一周国际要闻 NASA创造超低温玻色:爱因斯坦凝聚态

27.10.2014  18:49

  美国国家航空航天局(NASA)冷原子实验室宣布,其团队在NASA喷气推进器研究室200纳开温度(1开尔文温度等于十亿纳开)环境下,成功制造出玻色-爱因斯坦凝聚态。这对于在2016年底将首次亮相空间站的特殊仪器来说,是个关键性的突破。该仪器将探索在没有地心引力影响的微重力状态下,因超冷温度几乎长时间静止的原子之间如何相互作用。

  这项研究厉害之处在于,能在几秒之内就生成稳定的玻色—爱因斯坦凝聚态。此外,该实验室还提供了配套工具,用几种不同的方法来操控和探测这些量子气体。这一成果不仅有助于验证一些最重要的物理学基础定律,还丰富了我们发展精密敏感量子探测器的知识。

  外媒精选

  首张最遥远距离外“少年期”宇宙三维图像出炉

  以马克斯普朗克天文研究所为首的科研团队绘制出了首张“少年期”宇宙三维图像——宇宙大爆炸之后仅30亿年的氢吸收情况。这张距离在110亿光年之外、覆盖范围达数百万光年的图像也是迄今所获得的最遥远宇宙三维图像,它揭示了早期宇宙结构的形成,当时宇宙的年龄只有目前的四分之一,大爆炸留下的原始氢气为星系、恒星和行星的形成提供了原料,星系经历了一个重大的“井喷式增长”。

  “赛丁泉”彗星与火星擦肩而过

  北京时间10月20日凌晨,太空上演了一幕百万年一遇的奇观:一颗名为“赛丁泉”的彗星以每小时203000公里的速度与火星擦肩而过,二者之间最近距离仅14万公里。这颗宽约1.6公里的彗星挟裹着尘埃云呼啸而来,为科学家提供了一个研究其对火星大气影响的绝佳机会。在确保自身安全的情况下,在轨探测器和登陆的火星车们对这次“亲密接触”进行了集体“围观”,人类或许能够借此首次瞥见一颗原始彗星的内核。

  一周技术刷新

  极细石墨烯传感器可研究人脑

  美国防部先进项目研究局(DARPA)与威斯康辛大学麦迪逊分校的研究人员共同研发出一项人脑研究技术,可探究人脑神经结构与功能的联系。该技术用石墨烯做传感器,厚度仅相当于4个原子,首次可兼容光学和电学手段同时观测。这一技术预示着在对脑部神经网络活动进行可视化和量化处理方面或许会有重大突破。

  新光学显微镜能快速、高分辨率、低伤害地观察活体细胞

  今年诺贝尔化学奖得主埃里克·贝齐格的团队23日宣布,研发出一种新型光学显微镜,能以近乎实时的速度对活体细胞的活动进行超高精度三维成像,同时把对细胞本身的伤害减至最小。这种“晶格层光显微镜”已被成功用来跟踪个体蛋白质的运动、观察受精卵的发育以及研究细胞分裂时细胞骨架成分的快速生长和收缩。

  前沿探索

  微生物的导电功能再获力证

  10年前,马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的微生物学家德里克·莱吾利和他的同事曾提出,一种名为“地杆菌属(Geobacter)”的微生物能够产生细微的电流导线(即微生物纳米导线),但这一科学假设长期以来陷入争论和质疑之中。现在,该团队用静电驱动显微镜(EFM)证明,电荷确实会沿着微生物的纳米导线蔓延,正如电子能在高导电性人工材料碳纳米管中流动一样。其应用包括将地杆菌属微生物放到电导体中来探测环境污染物,或是研发基于这种微生物的微生物计算机。

  “最”案现场

  科学家在实验室获得1立方米宇宙最冷区域

  意大利国家核物理研究院(INFN)10月22日宣布,其所属格兰萨索粒子物理国家实验室的“低温地下罕见事件天文观测台”创造了一项新的世界纪录——将一块重达400千克铜立方体几乎冷却到“绝对零度”。这个铜块由此成为宇宙间最冷的一立方米区域,目前保持6毫开已超过15天,将如此大块物质整体冷冻到如此接近“绝对零度”,是前所未有的实验。

  一周之首

  DNA首次自组装成一粒灰尘大小的大晶体

  哈佛大学韦斯仿生工程研究所一个科研小组最近用一种“DNA砖块自组装”方法,制作出含32个DNA的大晶体,具有严格规定的厚度和复杂的三维特征。研究小组2012年曾宣布用这种方法制作了100多个病毒大小的三维纳米结构,新的大晶体比原来那些要大1000倍,厚度约为80纳米,接近一粒灰尘大小,这对未来制造复杂的分子机器来说是一次巨大的技术进步。

  奇观轶闻

  美国制造出全身透明的老鼠

  美国科学家通过引入水凝胶替换组织内的脂类,成功制造出了全身透明的老鼠,这是医学界首次能让整个动物的躯体透明化。这一成果将有助于观察癌细胞在机体内的扩散。以前的“透明化”技术主要用于老鼠大脑和胚胎,且会损害组织,而新技术可有效保存组织内的各种信息,不仅可用于处理小型实验动物,还能用于猿类或人体研究。不过,我们大可不必担心透明鼠会出现在我们家中,因为他们的技术并不能制造出活的透明鼠。