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科学
wanwan(42055)
发表于2021年11月19日 20时47分 星期五
来自原罪之战:天赐之力
原子的电子在能壳中排列。就像圆形剧场的音乐会观众,每个电子占据一张椅子,如果所有椅子被占用它无法降低到低一能级。原子物理学的这一基本性质被称为泡利不相容原理,它解释了原子的壳层结构、元素周期表的多样性以及物质宇宙的稳定性。

现在 MIT 物理学家以一种全新的方式观察了泡利不相容原理或泡利阻塞:他们发现这种效应可以抑制原子云散射光的方式。通常当光子穿透一团原子云时,光子和原子会像台球一样相互撞击,向各个方向散射光以辐射光,从而使云可见。然而 MIT 团队观察到,当原子在超冷和超压条件下,泡利效应开始发挥作用,粒子散射光的空间更小。光子会流过而不会被散射。

在实验中,物理学家在锂原子云中观察到了这种效应。随着它们变得更冷和更致密,原子散射的光越来越少,并且逐渐变暗。研究人员怀疑,如果他们能更进一步,让温度达到绝对零度,云将变得完全不可见。研究结果刊登在《Science》期刊上,代表了对泡利阻塞影响原子光散射的首次观察。这种效应在 30 年前被预测,但直到现在才观察到。
生物技术
WinterIsComing(31822)
发表于2021年11月19日 19时54分 星期五
来自开普勒62号4:先行者
弄清楚蛋白质中氨基酸的排序相对简单。但弄清楚排序如何转化为执行特定功能的复杂三维结构则极具挑战性。在几十年的缓慢进展之后,Google 的 DeepMind AI 小组宣布它在解决这个问题方面取得巨大进展。它在 7 月开源了名为 AlphaFold 的系统。与此同时,一组学术研究人员发布了自己的蛋白质折叠软件 RoseTTAFold,部分使用了源自 DeepMind 的想法构建。这些工具的效果如何?即使它们不如某些统计数据显示的那么好,但很明显比曾经拥有的任何东西要好得多。科学家将如何使用它们?

本周我们得到了部分答案,一项大型研究合作将该软件用于相关问题:这些单独的三维结构如何结合在一起,形成在生物学中执行一些最重要功能的大型多蛋白复合物。单个蛋白质单独工作很好,但是生物学的某些方面需要仔细协调多种化学变化,使其作为一系列有序、连续的步骤完成。对于这些过程来说,最为容易的是需要协调成为单一复合体一部分的蛋白质。例如复制我们染色体的复合物通常由十几种蛋白质组成。植物光合作用一部分的光合系统I 规模相似。核糖体将信使 RNA 中的信息翻译成蛋白质的氨基酸排序,某些物种中核糖体可能需要超过 75 种蛋白质。
NASA
wanwan(42055)
发表于2021年11月19日 18时19分 星期五
来自无敌号
NASA 本月早些时候宣布,协调工作的计时信号出现一系列问题后,哈勃太空望远镜上的科学仪器进入安全模式。虽然 NASA 仍未确定问题的原因,但它已将一台相机恢复运行,计划很快重新启用第二台相机。

NASA 同时在制定更新计划,降低所有仪器对计时信号故障的敏感度。但由于无法弄清楚问题的根源,且该问题最近没有再次出现,因此它的行动非常谨慎。

哈勃上的四大科学仪器都有自己的控制硬件;为了彼此良好配合,望远镜使用同步信号确保所有活动都在同一时间线上进行。10 月下旬,部分同步消息丢失,导致仪器进入了安全模式,意味着它们停止收集数据。问题再次出现后,这些仪器保持安全模式,控制人员则试图弄清楚发生了什么。

他们部分地重新激活了两台仪器。如果同步信号丢失问题再次出现,这将让控制人员能捕捉到它们,这将有助于诊断问题。幸运又或者不幸的是,问题没有再出现。几天后,控制人员确定受同步信息丢失影响最小的仪器是 Advanced Camera for Surveys,一台冰箱大小的仪器,对从紫外线到近红外线的波长敏感。该系统于 11 月 8 日重新启用,此后一直在运行。没有检测到进一步的同步故障。因此下周,Wide Field Camera 3 也将重新上线。摄谱仪应该会在本月晚些时候恢复。

如果问题再次出现,那么显然有机会解决潜在的问题。但问题没有再出现,哈勃团队正在考虑改变仪器的控制软件,使它们对同步消息的故障不那么敏感。显然像这样的重大变化需要仔细审查,这需要额外的时间。如果一切顺利,即使多个同步消息失败,软件也将允许哈勃继续进行科学研究。

无论如何,哈勃正在恢复科学研究,在不久的将来,它可能会恢复正常工作。而且即使潜在的问题因为过于罕见而无法诊断,该望远镜最终应该也能继续运行。
太空
WinterIsComing(31822)
发表于2021年11月19日 17时52分 星期五
来自摩若博士岛
2019 年,Beresheet 坠毁在月球表面。在这个命运多舛的以色列月球着陆器的有效载荷中,有一群缓步类微生物“水熊虫”。这些生物体长不到 1 毫米,可在进入假死状态前排出体内几乎所有水分,从而在极端寒冷和辐射中存活下来。Beresheet 上的水熊虫可能在坠毁事件中存活下来,且有可能通过重新获得水复活。这些水熊虫安全入睡,可能不会在月球表面横冲直撞。但总的来说,全球的科学家、政府和航天机构都认为,将地球生命带到外星环境不是什么好事,反之亦然。 在这些日益增加的宇宙禁忌科学文献基础上,一篇新论文借鉴了迅速发展的入侵学——研究地球上的非本地物种如何传播到新地点并改变它。斑马贻贝通过压倒本地物种的竞争能力在北美蔓延就是一个典型例子。