质抛射活动的前兆
250 光年以外存在着太阳的未来
太阳的兄弟姐妹
离太阳最近的恒星
围绕银河系系中心运动的超高速恒星
恒星婴儿图
自引力透镜双星
三合星系统提供了检验引力理论的新方法
年老的太阳系统
闪光揭示了恒星的属性
年老的恒星偷取邻近天体的气体
早期恒星的光仍未被看到
捕获到来自早期恒星的光
最早期的恒星没有我们预期的那样年老
在半人马座阿尔法星周围发现了地球大小的行星
超重的行星动摇了行星理论
怪异且遥远的行星
行星被“烧烤”后存活下来了
一对系外行星环绕着双星作轨道运动
行星的“躲猫猫”游戏
系外行星的巨型环
古怪的行星轨道
流浪行星漂浮在星团之中
漫游的世界
超级地球可能是通过两种方式形成的
搜寻行星的新方向
通过微引力透镜效应寻找行星
系外行星北落师门b 的新消息
研究发现新的系外行星常常是冒充者
满天繁星都有自己的行星
恒星周围没有空房
对行星来说,拥挤的环境不安全
行星没有必要在恒星的环中
巨大的难以解释的天体盘
新生行星向恒星提供“养料”

第六章:高能天体:黑洞与超新星
(Objects with High Energy: BlackHoles and Supernovae)
巨大的黑洞
早期宇宙中质量最大的黑洞
伪双黑洞
稀有的三黑洞系统
黑洞的饕餮大餐
黑洞强烈喷流的根源
黑洞叫停恒星工厂
逃离的黑洞找到新家
小型星系是巨大的黑洞的家
一对黑洞已经准备好决战了
进入黑洞时,请系好安全带
原子测量使中子星被充分理解
最远的超新星
巡天捕获到即将爆发的超新星
行星搜寻者还发现了超新星
超新星是一个巨大的尘埃工厂
超新星遗迹中存在尘埃
引力透镜效应使遥远的超新星变得醒目
超新星诞生之谜
小行星可能会引发超新星爆发
Ⅰa 型超新星的两种产生机制
新的伽马射线源
恒星爆发中的伽马射线的产生机制

第七章:银河与星系
(The Milky Way and Galaxies)
宇宙中我们自己的家
银河系在宇宙中的位置
丢失的质量藏在银晕中
银河系中尘埃云的3D 图像
“回光”返照揭示恒星历史
缺失的卫星星系之谜被解决了
银河系的新邻居
银河系将被迎面撞上
一个氢云正向银河系高速前进
一些星系中只含有少量的恒星
星光的影响会减少下一代恒星的生成
大爆炸之后,小型星系可能引发了再电离

第八章:宇宙深处
(The Deep Universe)
早期宇宙的遗迹
宇宙大尺度结构的形成机制
宇宙纤维
星系团异常高产
搜寻遥远的信号
探测到来自远方的射电脉冲
宇宙中一次神秘的爆发
星系的伽马射线光晕暴露了暗物质
追踪宇宙能量
宇宙射线工厂
宇宙射线暗示了暗物质的存在
暗物质,你在哪
暗物质纤维被照亮
用DNA 捕捉暗物质
分裂的星系为暗物质提供了线索
暴胀理论追踪
早期宇宙的增长速度
哈勃常数值之争
宇宙的精确图像
普朗克检验之前的研究结果:宇宙学家得到的结论大部分是正确的
原初引力波被发现
原初引力波,还是尘埃
尘埃获胜
BICEP2 低估了尘埃的影响
虚拟的宇宙重现了130 多亿年的历史

 

《基因与细胞》

1. 进化中的遗传秘密:基因的变迁造就了丰富多彩的现代生物
(Genetic Secrets of Evolution-Gene Variation Contributes to theVariety of Existing Creatures)
鼹鼠为什么不怕酸
章鱼调节RNA适应水温变化
水质酸化改变鱼类行为
酵母可利用错误折叠的蛋白
育种使西红柿损失了原有的滋味
北极熊的进化起源
罕见突变的传递
实验室大肠杆菌的进化史
无家可归
细菌如何识别磷
血型的起源
人类的遗传多样性在近期爆发式增长
皱手指抓得更牢
鸽子的冠羽仅源自一个基因
藻类从借来的基因中受益
所有的大王乌贼都是一个物种
乙肝病毒年代久远
狗可能来源于已经灭绝的狼
人类与猿类在进化上分离的时间比过去认为的更早

2. 隐藏在基因中的行为模式——是什么决定了“规律” 和“习惯”
(Behavior Patterns Hidden in Genes-the Cornerstone of ‘Laws’ and‘Habits’)
吃与睡的平衡
外向型的蜜蜂拥有不同的基因
白天麻醉蜜蜂会给它们造成时差
DNA上的标签可能决定蜜蜂的行为
基因可能与受教育水平相关
同步之谜
采摘之后蔬菜的生物钟会继续工作
满月意味着更少的睡眠
鞭毛停摆赋予细菌驾驶能力
树懒、蛾和藻类,三方互惠共生
睡眠不足对幼年果蝇大脑不利
基因可影响安慰剂效应
细菌的行为开关

3. 健康密码——探索疾病的根源和对策
(Genetic Code of Health-Exploring Causes and Therapies ofDiseases)
3.1长寿之谜
通过DNA 特征辨别百岁老人
DNA可能决定死亡时间
太空旅行延缓衰老
低热量食谱未能延长猴子的寿命
禁食激素延长寿命
端粒长度与死亡风险有关
吃坚果可以延年益寿
减少痛觉可能延长寿命
唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素家族(Siglecs)蛋白与物种寿命相关
3.2 抗击肿瘤
减轻体重可能降低肿瘤风险
在肿瘤中捣乱的蛋白
特定细胞可形成肿瘤
测定乳腺癌的基因谱
用磁场杀死肿瘤细胞
用病毒治疗癌症
治疗卵巢癌的希望
知名肿瘤的DNA 已被破解
可区分大脑和肿瘤的设备
肿瘤中位于基因之外的突变
老药物的新作用
维生素C 可增强化疗药的作用
促进细胞抵抗肿瘤的新药物
成群细胞有助于乳腺癌扩散
精确定位真正的肿瘤突变
3.3 心脑血管疾病
异常细胞可预示心脏病风险
“有益”胆固醇并没有那么好
非甾体类抗炎药(NSAID)与心脏病风险相关
修复受损的心脏
心脏缺陷可能是某些中风的根本原因
按时吃饭才能吃得健康
3.4 病毒与疾病
登革疫苗临床试验结果令人失望
新型猪流感可能感染人类
埃博拉病毒可通过空气传播
流感比疫苗对胎儿的威胁更大
丙肝药物追踪病人的RNA
流感病毒通过空气中的颗粒物传播
对流感的免疫反应在多年后仍可活化
人体病毒组
抗流感的免疫反应特性取决于基因
3.5 免疫系统相关疾病
快餐与哮喘风险相关
治疗过敏性哮喘的潜在靶蛋白
基因可影响人体共生的微生物种类
免疫系统也有日常节律
抑制小鼠的自身免疫病
用分泌胶原的细胞治疗脓毒症
环境对免疫系统有重大影响
早期暴露可预防花生过敏
3.6 微生物与健康
肠道菌群可能对动脉产生影响
治疗疟疾的候选药物
抗感染的关键时刻
微生物可抑制肠炎
疟疾疫苗早期试验取得成功
小狗带回家的尘土可能使婴儿的免疫系统受益
人类消化道微生物多样性较低
3.7 遗传印记与基因治疗
基因治疗可帮助血友病患者
同卵双胞胎在母体内已有所不同
新技术可使唐氏综合征染色体失活
基因治疗的安全性获得改进
DNA上的化学标签
DNA 可预测干预治疗能否成功
3.8 移植和再生
听觉细胞的再生
小鼠干细胞可分化成有活力的卵细胞
使用新鲜细胞重建肾脏
人体克隆技术进展为个体化医疗带来新希望
用干细胞制造的小型肝脏
实验室制造出类似小型人类大脑的结构
肾移植排斥反应测试
促进肌肉再生的物质
催产素可促进老年小鼠的肌肉修复
缩小版的人类肠道能在小鼠体内生长
3.9 热量与健康
燃烧脂肪
对糖尿病患者而言瘦并不总是有利的
婴儿早期接触的食物影响糖尿病风险
早产与孕前的饮食相关

4. 基因工程技术的杰作
(Masterpieces of Genetic Engineering Technology)
六个胚胎融合而来的猴子
成年女性也许能补充卵子
编译精子遗传蓝图
DNA交换可以避免罕见遗传病
心脏指示器
第一条人工合成的酵母染色体
DNA折叠的艺术

 

《地球与环境》

1.回望过去,探寻地球生命之初的精彩绝伦
(Looking Back to Explore Fantastic Stories of the EarlyEarth)
古老生命的新故事
幼年地球的脉搏——长达20亿年的爆炸
澳大利亚古化石:“水生”还是“陆生”
二叠纪的堪萨斯——74摄氏度的炼狱
北美西部地貌演化“两步曲”
年幼的地球,如何俘获你温暖的心
漫长而蜿蜒的科罗拉多大峡谷
水系的进化
“小”矿物塑造“大”板块
被扼杀在摇篮之中的早期生命
消逝的古海,年迈的撒哈拉
探索地球和宇宙中的“水世界”
消逝的海洋——盘古大陆的覆灭之谜
南北美洲何时“牵手”
水,无处不在

2.那些我们脚底之下的神秘莫测和躁动不安
(The Mystery and Restlessness Beneath Our Feet)
地下水“隐退”,灌溉是“元凶”
日本3·11海啸的怒吼
圣安德烈亚斯断层“拧麻花”,地壳也会“抖三抖”
回望板块运动最初的“那些年”
地下水“入不敷出”
地震——令板块为之颤抖
地震的“后遗症”——板块错动“经久不衰”
地下水开采引发地震——地质界的“蝴蝶效应”
过度开采让地下水“岌岌可危”
科罗拉多大峡谷的“生日”
板块——沉睡的雄狮
地震——滑坡的“先知”
快速“愈合”的地震“伤口”
请勿随随便便给地球“打气”
板块边界——钻石的摇篮
与时间抢速,同地震抗争
地球内部“不为人知”的水——蓝色矿物质为窥见地幔内部状态提供线索
给地球“注水”可引发地震
震区上演现实版“为有源头活水来”
美国东海岸的地层“跷跷板”
消亡板块给太平洋海岭“打了个结”
尼泊尔地震远没有结束

3.地球深处的滚烫热血
(The Hot Blood Deep Inside the Earth )
大型火山可以快速苏醒
超级火山进化神速
神秘火山浮出水面
火山岩中的溴破坏了臭氧层
火山守望者
厄瑞玻斯呼吸的声音
浆糊状的岩浆
火山大爆发说来就来!
预报:火山灰袭来,无处可藏!
神秘火山被锁定在热带地区
战争地带里的火山

4.褪下冰冷的外壳,它们已成为人类关注的热点
(Spotlight, Though in a ColdCoat)
砰!小冰河期来了
海冰和降雪此消彼长
南极冰架在升温中陷入危机
走走停停的格陵兰岛海冰
热浪席卷北极,造成格陵兰岛冰架破纪录地消融
喜马拉雅冰川奔流
极地冰盖萎缩
极地冰川钻孔,科学家们的努力付诸东流
冰川自我铺路
南极冰川深处的生命
格陵兰岛冰川消融速度或趋于稳定
为南极洲量量体温
南极冰架崩塌,海绵动物总动员
冰川下的生物世界
全球变暖导致冰架崩解
加拿大冰川大危机

5.气候变化——不想面对,却又无可奈何
(Climate Change, an Inevitable andIrreversible Process to Which Human Beings are Reluctant)
干旱之中的亚马逊“复仇”
快速修复气候的措施
海水盐度自50 年代起发生变化
海平面上升,气候变化“难辞其咎”
极端天气——人类“咎由自取”
极端高温席卷全球
极端天气
气候变化走向极端
西南极洲加速变暖
废热与气候变暖
告别严寒,拥抱温暖!
气候变暖,北极“碳堡垒”仍未“失守”
到2038 年,热带气温将进入难以预知的范围
南极的火山活动助推了海平面的上升
强风或许阻挡了全球变暖的步伐
极端高温仍在上升
海洋细菌或许阻止了远古时代的全球气候变暖
风力减弱阻滞了2014 年的厄尔尼诺现象
气候变化会加剧雷击事件
全球变暖会带来一个湿润的非洲
干旱与变暖的暂停有关
科学家证实了二氧化碳的积聚“加热”了地球表面
北极的飞速变暖加剧了夏季的高温热浪

6.浩瀚的海洋,你了解多少
(How Much do You Know About the Vast Oceans )
螃蟹横行南极洲,大虾强占加勒比
再循环模式降解墨西哥湾漏油
生命之“深”
二氧化碳“侵犯”海洋生态系统
温暖海水助力珊瑚繁殖
北极冰川下的微生物世界
冰雪消融,藻类激增
冰盖“此”消“彼”长
海洋深处顽强生长的微生物
鲨鱼,海洋监管员
病毒是深海热液喷口处生命体的保障
海中失踪的塑料
两片大洋似乎与全球变暖的停滞有关
人类活动造成海洋汞量增长三倍
海洋垃圾的世界自助游
海洋或许是土卫二上的间歇泉的来源
冰期——洋壳的缔造者
大堡礁禁渔令给珍贵鱼群带来了幸福生活

7.多样的环境,共同的未来
(Diversiform Environment, Common Future! )
阳光与石油,幼鲱的天敌
埋藏在土壤中的秘密
被蒸干的东非大地
古洪水的新通道
加利福尼亚农夫——当之无愧的“雨神”
回望北极绿树葱茏的时代
蓝天呼唤风暴
非洲沙尘滋养了佛罗里达大沼泽
寒冷纪录再被打破
佛罗里达州红树林北移
云——气候变化的预报员
袋鼠排放的“尾气”似乎不那么清洁
巴哈马群岛——一段风与尘的传说
重力,为洪水“代言” / 374
回收废水或成公园“灭顶之灾”
风神“开恩”,死亡区收缩
彩虹也有“阴晴圆缺”
墨西哥湾漏油事件五周年——比答案更多的是疑惑
天气预报的将来时

 

《物质与能量》

I. 化学的艺术(TheArt of Chemistry)
发现氢元素新相
遇见鈇和鉝
勘探准晶
撞击激发出强子对撞机内物质的古怪行为
点火失败
刻蚀的玻璃让光线拐弯
回弹之际
细菌电池获得了坚实的发展
以蜻蜓翅膀为灵感的材料可以使细菌爆裂
奇特的盐类动摇了化学理论的根基
为点火采取的措施
生物能
石墨烯类似物被引进
滤光器仅仅让来自一个方向的光通过
奇怪的材料找到了实际应用
石墨烯允许质子渗透
强化学反应论文被撤稿
石墨烯的引力可以磁化
旧发现颠覆电池时代
纳米尺度范围的温度测量
超导记录获得突破
关于103号元素在周期表中位置的争论

II. 后信息革命(Post-informationRevolution)
混合并匹配量子位
揭露神出鬼没的费米子
量子通信的飞跃
让不确定性更加确定
时光斗篷终于派上用场
利用光的灵活内存芯片
扭曲的光可以传输更多信息
组合晶体管提高了速度和效率
装置让信息实现量子跃迁
非破坏性光子检测
寻找稳定的量子位
黑客难以涉足的数据加密计划
量子计算机挑战失败
量子摄像机捕捉薛定谔猫
数字化使数学问题简单化
隐形传输向前推动两大步
光线消失后残留信息
拥挤的量子纠缠态

III. 万物理论(The Theory of Everything)
物质的核心
旋转地心
后希格斯粒子世界——理论学家的困难时期
物理常数又有了新限制
在超冷混合物中出现磁单极子类似物
被抑制的质子磁性
发现量子力学中的柴郡猫
并非真实存在的粒子
已发现其他的方法生成氧气
实验室中生成霍金辐射
马约拉纳粒子的信号出现
某些负质量粒子可能存在
碰撞可能促进了生命起源
光速并不是一成不变的
关注暗物质
组成生命的各种元素同时生成

IV. 微观操纵,量子领域的波谲云诡(Micromanipulation, Bizarrerie ofQuantum World)
围绕着质量的新时钟
最热的温度是负数
原子核变成了梨形
插电激光技术获得了飞跃
光阱成就完美镜子
量子计时器
科学家将晶体扔进了一个曲面
光镊操纵仅50 纳米宽的物体
分子笼捕获稀有气体

V. 生活中的科学(Science in Life)
带电面粉的电压检测
水上行走的秘密被解决了
用涡流打结
破裂的玻璃有故事要说
回声激活的室内地图APP
隐形斗篷也可以是低科技的
茶叶之谜背后的张力
多普勒效应应用于自旋
维生素E 可以消除静电
水滴作试管
磁成像仪可以扫描单个质子
数学可以用来描述行人的某些行为
尖端现象可以解释碱式爆炸
空气污染破坏免疫能力

VI. 明日科技(Science in the Future)
用能量擦除记忆
3D 打印革命
声波悬物
激光通过将颗粒推到一起来制造镜子
将光变成死光
牵引束用声音拖动物体
藏在雾中的新型隐形斗篷
超快速3D 打印机利用黏性物质打印新物体
调控声音的新纪元

TOP书摘

一颗遥远的卫星上的冰

    刺穿木卫二的冰壳,寻找在其下面的生命。

    梅根·罗森

    在威尔士的一个异常炎热的夏天,Sanjay Vijendran和他的同事将一个火箭滑车瞄准了一块大象大小的冰块。

    这个滑车处于一个凸起的金属轨道上。它携带着一捆TNT,在滑动时会被引爆,爆炸产生的推力可以将其自身以声速推出。在它的前边,第二个滑车装有一个子弹形状的罐子,其中塞有科学仪器。

    欧洲空间局的物理学家维坚德拉准备将这个子弹形状的罐子扔到一个6200千克的冰块上。

    研究人员看着滑车在跑道上飞奔,并将罐子以每秒340多米的速度发射到空中。罐子飞过相当于一辆校车的长度,随后几乎完全穿过这个3米长的冰块。

    “这个过程不到两秒就结束了。”维坚德拉在2013 年7月的测试时说,“如果你眨了眨眼睛,你就会错过它。”

    维坚德拉和他的同事希望将这个令人叹为观止的过程放置在一个没人可以看到的地方。他们正在试图设计一个足以穿透木星的第四大卫星的强大的设备,以便获取在其之上的冰的样本。

    这颗卫星叫作木卫二。它看起来同太阳系较外层的其他天体一样荒凉,毫无吸引力。它冰冻的表层比地球上最寒冷的地方还要冷100多摄氏度。而且,强烈的辐射横扫其表面。但是科学家认为木卫二荒凉的表层之下存在着大量流动的液态水。这颗卫星的海底可能也充满着热液喷口和火山活动。如果表面的化学物质穿过冰渗透进去,就像一些科学家怀疑的那样,那么木卫二可能拥有生命所需的所有成分。

    美国航天局喷气推进实验室的天体生物学家凯文·汉德认为,地球海底的热液喷口盛产生命。“你会得到管状蠕虫、螃蟹、鱼及微生物的生态系统,”他说,“所以大家猜测是否能在木卫二上发现管状蠕虫。”

    如果它们确实存在,那么科学家必须将木卫二冰冻的外壳剥掉,将其找出来。世界各地的研究团队正试图解决如何穿透、融化或者钻穿冰外层这一难题。因为木卫二上的冰可能比地球上发现的最厚的冰层厚4倍,所以即使他们可以将钻机的工程师和笨重的机械设备送到木卫二,这也并不简单。各种对冰层厚度的估计不一,但是这个冰冻的外壳可能深达二十多千米(约53个帝国大厦逐个堆叠的高度)。

    一项关于挖掘木卫二地下海洋的任务可能还需要花费数十年的时间。但是如果科学家发现了冰或者水中的微生物,那么这个发现的影响足以媲美哥白尼学说。

    “如果我们在太阳系中发现了除我们之外的生命,”西雅图华盛顿大学的物理学家戴尔·瓦恩布雷纳说,“那么这就告诉我们,夜晚当你仰望星空时,你正在看着很多可能存在微生物的地方。”


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