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科學坦克

歡迎來到我們的“科學坦克”部分。 在網站的這一領域,我們以跨學科的方式處理來自科學界(物理學,數學,計算機科學,醫學等等)的相關發現。 我們發表來自世界各地的重要成就,特別關注哥廷根的科學環境。 玩得開心,保持好奇心。     

十秒。 科學家測量了有史以來最短的時間

一組德國科學家測量了光子通過氫分子的通道。 這是迄今為止最短的時間,以十億分之一秒或數万億秒為單位表示法蘭克福的約翰·沃爾夫岡·歌德大學的物理學家已經測量了與柏林弗里茨·哈伯研究所和漢堡DESY的科學家如何合作它需要一個光子才能穿過氫粒子。 他們獲得的結果是粒子平均鍵長為247毫秒。 這是到目前為止已測量的最短時間跨度。

結果發表在雜誌“科學”中詳細描述。(https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.abb9318)

圖片來源:“ https://aktuelles.uni-frankfurt.de/englisch/physics-zeptoseconds-new-world-record-in-short-time-measurement/”

時代週報

埃及化學家艾哈邁德·澤維爾(Ahmed Zewail)在其1999年諾貝爾獎獲獎作品中,測量了顆粒改變形狀的速率。 通過使用超短激光閃光,他發現化學鍵的形成和破壞發生在飛秒範圍內。 飛秒等於十億分之一秒(0,0000000000000000001秒,10E-15秒)。

但是德國物理學家研究了一個比飛秒短得多的過程。 他們測量了光子穿透氫分子需要多長時間。 測量結果表明,光子的傳播過程平均需要247毫秒的時間才能達到平均粒子結合長度,而0,00000000000000000000001毫秒的時間等於萬億分之一秒(10秒,21E-XNUMX)。

如此短暫的現象首次記錄是在2016年。 那時,科學家捕獲了從原始氦原子的鍵釋放的電子。 他們估計該循環持續了850毫秒。 這些測量的結果發表在《自然物理學》雜誌上。

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新的飛機發動機?

它稱為流體推進系統。 (FPS)是指“流體推進系統”,或者更確切地說是“基於流體的推進系統”,或者實際上是“流體物理學”。 實際上,它不是液體,而是氣體,只是空氣,從物理角度來看,它也可以被視為粘度非常低的液體。

來自羅馬尼亞的Andrei Evulet在GE航空有15年以上的經驗,已經為這些發動機的原型製造了一段時間。 他負責這項技術,該技術是世界上最大的噴氣發動機GE9X的一部分,GE777X正在使用波音XNUMXX。 幾年前,他與他的學校朋友Denis Dancanet一起創立了Jetoptera。 他們以創建新的推進系統的想法為指導,該系統對於VTOL的垂直起飛飛行非常理想,並且可以使用大型無人駕駛無人機和飛行汽車。

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在創紀錄的高溫下超導

《自然》雜誌發表了一組科學家關於他們設法獲得一個事實的出版物。 超導體 做到這一點 室內溫度 可以工作,也許比室溫涼一點,因為14,5攝氏度。 問題在於證明這種現象的材料必須壓在2,6萬個大氣壓下。 但是僅在如此高的溫度下實現超導是一項偉大的成就。

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科學家確定了最大可能的聲音速度


一個國際科學家小組為聲速設定了上限,大約每秒36公里。 迄今為止,在鑽石中測得的最高聲音速度僅為所述最大聲音速度的一半。


聲波可以穿透各種介質,例如空氣或水。 根據他們穿越的東西,它們以不同的速度運動。 例如,它們在固體中的移動比在液體或氣體中的移動要快得多,因此,如果您收聽沿路線而不是空中傳播的聲音,則可以更快地聽到即將來臨的火車。

阿爾伯特·愛因斯坦的狹義相對論為波的傳播速度(即光速)設定了絕對極限,該速度約為每秒300.000萬公里。 然而,到目前為止,尚不清楚聲波在穿過固體或液體時是否也具有上限速度。 到目前為止。 倫敦瑪麗皇后大學,劍橋大學和俄羅斯Troiksk高壓物理研究所的科學家發現,聲速取決於兩個無量綱的基本常數:微妙的結構常數和質子與電子的質量比。他們的工作成果在雜誌“科學進展“已經出版。 (圖片來源:Pixelbay)

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星球大戰光等離子劍已成為現實

著名的Hacksmith Internet DIY黑客團隊將電影,漫畫和遊戲中的各種概念轉換為真實的設備,從而構建了“真實的”(即基於等離子的光劍)。 儘管它不像“星球大戰”中的武器那樣舒適,因為它不幸地需要一根粗的供氣電纜,但從互聯網上的視頻演示中可以看出,它看上去與絕地騎士的設備非常相似。

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實驗療法無需使用藥物即可破壞癌細胞

對癌症具有致命性的納米粒子可通過掩蓋其真實本質而用於抵抗疾病。 納米顆粒被“偽裝”為癌症發展所必需的氨基酸,可以穿透癌細胞,並遵循“特洛伊木馬”的原理,將其從內部炸掉。 該方法在實驗室實驗中證明是非常有前途的。

這種“特洛伊木馬”實際上是被氨基酸L-苯丙氨酸覆蓋的納米顆粒,它對於癌細胞的生存和生長至關重要。 新加坡南洋理工大學(NTU)的研究人員說,L-苯丙氨酸不在體內產生,必須從食物(通常是肉類和奶製品)中攝取。他們的研究發表在該雜誌上。Small”發布。

圖片來源:新加坡南洋理工大學 

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宇宙廁所,宇宙價格

“太空,無盡的廣闊空間。 今年是2020年。以下是ISS空間站的歷險:…“

美國宇航局已宣布對在國際空間站(ISS)上安裝新馬桶的測試。 整個23萬美元的電影集主要用於女性。 如果測試成功,這款高科技馬桶將在三年的Artemis II任務期間使用。



迄今為止開發的大多數房間廁所都是在負壓下工作的,這將“人體新陳代謝的影響”從身體移開,並將其轉移到適當的存儲系統中。 現在已經設計了通用廢物管理系統(UWMS),可以使用通用廢物管理系統進行翻譯。 它的工作原理相似,但具有許多新功能,有助於保持衛生並減少異味,這在航天器的狹小空間中非常重要。

新太空廁所:


美國宇航局報告說,自65年代以來,UWMS的體積比國際空間站的馬桶小40%,輕1990%。 最重要的改進之一是,提起馬桶蓋後便自動開始吸水。 旨在幫助減少難聞氣味的擴散。

由於馬桶是專為失重人士設計的,因此它還將具有腳架和特殊的“錨定”宇航員指南。 在舊的設計中,為此目的使用了特殊的大腿帶。
儘管來自NASA的信息並未明確表明新的太空廁所是否會舒適,但該機構的專家認為,這將是比當今使用的解決方案更高效的項目。 據美國宇航局稱,新馬桶的清潔和維護速度更快,特別是得益於新的排尿解決方案。 馬桶還旨在與飛船的其他部分完全隔離,以確保用戶隱私。

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振盪電流圖

阿肯色大學的一組物理學家報告了該系統的開發情況,該系統能夠檢測圖形結構中的熱運動並將其轉換為電流。 “基於圖形的能量收集電路可以與處理器集成在一起,以為小型設備或傳感器提供乾淨的低壓能量,”物理學教授,《物理評論》 E上發表的主題論文的主要作者保羅·蒂巴多說。 。

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顯微鏡超出分辨率極限

由Dr. Dr.領導的波蘭-以色列團隊。 華沙大學物理系的RadekŁapkiewicz提出了一種革命性的新顯微鏡方法,該理論在“ Optica”雜誌中沒有理論上的分辨率限制。

這項研究是波蘭科學基金會(FNP)在與PAP的通訊中宣布的。 博士Łapkiewicz是FIRST TEAM計劃的接受者。


生命科學和醫學的發展要求觀察更小的物體-例如細胞中蛋白質的結構和相互作用。 觀察到的樣品不應與體內天然存在的結構不同-因此,不得過於激進地使用方法和試劑。
傳統的光學顯微鏡分辨率不足。 由於光的波長,這種顯微鏡不允許對小於約250納米(綠光的波長的一半)的結構成像。 靠在一起的對像不再能夠區分。 這就是所謂的衍射極限。
電子顯微鏡的分辨率比光學顯微鏡高出幾個數量級,但是它使我們只能觀察放置在真空中並被電子束轟擊的死物。 它不是研究活的生物或自然發生的過程。

圖像來源:Optica第7卷,第10期,第1308-1316頁(2020年)•https://doi.org/10.1364/OPTICA.399600

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旋轉反應器-自組織化工廠

由於離心力和使用不同密度的液體,可以建立自組織化工廠。 波蘭提出的旋轉反應堆的想法不僅聰明,而且很漂亮。 這項研究被放在著名的《自然》雜誌的封面上。

波蘭-韓國小組展示瞭如何在不依靠複雜植物系統,...離心力的情況下,同時進行一系列複雜的化學反應。 該出版物的第一作者是Dr. Dr.。 Olgierd Cybulski,在韓國蔚山國立科學技術學院(UNIST)工作。


旋轉化學反應器

-我們展示瞭如何準備自組織化工廠-描述了出版物的相應作者Bartosz Grzybowski教授(也是UNIST和波蘭科學院的有機化學研究所)。 他補充說,他已經有了一個想法,如何製造這樣的化學旋轉反應器……以從電池中的液體中回收鋰。

甚至可以在午餐期間觀察到不同密度的液體會形成未混合層的事實-凝視著肉湯。 湯脂肪漂浮在頂部,因為它的稠度不如湯的水部分。

在家裡,可以得到更複雜的體驗:將許多不同密度的液體緩慢地一次倒入一個容器中。 您可以從最濃密的蜂蜜,楓糖漿,洗碗皂,水,植物油到最稀有的煤油開始。 如果此過程發生得足夠慢,您會看到不同顏色的層彼此分離,並且在此(不可食用的)所謂的“密度”列中沒有混合。
但是如果這種密度柱開始非常非常快地旋轉-使容器繞垂直軸旋轉(就像在陶輪上,但是要快得多-例如每分鐘2,6萬轉),則表明隨後的層形成同心戒指。 最輕的液體直徑較小,並且最靠近離心機的中心放置,而最濃的液體則放在更靠近離心機邊緣的大圈中。 離心力是重要的因素,因為離心力開始主導液體的表面張力。 可以實現非常薄的液體層-可達0,15毫米甚至更薄-沒有混合的風險。 如果正確選擇了液體的密度,科學家已經證明,在繞公共軸旋轉的離心機中,可以得到多達20個有色環。

圖像來源:封面自然:第586卷,7827年1月2020日發行XNUMX

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人工智能從腦電波讀取面部圖像

赫爾辛基大學開發了一種人工智能工具,可讓您了解大腦在任何給定時刻在想什麼。 在閱讀了被要求專注於一個人的圖像的人的腦電波之後,人工智能算法創建了參與者觀看的面部圖像。《自然科學報告》中描述的這項研究包括執行練習的幾個階段以及然後測試算法。

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