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2013 第 46 周新闻速递

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注:标题前含有 # 的均是向“科学公园每日快讯”投稿内容。

周四 (2013-11-14)

# 又一种“隐身斗篷”新概念

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图1  研究者发现,许多“隐形”技术实际上让物体更显眼了,而不是相反

哈里波特的隐身长袍很酷,对吗?现实中也有许多人在试图制造这样的“隐身斗篷”。近期,德克萨斯大学的 Andrea Alù 教授和他的团队在 Physics Review X 上发表一篇文章,提出了一种主动式“隐身斗篷”的新概念,它可以在更宽的电磁频段隐身。

早期设计的“隐身斗篷”均是被动式的。比如 2006 年最早展示的模型就是小的铜圆柱,可令周围的微波弯曲。它们使用一层自然界没有的超材料,其特殊的结构导致它们有特殊的性质。这些斗篷材料可应用于军事、显微镜技术、生物材料感测及能量收集设备上。这些材料不需要额外的电能,最流行的有三种:等离子激元型 (plasmonic), 套层型,及光学转换型。但是,尽管这类斗篷可在一个较窄的电磁频段隐身,在另一个频段却会变得更加显眼。比如,你可以设计一个对红光隐身的斗篷,但它在白光源照射下就会发出亮蓝色,反而更容易识别。使用被动式设计制造一种完全隐身的斗篷,这是不可能的。

Alù 团队提出来的“主动式”斗篷,其表面会带上电流,可在更宽的频段隐身,并且可做得比被动式的更薄,更不容易被发现。当然,没什么东西是完美的,这种斗篷可能只局限于特定的物体,并且主动式材料也会受到限制。

目前比较流行的其它“隐身技术”还有:采用伪造背景的“光学隐身”;采用海市蜃楼原理的幻影伪装;利用摄像头探测环境并改变表面温度的热适应伪装;以及利用光学偏振的方解石棱镜式的隐身。实际上每种隐身技术都有缺陷,要做到完全隐身,暂时是不可能的。

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最古老的大型猫科动物化石在喜玛拉雅被发现

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大型猫科动物的进化之源一直是个谜。……

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周一 (2013-11-11)

# 纪录发现 101 号元素钔的影像现世

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最近在伯克利实验室发现了一卷黑白影像带,纪录了大约 60 年前第 101 号元素钔的发现过程,重现了传说中的科学家们当时工作的情形。自 20 世纪 40 年代以来,伯克利实验室陷入一场合成新元素竞赛,多数情况下他们赢了。他们共发现及合成了 16 种元素,大部分是位于元素周期表底部的锕系元素。

已退休的伯克利实验室物理学家 Claude Lyneis 在一堆标记销毁的满是灰尘的破旧影像带中发现了这段录像。使用数字转录技术,Lyneis 制作为影片并配上了旁白。该视频已经上传至 YouTube.

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# 新的智能手机应用可探测灾难后的核辐射

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图4  伪造的灾难城市中出轨列车

那些能想到的天灾,其唯一后果就是留下一个灾难城市。德克萨斯农工大学模拟了种种灾难场景,比如列车出轨、台风,等等。上周他们测试了一个有趣的东西:一款手机应用软件,它可以用来探测周围的辐射情况。

日本福台事件之后,大家急切想知道受辐照区域的材料所残留的辐射情况,探测的方法之一就是监视伽玛剂量。但是,核物理实验室中常用的伽玛探测设备比较专业,使用也很麻烦,不便于民用。而智能手机目前已经非常普遍,智能手机上的数字摄像头一般使用的是 CCD 或 CMOS 芯片,它们对伽玛射线也很敏感。伽玛射线打在这些数字成像芯片上会产生明亮的白点。 Image Insight 公司和 Advanced Fuel Research 公司一起研发了一套高级算法—— GammaPix Libraries, 可通过数字成像芯片上的少量的伽玛辐射白点计算出伽玛剂量。

上周在德州农工测试了根据 GammaPix 研发的手机应用软件。这款软件可运行在 Android 和 iPhone 上,使用手机自带的摄像头,不需要额外的设备。它可以测试一百米范围内的情况。这款应用可以在紧急情况下快速获得现场数据,并通过无线网络传递出来。只不过,我们不希望有机会用到这款软件。

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# 高能物理预测了四夸克粒子新家族

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这是在中国高能物理研究所北京谱仪-III (BES-III) 上做的实验。这是个国际合作团队,他们发现了一种带电的亚原子粒子 ZC(4020), 该粒子属于一个新的四夸克粒子家族。

夸克通常是成对或成三个抱团出现:成对出现的一般是正反夸克对,称之为介子;成三出现的夸克团叫重子,核子(即中子和质子)和超子属于最常见的重子。高能物理中还预测了一种由四个夸克构成的粒子,BES-III 上最新的突破性进展就是发现了这种粒子之一 ZC(4020). 今年四月份在 BES-III 上最早发现的四夸克粒子是 ZC(3900). 合作团队通过正负电子对撞产生的中间粒子 Y(4260), 然后研究它的副产物和衰变,观察到了 ZC(3900) 及 ZC(4020) 的存在。

北京谱仪 (BES-III) 实验在北京正负电子对撞机上进行的,由来自 11 个国家 50 个研究所约 350 名科学家组成了研究团队。

来源: High-Energy Physicists Predict New Family of Four-Quark Objects

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