对于空间科学而言|2017年十大科学突破

对于空间科学而言 , 2017年是一个丰收之年 , 因此要想选出今年最重要的空间科学大事件并非易事 。 但尽管如此 , 美国的科学期刊《Science》还是给出了自己的答案 , 公布了2017年全球十大科学突破 。
12月21日 , 国际知名的科学期刊《Science》公布了其評选出的2017年全球十大科学突破 。 在2017年即将告别之际 , 让我们共同回顾一下 , 过去一年里那些难忘的科学瞬间 。
No.1双中子星合并的引力波探测
今年的8月17日将被载入天文学史册 , 因为它标志着一个全新时代的开端 。 在这一天 , 天文学家们宣布他们首次同时透过光学和引力波两种手段观测到同一个天文事件 。 这被称作“多信使天文学”(multi-messengerastronomy) 。
这次双中子星合并事件是由设在美国的“激光干涉引力波天文台”(LIGO)以及欧洲的“室女座”引力波观测台各自独立观测到的 , 并随后由设在地面和太空中的超过70台望远镜进行了追踪观测 。 引力波观测的数据显示这一事件的本质是两颗中子星的相撞 , 而光学波段的望远镜观测则能够给出更多的细节信息 , 包括确认了这种中子星合并机制是产生宇宙中很大一部分重元素的机制 , 比如说黄金 。 因此可以说 , 这一发现确认了我们都是由中子星物质组成的 。 这项发现是我们借助多信使天文学手段能够取得何种进展的第一项证明 。
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No.2原子级的生命科学研究
一张合成的冷冻电镜图像 , 它表明近年来冷冻电镜的分辨率显著提高 。
在科学史上 , 冷冻电镜是一项十分罕见的技术创新——一方面 , 他已经获得了科学界的最高奖项诺贝尔奖;另一方面 , 这项技术本身仍处在高速发展的阶段 , 其影响力还在持续高速增长 。
2017年诺贝尔化学奖授予了雅克·杜波切特(JacquesDubochet)、乔基姆·弗兰克(JoachimFrank)和理查德·亨德森(RichardHenderson) , 以表彰他们研发出能对生物分子进行三维成像的冷冻电子显微镜技术 。
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No.3便携式中微子探测器
1974年 , 麻省理工学院理论物理学家丹尼尔·弗雷德曼提出了中微子——原子核相干性弹性散射理论 , 认为中微子和其它粒子一样具有波粒二象性 , 它的波长会随着粒子能量而变化 。 当处于高能状态时 , 中微子只与某个质子或中子发生相互作用;而处于低能状态时 , 中微子就会与包含所有质子和中子在内的整个原子核发生相干性作用 , 中微子从原子核弹回 , 从而发出可以检测到的信号 。
今年 , 研究人员利用一种重量仅仅和一台微波炉相当的便携式探测器 , 首次捕捉到中微子与原子核间相干性散射的信号 。 这项发现从实验上验证了40多年前物理学家提出的理论 , 完成了那些大型探测装置多年来未实现的目标 。
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No.430万年前的智人化石
智人(Homosapiens)是生物学分类里人属中的一个“种” , 是目前全人类共有的生物学名称 。 学术界一直无法确定智人出现的确切地点和时间 。 很长一段时间以来 , 被归为智人的最古老化石来自东非 , 约有20万年历史 。 不少观点认为人类起源于东非 。
今年 , 研究人员在摩洛哥发现了早期人类的遗骸化石 , 它们距今约有30~35万年的历史 。 这些化石是迄今为止人类发现的最早的智人化石 。
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