只有你想不到！2013十二大科学成就_MBA_【传送门】
线上分享，线下圈子，尽在微信：EMBACLUB=================================== 就科学发现而言，2012年的成就似乎是难以企及。相较2012年，2013年既没有像“上帝粒子”那样的令人们期待已久的巨大发现，亦没有其他的火星车登陆火星。然而，这并不代表今年的科学界就没有任何闪光点。 美国科技杂志《连线》罗列了他们认为是今年最重要的科技突破： 1.人类首次跨入星际空间经过36年的不懈努，美国航空航天局(NASA)9月证实，“旅行者1号”正式成为历史上第一个进入星际空间的人造物体。“旅行者1号”进入星际空间的证据主要有两个，一个是太阳风强度降低，另一个是银河系宇宙射线增强，这些变化说明“旅行者1”号摆脱太阳影响范围。据悉，“旅行者1号”的下一站是飞赴太阳系的边缘——“奥尔特云”。不过以“旅行者1号”现在的飞行速度来计算，估计需要3000年的时间才能到达。 2.基因组编辑新时代到来在今年1月，有两个研究组宣布其发现了一种快速、精确的编辑段基因组代码的方法。这种被称为CRISPR的系统能利用靶向干扰外源DNA的crRNAs，将调控真核生物和原核生物进程的各类小RNA分子连接在一起，从而创建出更简便更安全的哺乳动物细胞(包括人类细胞)基因组编辑新方法。 3.数之不尽的地球宇宙没有一个地方像我们的老家——地球？可是，根据科学家的说法，单单在银河系就有100亿个类似地球的星球。 美国宇航局开普勒太空望远镜的数据让天文学家估算那些围绕着类似太阳的恒星，且与这个恒星保持适当距离，使得液态水——甚或生命——得以生存的外形世界的数目。他们的计算结果称，在银河系中的500亿颗类太阳恒星中，有五分之一带有一个气温温和的行星。 4.全球变暖暂缓的原因全球在近几十年的加剧变暖后，从20世纪90年代开始，地表温度的增速开始有所放缓。这对于气候科学界来说似乎是一个非常神奇的现象。不过，这并不意味着全球气候变暖将会停止。据研究者指出，近年来，深海温度一直在不断在提高。相比1000年以前，温度变暖速度足足提升了15倍。因此，全球气候变暖暂缓不是一个终点，而仅仅是一个节点。 5.透明老鼠大脑今年4月，美国斯坦福大学一支科学家小组发现一种可使老鼠大脑组织完全透明化方法。据悉，蛋白质构成脑部框架，同时阻止光线进入，使人们看不到内部结构。科学家们把实验鼠的脑部浸泡在一些化学物质中，等到这些化学物质渗入脑内并形成网格结构、足以支撑脑部组织后，冲掉脑部蛋白质，获得“透明大脑”。随后，脑部研究人员可以通过染色手段定位脑细胞，获取重要的生物化学信息。新技术还能显示脑部循环结构和不同脑区域间的联系。此外，如果技术成熟还有望应用于人类器官，为了解器官结构、开发新药新疗法等开辟道路。 6.来自银河系的中微子“冰立方”是科学家在南极地下建造的体积为1立方公里望远镜，其主要用于探测中微子并揭开这种神秘微小粒子的秘密。而就在连续三年没有任何收获后，在今年水立方终于发现了深埋在南极冰川一英里以下的望远镜探测到了一种神秘的来自银河系外的高能量中微子。 7.一种新的食肉哺乳动物科学家在南美安第斯山脉的云雾森林中发现了一种新的浣熊科物种，这是30多年来在西半球发现的第一个食肉目新物种。这种动物长得十分可爱，外表既像家猫又像泰迪熊，属浣熊家族的一员，它被命名为“olinguito”(小型犬浣熊)。 8.杀虫剂争议加深最近几年来，关于世界上使用最广泛的杀虫剂新烟碱的争议，几乎都集中在欧美国家蜜蜂的灭绝。而杀虫剂对于其他动物的影响却几乎没人关注，即便是欧盟对新烟碱极为严格的限令中也对其在无花作物、托儿所和城镇区域的应用不加限制。 而这正在开始改变。今年，有研究人员挑战了新烟碱对包括人类在内的脊椎动物几乎无害的看法，并认为荷兰地表水的新烟碱含量和聚居河流的昆虫和甲壳纲动物全国性下降有关。对于杀虫剂的争议不再仅仅是关于蜜蜂。 9.利用干细胞培育器官2013年，科学家在利用干细胞培育器官方面取得一系列突破。日本细胞生物学家利用皮肤细胞培育干细胞，而后成功利用这种干细胞培育出体积虽小但能正常发挥功能的迷你肝脏。而奥地利神经学家也成功利用干细胞培育出“大脑类器官”。借助于类器官，科学家能够解答与大脑发育以及最初发育阶段出现的紊乱有关的一系列重大疑问。 10.可植入电子产品2013年对于可植入体内的电子产品来说具有里程碑意义。科学家们研发出了一种具有生物相容性、符合医用安全标准、能够适用于人体内部复杂环境的特殊集成电路。它能“在自然的生理状态条件下对各种生理、生化参数进行连续的实时测量与控制，得出的数据更精确;有利于器官与组织之间的直接调控，获得理想的刺激和控制效应，利于损伤功能的恢复和病情的控制，还可以用来治疗某些疾病。 此外，科学家设计出了一种超薄柔性电子产品，可直接“打印”在皮肤上，经久耐用，却又让使用者几乎察觉不到。正是因为这些产品非常薄，因此，也有人把它称作“电子纹身”。这种“电子纹身”使人们可在较长时间里佩戴这些电子器件，同时又不影响正常的日常活动。该系统可被用来追踪身体健康状况，以及监测手术伤口附近的皮肤愈合情况。 11.捕捉暗物质粒子2013年对于暗物质粒子研究者来说是十分跌宕起伏的一年。在4月份的时候，科学家发布了一个关于AMS实验的最新发现报告称，第一批数据证实了大约40万个正电子的信息，其可能来自暗物质粒子湮灭。安装在国际空间站上的阿尔法磁谱仪(AMS-02)已经检测到暗物质湮灭的“痕迹”。而在今年10份的时候，位于美国桑福德地下研究中心的暗物质实验——大型地下氙探测器(LUX)实验却发布了研究结果称，排除了大质量弱相互作用粒子(WIMPs)作为暗物质候选者的可能，也就是说经过其观测，未发现任何暗物质粒子。 这一结果与其他许多同样未发现暗物质粒子的实验结果相同。不过，仍然还是有许多实验发现了潜在的暗物质，而且其中一个研究组就是在LUX发布其研究结果的两个月后发现了暗物质粒子“痕迹”。 12.恐惧记忆可通过精子遗传给后代美国有研究发现，不单外表，原来连恐惧记忆也能遗传下一代。美国乔治亚州艾默里大学以老鼠做实验，让老鼠先嗅到樱花气味，再让电流通过其身体，令它们对樱花气味产生恐惧。其后科学家再对老鼠的后代做实验，发现它们就算没有被电流电中，亦对樱花味产生恐惧。 科学家称，生物的遗传信息被存储在DNA中并由父母传给孩子，然而随着生活习惯和压力等后天因素使的基因有所改变，这也就是为什么这些记忆会遗传给下一代的原因。然而究竟什么样的后天因素会使记忆模式发生改变，从而通过精子和卵子的结合，来影响下一代呢？这仍然是一个未解之谜。 ===================================1．欢迎读者推荐美文，小编代您与大家分享。 2．每天干货，关注公众账号：EMBACLUB或MBA 3．欢迎点击右上角分享。送人玫瑰手留余香 4．线下活动+实名圈子：有意向加入中国EMBA俱乐部，参加各名校EMBA跨界资源整合，可直接回复本平台报名。[转载]中微子时间旅行&科学家称人类可能实现时间旅行
中微子时间旅行 科学家称人类可能实现时间旅行
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中微子时间旅行 科学家称有可能
中微子时间旅行 科学家称有可能
腾讯科技讯（Everett/编译）据国外媒体报道，古怪神秘的中微子再一次让粒子物理学家感到迷惑，在此之前，粒子物理学家发现来自太阳中微子实际测量的流量与理论模型之间存在较大偏差，这就是著名的“中微子缺失之谜”，中微子的缺失使得物理学家不得不思考当时认定的标准太阳模型是否存在问题。
在相对论中，运动速度和物体的其它性质，如质量甚至它所在参考系的时间流逝等，密切相关，速度低于（真空中）光速的物体如果要加速达到光速，其质量会增长到无穷大因而需要无穷大的能量，而且它所感受到的时间流逝甚至会停止（如果超过光速则会出现“时间倒流”），所以理论上来说达到或超过光速是不可能的（至于光子，那是因为它们本身质量为零）。但也因此使得物理学家（以及普通大众）对于一些“看似”超光速的物理现象特别感兴趣。但是在介质中，物体的运动速度超过介质中的光速则是可能的。因为光速在介质中会下降。这种情况下会产生一些特别的现象。假使物体带电，则会发出蓝色光为主的切连科夫辐射。最近Optics
Communications上发表了一篇论文（DOI：
10.1016/j.optcom.），证明了某类电磁波在真空中的能流速度（而不是相速度或群速度之类概念，那些即使大于c也不被认为是真正的超光速。比如下面提及的王力军实验就是个群速超光速而不承认的例子）可以超过c.
2000年7月，由于英国《自然》（Nature，：277）杂志发表了一篇关于“超光速”实验的论文，引起了人们对超光速倒底是否存在的讨论。其实对在介质中使光脉冲的群速度超过真空
& & 中光速c，
科学家们早有研究，而Nature中报道的这个实验就是实现了这种想法。但是这并非是人们想象的那种所谓违反因果律（或者相对论）的超光速，为了说明这个问题，让我们看一看由华人科学家王力军所做的这个实验。
光脉冲是由不同频率、振幅、相位的光波组成的波包，光脉冲的每个成分的速度称为相速度，波包峰的速度称为群速度。在真空中二者是相同的，但是在介质中如我们所知道的存在如下的群速度与介质。
& & 折射率的关系：vg = c / ng ， ng =
n + ω（dn/dω）
显然在一定的情况下（如反常色散很强的介质）可以出现负的群速度，此时，光脉冲在介质中传播比真空中花的时间短，其差ΔT = （L/v） -
（L/c）达到绝对值足够大时就可以观察到“超光速”现象，即“光脉冲峰值进入介质以前，在另一边已经有脉冲峰出射了”（由王力军原文译）。
那么这种超光速是不是违背因果律呢？我们仔细考查王的实验就会发现，出射光脉冲虽然是在入射脉冲峰值进入介质之前出现的，但在这之前入射脉冲的前沿早已进入介质了（如图），因此出射脉冲可以看作是由入射脉冲前沿与介质相互作用产生
的。其实王的实验重要意义正在于实现了可观测的负群速度的这一现象，而不是像媒体炒作的那样发现了什么“超光速”，负的群速度在这里就不能理解为光的速度了，它也不是能量传输的速度。当然，这一实验本身就说明我们人类对光的认识又前进了一步。对这个实验的解释只凭折射率与群速度的关系这个公式是远远不够的，这其中包含了量子干涉的效应，涉及到对光的本质的认识，揭开蒙在“超光速实验”头上的面纱，仍然是科学家们奋斗的目标。
很多人在了解了这个实验后就会想到能否用这种“超光速”效应来传递信息，在王的实验中，“超光速”的脉冲不能携带有用的信息，因此也就无从谈起信息的超光速传递，同样能量的超光速传输也是不行的。
与超光速实验具有相同轰动效应的是另一种“超光速”现象quantum
teleportation即量子超空间传输（或量子隐形传态），这个奇妙的
& & 超光速飞行
现象因其与量子信息传递及量子计算机的实现有密切联系而引起人们的关注。所谓超空间，就是量子态的传输不是在我们通常的空间进行，因此就不会受光速极限的制约，瞬时地使量子态从甲地传输到乙地（实际上是甲地粒子的量子态信息被提取瞬时地在乙地粒子上再现），这种量子信息的传递是不需要时间的，是真正意义的超光速（也可理解为超距作用）。在量子超空间传输的过程中，遵循量子不可克隆定律，通过量子纠缠态使甲乙粒子发生关联，量子态的确定通过量子测量来进行，因此当甲粒子的量子态被探测后甲乙两粒子瞬时塌缩到各自的本征态，这时乙粒子的态就包含了甲粒子的信息。这种信息的传递是“超光速”的。
但是，如果一位观测者想要马上知道传送的信息是什么，这是不可能的，因为此时粒子乙仍处于量子叠加态，对它的测量不能得到完全的信息，我们必须知道对甲粒子采取了什么测量，所以不得不通过现实的信息传送方式（如电话，网络等）告诉乙地的测量者甲粒子此时的状态。最终，我们获得信息的速度还是不能超过光速！量子超空间传输的实验已在1997年实现了（见Nature，390，575.1997）。
以上两个超光速的方案目前还只处于理论探讨和实验阶段，离实用还有很远的距离，而且这两个问题都涉及到物理学的本质，实验现象及其解释都在争论之中。
编辑本段相对论问答——超光速人们所感兴趣的超光速，一般是指超光速传递能量或者信息。根据狭义相对论，这种意义下的超光速旅行和超光速通讯一般是不可能的。目前关于超光速的争论，大多数情况是某些东西的速度的确可以超过光速，但是不能用它们传递能量或者信息。但现有的理论并未完全排除真正意义上的超光速的可能性。
& & 首先讨论第一种情况：并非真正意义上的超光速。
1.切伦科夫效应媒质中的光速比真空中的光速小。粒子在媒质中的传播速度可能超过媒质中的光速。在这种情况下会发生辐射，称为切仑科夫效应。这不是真正意义上的超光速，真正意义上的超光速是指超过真空中的光速。
2.第三观察者如果A相对于C以0.6c的速度向东运动，B相对于C以0.6c的速度向西运动。对于C来说，A和B之间的距离以1.2c的速度增大。这种“速度”——两个运动物体之间相对于第三观察者的速度——可以超过光速。但是两个物体相对于彼此的运动速度并没有超过光速。在这个例子中，在A的坐标系中B的速度是0.88c.在B的坐标系中A的速度也是0.88c.
3.影子和光斑在灯下晃动你的手，你会发现影子的速度比手的速度要快。影子与手晃动的速度之比等于它们到灯的距离之比。如果你朝月球晃动手电筒，你很容易就能让落在月球上的光斑的移动速度超过光速。遗憾的是，不能以这种方式超光速地传递信息。
影子和与手晃动的速度之比确实等于它们到灯的距离之比，但影子的最快速度不会超过光速。光斑也是如此。假设有一个仰角为60度的斜坡，一个物体以0.6C的速度水平运动，那么理论上在斜坡上的投影的速度是1.2C，实际上影子最大速度为C.现象表现为影子不会出现在该物体垂直投射的方位，而是会滞后。
4.刚体敲一根棍子的一头，振动会不会立刻传到另一头？这岂不是提供了一种超光速通讯方式？很遗憾，理想的刚体是不存在的，振动在棍子中的传播是以声速进行的，而声速归根结底是电磁作用的结果，因此不可能超过光速。（一个有趣的问题是，竖直地拎着一根棍子的上端，突然松手，是棍子的上端先开始下落还是棍子的下端先开始下落？答案是上端。）
5.相速度光在媒质中的相速度在某些频段可以超过真空中的光速。相速度是指连续的（假定信号已传播了足够长的时间，达到了稳定状态）的正弦波在媒质中传播一段距离后的相位滞后所对应的“传播速度”。很显然，单纯的正弦波是无法传递信息的。要传递信息，需要把变化较慢的波包调制在正弦波上，这种波包的传播速度叫做群速度，群速度是小于光速的。（译者注：索末菲和布里渊关于脉冲在媒质中的传播的研究证明了有起始时间的信号[在某时刻之前为零的信号]在媒质中的传播速度不可能超过光速。）
6.超光速星系朝我们运动的星系的视速度有可能超过光速。这是一种假象，因为没有修正从星系到我们的时间的减少。
举一个例子：假如我们测量一个目前离我们10光年的星系，它的运动速度为2/3
c.现在测量，测出的距离却是30光年，因为它当时发出的光到时，星系恰到达10光年处3年后，星系到了8光年处，那末视距离为8光年的3倍，即24光年。
& & 结果，3年中，视距离减小了6光年……
以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。|||||||||||
最新播报：
2013那些激动人心的科学发现：外太空中微子
　　2013年有许多振奋人心的消息传来：实验中首次发现量子反常霍尔效应，南极冰立方捕捉到来自外太空的中微子，第115号元素存在又添新证据，旅行者1号进入星际空间……
　　年终岁尾，我们盘点曾经报道过的重大科学发现，重温那激动人心的时刻，共享收获的喜悦。
　　2013年3月 量子反常霍尔效应
　　“第一次发表诺奖级别物理论文”
　　量子反常霍尔效应,这是中国科学家从实验上独立观测到的一个重要物理效应，也是世界基础研究领域的一项重要科学发现。
　　3月15日，《科学》杂志在线发文，宣布由清华大学教授薛其坤领衔、清华大学物理系和中科院物理所联合组成的实验团队从实验上首次发现量子反常霍尔效应。这是中国科学家从实验上独立观测到的一个重要物理效应，也是世界基础研究领域的一项重要科学发现。物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁更是直言不讳地将这一成果称为“这是第一次从中国实验室里发表的诺贝尔奖级的物理学论文”。
　　对普通人而言，“量子反常霍尔效应”并不仅是一个让人云里雾里的科学名词，它还意味着某种科幻小说般的未来生活：若这项发现能投入应用，超级计算机将有可能成为iPad大小的掌上笔记本，智能手机内存也许会超过目前最先进产品的上千倍，除了超长待机时间，还将拥有当代人无法想象的快速。
　　“我们正在努力提高观测量子反常霍尔效应这一物理现象的温度。希望能从原来的零下273摄氏度提升至零下269摄氏度。”薛其坤在接受科技日报记者采访时表示。半年多来，他们一直在为量子反常霍尔效应进一步深入研究和应用奋斗着。薛其坤说：“零下269摄氏度是氦气的液化温度，是一个标志性温度。比如医院的CT工作时就是这个温度。如果能实现这一目标，将为应用打下良好的基础。”
　　2013年11月 南极冰立方
　　“这是中微子天文学的开始”
　　隐藏在南极冰层之下的中微子捕手
　　11月底， 就在嫦娥三号成功发射的几天前，一项宇宙射线研究有了最新结果，被称为“冰立方（IceCube）”的中微子探测器首次探测到来自外太空的中微子。
　　在分析了2010年5月至2012年5月“冰立方”收集的数据后，科学家发现了28个高能中微子，其能量都超过30万亿电子伏特。这是自1987年以来，科学家们首次捕获到来自太阳系外的中微子。
　　微中子是一种神秘的高能粒子，是宇宙内最剧烈的撞击产物，并被认为是研究宇宙射线的突破口。
　　研究人员表示，“冰立方”为我们打开了宇宙的一个新窗口。这一发现为进行新型天文学研究铺平了道路，我们可以利用探测器探测银河系以及银河系以外的遥远区域。
　　研究报告的作者之一、阿德莱德大学的加里·希尔博士称：“这是我们发现的第一个坚实证据，证明我们探测到来自太阳系以外‘宇宙加速器’的高能微中子。”
　　“我敢打赌，从现在开始的20年里，我们将回顾并说，‘是啊，这是中微子天文学的开始’。”美国夏威夷大学的John Learned说。
　　为了找到宇宙中微子，冰立方探测器研究团队——来自12个国家的276位成员，将部分极地冰转入一个粒子探测器。他们从冰上融出许多洞，并放入86行光探测器，每个的深度约为米。撞击冰的一个中微子能触发带电粒子崩塌，辐射出光线。光线量能揭示出中微子的能量；探测器被激发的模式和顺序则揭示出它们的方向。
[责任编辑：超新中微子实验：让时间旅行成为可能(图)
超新中微子实验：让时间旅行成为可能(图)
凤凰网科技讯 北京时间9月28日消息，据英国的Guardian网站报道，粒子物理学家检测到中微子的行驶速度超过了光速，这违反了爱因斯坦的狭义相对论。但是，这却让时间旅行变成了可能。
图：中微子的示意图
人们理解宇宙和时间的概念的基石是，没有速度可以超过光速的事物。但是目前，在位于意大利中部山谷中的全球最大物理实验室的研究人员，却记录到了运行速度超过光速的中微子的数据，而这看似违反了爱因斯坦的狭义相对论。
来自意大利中部的格兰萨索（Gran Sasso）实验室的科学家们将在周五向公众展示他们记录的数据，这些数据为时间旅行大大增加了可能性，人们可以将信息传回过去。
科学家们将会在欧洲核子研究中心举办的一个专题研讨会上公布实验结果，这个时间与他们发表相关研究论文的时间相同。
科学家称，他们在实验室中记录到了一种幽灵般的亚原子粒子&&中微子，这种粒子在击中730公里之外的格兰索萨国家实验室中微子震荡跟踪仪之后，科学家发现，中微子运行时间比理论上的光速运动时间快了60.7纳秒。这个结果看起来非常不可能，以至于研究团队又小心的重复了多次。直到实验室确认了这个结果之前，物理学家都对此表示怀疑。
国家实验室的协调人员安东尼奥（Antonio Ereditato）告诉记者：&我们对这个结果感到震惊，这是一个前所未有的发现。当我们得到结果之后，我们就开始不停的确认我们有没有犯什么错误。但是，当我们一遍又一遍的检查之后，我们发现，我们没有犯任何错误。&
他们表示希望物理协会能够审议这个结果，并且帮助他们发现实验中的错误或是通过自己的实验来验证这个结果。
牛津大学粒子理论的教授苏比尔&萨卡（Subir Sarkar）表示：&如果这个结果被证实是正确的，那么这真的是一项非常非常大的事件，在此之前，从没有人发现过。稳定的光速是我们理解空间和时间的基石。&
不过，安东尼奥表示，团队不会宣布这个发现，&无论何时，当你碰到这样的情况，都需要谨慎。&
主要研究超越光速可能性的美国印第安纳大学的阿兰（Alan Kostelecky）教授，表示虽然这个结果要等待物理学家确认，但是这仍然很让人兴奋。
来自日本的T2K团队和芝加哥的MINOS团队都将重现这个发现。MINOS曾经在2007年发现中微子的运行速度超过光速，但是并没有确认这个结果。（编译/张磊）
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