星期三, 八月 30, 2006

宇宙第一颗星球

揭秘宇宙第一颗星球 释放的光芒现今仍可见
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[来源:中国科学技术信息研究所加工整理]

   TOM科技2006年7月20日讯据太空新闻网报道,宇宙中究竟有多少颗星球?这恐怕是任何人都无法算得清的,仅我们银河系就有4000亿颗星球,然而宇宙形成之初却并非这样。

    天文学早先观点认为,137亿年前宇宙大爆炸之后的1.55亿年才首次出现宇宙第一颗星球,但依据近日最新的计算机模拟显示,宇宙第一颗星球形成 的时间要更早一些,在宇宙形成后的3000万年时第一颗星球出现;同时,在宇宙出现第一颗星球之后的3.7亿年出现了类似银河系这样的星系。目前,这项计 算机模拟的详细资料将发布在近期出版的《英国皇家天文学会月报》上。

   使用计算机模拟资料,天文学家重建了宇宙第一颗星球诞生的过程和精确步骤,以及后期 其他星球和星系是如何形成的。天文学家猜测,第一颗星球是暗物质和气体密集的云状结构,现今许多星系在宇宙形成之初可能只是比较小的星系。但是计算机模拟 建立者以色列特拉维夫大学天体物理学家雷恩・巴坎纳指出,具体精确地计算出第一颗星球形成的时间是很困难的,目前全世界最强大的超级计算机也只能模拟宇宙 的一部分。

   如果以恒星的体积作为标准进行衡量,宇宙第一颗星球则是一个庞然大物,它的体积相当 于100个太阳,它不断喷涌着放射物,尤其是紫外线,如果用人类肉眼观看的话,宇宙第一颗星球则呈现出紫罗兰色。此外,它比现今任何星体都要明亮,其寿命 只有200-300万年,而现今许多星球的寿命一般为70亿年。比如:太阳存在已有46亿年,现正处于中年阶段。科学家认为,当宇宙第一颗星球燃烧殆尽时 便以超新星爆炸结束自己的生命历程,然而爆炸后将重元素散射在宇宙之中,为第二代星球的形成提供了形成条件。巴坎纳说,"经过一段时间,第一颗星球的消亡 将带来许多星球的诞生,宇宙中会出现许多新的星球。第一颗星球爆炸100万年后,第二代星球将诞生;在500万年之内,星球数目将达到100颗;1000 万年内,宇宙星球数目将递增到10000颗。"但是,其他星球与第一颗星球有明显的区别,第一颗星球主要是由氢、氦组成,而其他的星球则主要是由碳、铁构 成。 巴坎纳强调称,宇宙第一颗星球释放的光芒现今仍可探测到,但这需要比哈勃空间望远镜敏感1亿倍的望远镜才可观测。

来源: 中国科技信息网 编辑: 刘英

星期六, 八月 26, 2006

大齿猛蚁

最新科学研究表明:蚂蚁攻击速度世界第一


2006-08-23 11:08:50 文汇报网络版 谭年琼

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  最新科学研究表明,大齿猛蚁是地球上攻击速度最快的动物。

  这份研究报告刊登在22日出版的美国《国家科学院学报》上。文章作者、加利福尼亚大学伯克利分校生物学副教授希拉・帕特克及课题组的同事运用高倍速视频技术,对一些哥斯达黎加大齿猛蚁进行观察。

  结果发现,这些蚂蚁合嘴时所用时间平均为0.13毫秒,比人类眨眼速度快2300倍。如果把大齿猛蚁上下颌之间的距离与闭合速度做个形象比喻,其速度相当于每小时125-233公里。

  不仅速度奇快,大齿猛蚁合嘴时还十分有力。虽然它的体重只有12.1-14.9毫克,但这些蚂蚁每合一次嘴,上下颌的咬合力能达到其体重的300倍。

  更令人称奇的是,蚁嘴不仅是大齿猛蚁的捕猎工具,还可以帮助大齿猛蚁脱离危险。如果大齿猛蚁合嘴时撞击地面,产生的力量能把一只体长0.8厘米的蚂蚁带至8厘米"高空",并落在40厘米以外的安全地带。这相当于一个身高1.67米的人跳高13米,然后在40米外落地。

  帕特克把这个原理比喻为拉弓。他说,在强有力的头部肌肉带动下,蚁嘴张得很大。积蓄一定力量后,上下颌以极快速度闭合,释放出很大冲力,把大齿猛蚁弹到空中。

  但大齿猛蚁不会因此受伤。"着陆"后,它们通常打一个滚,然后继续前行。有时,它们还会在"飞行"过程中抓一些东西"垫背"。

  这一发现,解决了长期争论不休的科学难题。"早在19世纪,科学界就开始讨论蚂蚁是否有意识地以上下颌为工具跳离地面,但直到我们的研究出现以前,没有人提供可靠证据,"帕特克说。

  蚂蚁能积蓄力量,然后在瞬间释放出来,这一原理可用于开发机器人。(编辑:吴珊)

星期五, 八月 25, 2006

混沌理论

混沌理论
 
作者: dsds  发布日期: 2005-3-22    查看数: 1956   出自: http://support.iap.ac.cn/portal
混沌理论的提出是二十世纪的三大科学革命之一。作为与量子力学、相对论相齐名的一个重大科学理论,混沌理论自产生以来产生的巨大影响同时也被广泛应用于各领域,尤其是在经济学领域。随着科学的发展及人们对世界认识的深入,混沌理论越来越被人们看作是复杂系统的一个重要理论,即便对教育教学系统来说也不例外。
混沌理论

由于量子物理学不满足于牛顿主义机械决定论对物理现象的解释,混沌理论首先在物理学和数学领域产生的。气象学家Edward Lorenz在偶然中的发现――气象预测中一个微小的数据误差会带来与原来截然不同的结果-----促使他在对多方面进行研究后,于1963年率先提出了混沌的概念。

Edward Lorenz所提出的混沌与我们通常所理解的混沌不同,它并不意味着无序。也不是有序的对立面,而是有序的"前兆和伙伴";它是包含于无序中的有序模式,它随机出现但却包含着有序的隐蔽结构和模式。也即在混沌中隐含着局部随机整体稳定。

混沌理论作为一个科学理论,具有以下三个关键(核心)概念:

1、 对初始条件的敏感性

此即著名的"蝴蝶效应"。理解它的一个很好的比喻就是:一只蝴蝶在北京振翅时搅动了空气,也许很久以后能使纽约产生暴风雨。混沌系统对初始条件是非常敏感的,初始条件的轻微变化都可能导致不成比例的巨大后果。

2、 分形(fractals)

分形是著名数学家Mandelbrot创立的分形几何理论中的重要概念。意为系统在不同标度下具有自相似性质。自相似性是跨尺度的对称性,它意味着递归,即在一个模式内部还有一个模式。由于系统特征具有跨标度的重复性,故可产生出具有结构和规则的隐蔽的有序模式。

分形具有二个普通特征:第一,它们自始至终都是不规则的;第二,在不同的尺度上,不规则程度却是一个常量。

3、 奇异吸引子

吸引子是系统被吸引并最终固定于某一状态的性态。有三种不同的吸引子控制和限制物体的运动程度:点吸引子、极限环吸引子和奇异吸引子(即混沌吸引子或Lorenz吸引子)。点吸引子与极限环吸引子都起着限制的作用,以便系统的性态呈现出静态的、平衡的特征,故它们也叫做收敛性吸引子。而奇异吸引子则与前二者不同,它使系统偏离收敛性吸引子的区域而导向不同的性态。它通过诱发系统的活力,使其变为非预设模式,从而创造了不可预测性。

星期四, 八月 24, 2006

冥王星

“当不当行星,我一样在我的轨道运行”------冥王星
2006年8月24日,负责统合恒星、行星、小行星等天体以及各种天文想象的命名的天文组织国际天文联会,由2500名天文学家投票通过新行星定义,将冥王星降为矮行星(dwarf planet),太阳系九大行星成为历史,今后只有8颗大行星。
冥王星,1930年3月由美国人克莱德·汤博发现,以罗马神话中的冥王普鲁托(Pluto)命名,当时由于对其质量测算错误,以为其质量是地球的6倍,于是定为太阳系的第九大行星。1988年6月9日,冥王星刚好运行到一颗恒星的前面,根据恒星被遮掩的时间,天文学家们测定冥王星直径约2344千米,比月球还要小,其质量也只有月球的五分之一。在1998年国际天文联会的会议上就有人提出将冥王星剔除大行星行列,但是这个提议被大会否决。2006年,国际天文联会通过新行星定义并将冥王星降为矮行星。
这个结果一出来,就引起天文迷激烈争论,媒体和民众也很关注。拥有70年的一个概念的变更涉及到的东西很多,学生的课本要修改,科普机构的材料要更新,相关文化和习惯用语都要改变。
技术进步促成了这样的变更,同样的宇宙,现在的人类可以看的更清楚,看的更远,看到的更多,所以也遇到一些新问题。就行星的定义来说,以前就没有一个清晰统一的定义,现在这个新定义终于有了。行星是指符合下列特性的天体:
在围绕着太阳的轨道上运行,及
有足够质量以产生引力以达至流体静力平衡的形状(近似球形),及
已使其轨道附近清空。
有了这样的定义,就不会再为某一个星星是不是行星而进行无谓的争论,就可以方便的探索太阳系以外星系的行星。
其实,多么热烈的争论多么精确的定义,对那颗星星来说都不重要,他依然在自己的轨道上不会加速也不会减速,不会更冷也不会更热。而这件事对人是有意义的,可以看到人类的进步,对知识的积累,对错误的纠正,对未知世界的好奇和不懈的探索。从这个角度说,冥王星拥有的历史比拥有的身份更有意义,虽然他不再是大行星,但是这段历史将作为传奇常驻在人类的记忆。
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相关知识:
1、(引自WIKI百科)国际天文联会,中国译国际天文学联合会(International Astronomical Union,IAU)成立于1919年,是由当时包括国际天文星图计划(Carte du Ciel)、太阳天文联合会(Solar Union)及国际时间局(Bureau International de l'Heure)等几个组织合并而成。陆续加入世界各国的国家级天文组织构成今日的规模。本会是国际科学理事会(ICSU)的国际科学联合成员之一。为国际上承认的权威机构,负责统合恒星、行星、小行星等天体以及各种天文现象的命名。
2、2006年,IAU决议:http://www.iau2006.org/mirror/www.iau.org/iau0603/index.html

星期日, 八月 20, 2006

体验 不搬家

今天开始用writely
由writely而注册了blogger
地址:http://whyzx.blogspot.com