凤凰科技讯 北京时间11月15日消息,据美国斯坦福大学官方网站报道,每隔11年,太阳就会经历一次彻底的磁极逆转,太阳的南北磁极会颠倒过来。这一大规模事件将对整个太阳系产生影响。尽管目前我们还无法完全理解驱动这一过程的精确内部机制,但美国斯坦福大学维尔克斯太阳观测台的研究人员自从1975年以来一直坚持每天对太阳磁场情况进行记录和监视,他们能够检测到太阳表面发生的过程,这将是第四次监测到太阳磁极倒转事件。
在11年的太阳周期中,新的极性会逐渐建立起来,这表现在太阳黑子——密集磁场活动区域——会以深色斑点的形式出现在太阳表面赤道附近。在大约1个月的时间内,这些太阳黑子会逐渐解体,磁场逐渐从赤道向两极移动。
随着新的极性向两极移动,它会抵消现有的相反的极性,美国斯坦福大学的太阳物理学家、维尔克斯太阳观测台的总监托德·何塞马(Todd Hoeksema)这样说道,他自1978年以来便一直在斯坦福工作。此时太阳的磁场逐渐趋向零,随后再以相反的极性逐渐增强,从而完成一次太阳磁极逆转过程。何塞马表示:“这就有点像潮起潮落。每一次小的潮头都会带来更多的水量,但最终会全部退去。”
太阳磁极逆转产生的影响是深远的:太阳磁场产生影响的空间范围构成一个巨大的气泡状结构,名为日光层,其一直延伸到冥王星轨道,甚至到达美国宇航局旅行者号飞船位于的星际空间边缘区域。另外,太阳活动的高峰期一般发生在磁极逆转时期,在此期间除了黑子数量增加之外,太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)也激增。
太阳磁极的改变以及太阳带电粒子的爆发会与地球自身磁场发生相互作用,其中一个表现便是极光的产生以及覆盖的范围。地球磁场还会影响主要的电子系统,何塞马说道,例如供电网络和GPS卫星,因此科学家们必须密切监视日光层活动。何塞马表示:“我们还观察到了太阳磁场逆转活动对其他行星产生的影响,木星出现了风暴,土星上出现极光,这些都因太阳活动引起的。”
由于维尔克斯太阳观测台拥有长期的观测记录并且其用于记录的设备的前后变化也是最小的,因此它拥有了最全面和细致的每日太阳全球磁场变化记录。何塞马表示,目前正在发生的转变的有趣特征之一在于太阳两个半球正在以不同的速率发生改变。太阳北半球在今年夏天已经完成了磁极逆转,而南半球预计将在近期内完成逆转过程。
何塞马和他的同事还注意到两三年前测量的磁场强度数据大约是太阳活动顶峰时的一半。这暗示着即将到来的太阳活动高峰期的磁场强度也将非常微弱。而这一结论已经在最近的观测数据中得到了证实。何塞马表示:“下一周期将会十分有趣。从技术上讲,接下来我们应当给予更大的关注。”(编译/严炎刘星
科技新知 - Science Dynamic
2013年11月15日星期五
2013年10月23日星期三
網路傳送大腦訊號 實驗成功
心靈控制殭屍大軍的世界可能更接近了。美國華盛頓大學科學家27日發表號稱全球首見的意念遠距控制成果,一名研究員透過網路傳送大腦訊號,讓校園另一端的同事非自主移動食指玩電動,人腦─電腦介面(人機介面)的研發向前邁進大步。
研究由華大心理系教授史托克與同校電腦與工程系教授拉奧進行,他們取得美國陸軍研究辦公室與多個非軍方聯邦機構贊助,並於8月12日成功完成遠距控制意念實驗。
當天拉奧坐在校內實驗室裡,戴著裝有電極、連接腦電波儀(EEG)的帽子,由腦電波儀讀取大腦電子活動。拉奧看著電腦螢幕上一種簡單的發射砲彈電玩,應該發砲時,他想像自己移動右手按下「發射」鍵,不過實際上,他一根指頭也沒動。
不過腦電波儀連結的電極此時已擷取到拉奧大腦發出的「發砲!」訊號,再透過Skype傳遞到華大校園的另一頭、史托克所在的實驗室中。在那裡,史托克戴著帽子,穿顱磁刺激器(TMS)直接連結他左腦中控制右手活動的運動皮質區,從拉奧那裡接收到移動右手的訊號後,史托克非自主地動了動右手食指,按下他面前鍵盤的空白鍵,電玩中的砲彈隨之發射。
華大這個系統,將拉奧操作右手的大腦訊號透過網路傳給史托克的電腦,接著電腦將訊號轉譯成磁脈衝訊號,史托克並未觀看螢幕,過程中也未跟拉奧聯繫,但拉奧仍能順利將「發砲!」訊號傳給史托克,讓史托克來操控電玩。
下一步將實驗雙向交流
史托克說,食指非自主移動的感覺,就像眼睛抽搐了一下,「你知道眼睛抽了一下,不過不知道什麼時候動的。」拉奧則表示:「看著我大腦想像的行動,轉譯成透過另一人大腦做出的實際行動,我覺得開心,卻也有點毛毛的。基本上我大腦的訊息是單向流動到他的大腦,下一步是要有比較公平的雙向對話,在兩個大腦間直接交流。」
人機介面可讓大腦電子訊號透過電腦,轉譯成移動機器手臂或電腦滑鼠的指令,未來透過更多研究,或許還能影響他人大腦。美國杜克大學醫學中心團隊2月間就曾進行類似研究,他們在巴西使用電子感測器擷取實驗室老鼠意念,並透過網路,傳遞到另一隻在美國的老鼠腦部。杜克大學最近也捕捉一隻猴子的大腦電子活動,並透過網路傳送,控制日本的機器人手臂。
拉奧與史托克表示,他們的研究是全球第一個非侵入性人對人大腦介面的展現,不過2月間成功傳遞兩隻老鼠訊號的杜克大學團隊卻說,不認為拉奧團隊新近宣布的實驗代表真正的腦對腦溝通,「這很像傳遞信號給肌肉,但在電子脈衝中沒有任何訊息」。
3D視訊 「人」可走出螢幕
許多人喜歡用熱門的視訊通話軟體Skype來和親戚朋友連絡感情,微軟收購Skype後也大力推廣,甚至還用它取代自家的社群軟體MSN。但你能想像,和你能Skype視訊的對象從螢幕裡走出來嗎?這不是在開玩笑,因為根據微軟Skype部門副總裁吉列(Mark Gillett)表示,確實已在發展3D的視訊通話技術。
Skype今天正巧滿十歲了,而英國媒體BBC也特別藉此機會訪問Skype部門副總裁吉列,沒想到吉列竟透露了這樣的一個訊息。吉列表示,他們確實正在研究如何呈現與錄製3D影像,但最大的問題還是在錄製方面。
吉列指出,目前的電腦螢幕技術已經能夠提供畫質絕佳的3D圖像,因此關鍵的問題就落在拍攝方面。他表示,如果要進行3D的視訊通話,電腦勢必要接上多台攝影機,同時被攝影人還必須要再特定的角度才能夠呈現出優質的影像。儘管目前確實已經發展出了這樣的技術,但費用驚人,要普及到民間仍然有一段路要走。
對此,BBC認為Skype的3D視訊通話計畫,能夠替已日漸萎縮的3D市場注入一劑強心針。如果微軟真的研發成功並有效推廣,那麼3D技術將可以拔掉「噱頭」的這個標籤,真正走入民眾生活,而科幻電影裡的各種情節也將一個個實現。0829
Skype今天正巧滿十歲了,而英國媒體BBC也特別藉此機會訪問Skype部門副總裁吉列,沒想到吉列竟透露了這樣的一個訊息。吉列表示,他們確實正在研究如何呈現與錄製3D影像,但最大的問題還是在錄製方面。
吉列指出,目前的電腦螢幕技術已經能夠提供畫質絕佳的3D圖像,因此關鍵的問題就落在拍攝方面。他表示,如果要進行3D的視訊通話,電腦勢必要接上多台攝影機,同時被攝影人還必須要再特定的角度才能夠呈現出優質的影像。儘管目前確實已經發展出了這樣的技術,但費用驚人,要普及到民間仍然有一段路要走。
對此,BBC認為Skype的3D視訊通話計畫,能夠替已日漸萎縮的3D市場注入一劑強心針。如果微軟真的研發成功並有效推廣,那麼3D技術將可以拔掉「噱頭」的這個標籤,真正走入民眾生活,而科幻電影裡的各種情節也將一個個實現。0829
無線網路新技術 開燈就上網
如果未來無線網路發展成只要有「燈」就能連線上網,想信一定會再一次為人類的生活帶來改變。
上海復旦大學計算機科技學院日前公布了最新的研究成果,這個被稱為「Li-Fi」的新技術,號稱只要在LED燈內放入一顆微型晶片,就能將LED燈變身為訊號發射器,提供無線網路訊號。一盞功率為1瓦特LED燈可提供約3.25G的網速,最多可同時供應4台裝置連線,平均網速約為150M。
復旦大學計算機科學技術學院教授薛向陽表示,目前的無線網路技術仍有很大的侷限性,要能提供穩定、快速的網路品質還有一段路要走,但這個「Li-Fi」技術的出現,將大大改變無線網路的發展。
薛向陽指出,只要有人類的地方就會有光,如果能透過光來傳遞網路訊號,將會有效解決目前Wi-Fi技術的最大問題──地域性的限制。但「Li-Fi」技術仍在實驗階段,距離商業化還需要點時間,且這項技術也不是沒有缺點,只要燈光受到了阻礙,網路訊號也隨之中斷。
或許短時間內還看不到這個技術商業化,但「Li-Fi」技術也替未來無線通訊的發展指出了一條可行的道路
上海復旦大學計算機科技學院日前公布了最新的研究成果,這個被稱為「Li-Fi」的新技術,號稱只要在LED燈內放入一顆微型晶片,就能將LED燈變身為訊號發射器,提供無線網路訊號。一盞功率為1瓦特LED燈可提供約3.25G的網速,最多可同時供應4台裝置連線,平均網速約為150M。
復旦大學計算機科學技術學院教授薛向陽表示,目前的無線網路技術仍有很大的侷限性,要能提供穩定、快速的網路品質還有一段路要走,但這個「Li-Fi」技術的出現,將大大改變無線網路的發展。
薛向陽指出,只要有人類的地方就會有光,如果能透過光來傳遞網路訊號,將會有效解決目前Wi-Fi技術的最大問題──地域性的限制。但「Li-Fi」技術仍在實驗階段,距離商業化還需要點時間,且這項技術也不是沒有缺點,只要燈光受到了阻礙,網路訊號也隨之中斷。
或許短時間內還看不到這個技術商業化,但「Li-Fi」技術也替未來無線通訊的發展指出了一條可行的道路
2013年8月7日星期三
地球生命 可能源于火星
(综合报导)美国宇航局的火星轨道探测器以及火星车正在寻找有关火星生命的痕迹,目前科学家已经发现在数十亿年前,火星曾拥有潮湿的环境,很有可能存在生命,我们要做的就是找出它们留下的证据。地球上的生命具有非常顽强的生存能力,过去数十年,研究人员已经在诸多恶劣的环境中发现不可思议的微生物,比如冰川内部、深海热液喷口、地下深处等,这些被认为几乎不可能有生命存在的地方都发现了生命,甚至是核反应堆中也有可适应极端环境的生命存在,这些情况都暗示火星可能还存在生命。
地球生命与火星生命之间是否存在关联呢?科学家已经发现许多证据显示火星曾经拥有温暖的世界,有河流、湖泊和海洋,火星可能存在地下水,有研究指出,火星生命与地球生命属于太阳系中两个完全不同的生命分支,如果我们发现火星生命,那么在外形等特征上可能与地球生命完全无关,这也暗示了生命可以出现在任何一个适宜的星球上,宇宙中几乎任何一个具备条件的行星都可能演化出生命。
另一种理论认为火星生命与地球生命是同源的,两颗行星的生命拥有同一祖先,显然该理论暗示了地球生命可能来源于数十亿年前的火星,即便火星没有演化出高级文明,那么低等生物也可能通过陨石来到地球,这些空间碎片可以在太阳系内侧的某个轨道上运行,并重新被另一颗行星引力场捕获,进入另一个星球的环境中。如果这一假說得到证实,那么地球生命可能就起源于火星,火星拥有潮湿环境的时期比地球更早。
对此,有研究认为火星生命无法在恶劣的宇宙环境中幸存下来,这一观点并没有获得足够的支持,因此我们已经发现可以忍受低温、强辐射环境的生命,顽强的微生物可以在陨石中休眠保存,在一个新的环境中复甦。也有研究提出地球生命或源于太阳系之外,当太阳系围绕银河系运行时,穿过了一些星际气体团或者碎片群,由此引入了生命种子,该假說暗示银河系生命可能更加普遍,无论是哪种情况,对火星生命的探索都将给我们带来惊喜
科学家想像数十亿年前火星的景象:拥有海洋、河流等适宜生命存在的条件
2013年5月29日星期三
「愛因斯坦行星」一年僅1.5天! 一半炙熱如地獄!
▲開普勒-76b行星公轉週期只有1.5天,朝著恆星的一面炙熱,背面陰暗如地獄。(圖/取自網路)
國際中心/綜合報導
外媒報導,天文學家宣佈發現了開普勒-76b行星,這是一顆「熱木行星」(Hot Jupiters (一種太陽系外行星,質量接近或超過木)。讓人驚訝的是它的公轉週期只有1.5天,也就是說該行星跑完一年的時間還不到2天!
這顆行星同時也被稱為「愛因斯坦行星」(Einstein’s planet)。這是因為該行星的發現,是科學家採用了新的探測方法,依據相對論效應發現的系外行星。
通常情況下,NASA的開普勒系外行星探測器透過淩日法發現系外行星的蹤影,當行星通過恆星盤面時,就會導致恆星光線出現微弱的變化,而開普勒探測器就可以發現恒星亮度的微小變值。
現在,科學家使用開普勒探測器資料驗證新的系外行星探測法,與淩日法不同的是,按照愛因斯坦相對論效應,可以發現前者無法探測到的系外行星。
通常情況下,開普勒探測器會探測到完成「沉浸」於恆星光芒中的行星光變曲線訊號,該方法適用於行星軌道平面完全處於視向的邊緣之內,如果有一個系外行星系統中的行星軌道盤面,處於我們視向之外,那麼開普勒系外行星探測器將不會發現它們的存在。
早在2003年,來自哈佛-史密森天體物理中心(CfA)的科學家史考特高迪就提出了類似的探測方法,認為如果光學望遠鏡足夠敏感的的話,那麼透過愛因斯坦相對論法就可以探測到系外行星。
14日宣佈的系外行星發現記錄中,證實了開普勒-76b的存在,此外,探測系外行星的方法還包括視向速度法:透過探測恆星的微小擺動來發現系外行星。
由於開普勒-76b的體積比木星大了大約25%,質量是後者的兩倍,如此龐大的天體在近距離上可對恆星產生較大的拖曳效應。
科學家發現當系外行星與恆星之間距離較小時可產生成束效應,系外行星的公轉軌道指向地球方向上時,來自恒星的光線就會出現聚焦現象,可集中光子的能量,使得恆星的亮度出現增大。這也是科學家首次將該效應用於探索系外行星。
在如此近距離上,開普勒-76b也會被來自恆星的噴射流擊中,並且被潮汐鎖定,這就意味著開普勒-76b有一面是始終朝向該恆星,因此這一半球將是一片炙熱的地獄,與另一半球的表面溫度相差較大。原文請看這裡
真有解毒功能! 3D列印機成功製作出肝臟
生物印表機製造商Organovo擁有能製作活體組織3D列印機,而印製活體組織,原理其實跟普通3D列印一樣,差別在於,列印所用的材料從樹脂改成活生生的細胞。這次Organovo成功製造出功能正常的肝臟組織,甚至會分泌解毒酵素,雖然細胞只存活了5天,仍被視為重大的突破。
▲3D列印技術成功製造出,具有解毒功能的肝臟細胞。(圖/翻攝自Youtube)
3D列印不僅提供工業上的突破,也能實際投入生物科技。Organovo印出20層的肝細胞後放入培養皿,肝細胞間存在的內皮細胞會形成血管內壁,再構成初期的微血管網路,如此一來,養分與氧氣就可以透過組織運送,讓細胞存活。
雖然3D列印的肝臟只在實驗室裡活了5天,可見距離研發出真正能移植的肝臟,還有很長的一段時間,但3D列印肝臟外觀與真正肝臟相似,更能夠製造出具有解毒功能的酵素,或許未來在治療肝臟疾病時,能扮演關鍵角色。
先前普林斯頓大學(Princeton University) 就發表了「3D列印義耳」的原型,在外型上不僅媲美真的耳朵,只要搭配上現代科技,把接收訊號的天線埋入義耳,就能讓失聰的人重新聽到聲音。
台灣的3D列印業者表示,其實只要把列印的原料改成生物細胞,理論上是可以複製出人體的所有器官。業者也透露,細胞的發展需要外力給予方向,目前的方法在於,利用3D列印製造出合適的「支架」後,就能培養細胞長成我們所需的器官。
▼3D列印製造肝臟細胞示意影片。(影音來自Youtube,如遭移除請見諒。)
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