2011年是科技丰收的一年，宇宙探索和生命医学这两个科技领域的成就尤为突出。媒体中常常出现一些让读者看似熟悉却又陌生的词汇（如黑洞、希格斯玻色子、中微子等），在今年关于这方面研究的突破为探索宇宙未知领域迈出了坚实的一步。而今年的生命医学研究史则记录着在一整年中人类在了解自身奥秘和对抗顽疾的道路上取得的丰硕成果。当然，还有成千上万的新科技正孕育在实验中，或许在不久的将来变成现实。岁末之际，本期《博闻周刊》对科技发展做一个回顾与展望。细数各个科研领域硕果累累，我们精选其中几个重要方面展现给读者。
探索宇宙、寻找太阳系外生命是一个永恒的话题。今年，关于宇宙探索的科技突破接连不断。首颗宜居类地行星的发现让人们兴奋不已；两个最大黑洞的发现或为揭秘黑洞组成和星系形成过程提供重大线索；超光速粒子一旦被证实存在将颠覆爱因斯坦相对论；“上帝粒子”可能已被发现，宇宙万物之源或将揭开；天宫一号的成功发射标志着中国拥有初步建立空间站的能力。
地球找到“孪生兄弟”
首颗宜居类地行星被证实温暖有水
长期以来，科学家一直致力于探索地球以外的行星世界。而今年，科学家在宇宙探索方面取得了不小的进展。在今年2月举行的美国科学促进会年会上，美国宇航局科学家就宣布了一项惊人的发现：银河系至少有500亿颗行星存在，至少5亿颗行星处于“既不太冷也不太热”的区域。此外，科学家还发现了1235颗候选行星。而到了年底，美国宇航局科学家宣布候选行星数量增加至2326颗。其中，48颗候选行星处于“宜居带”。科学家认为，在位于宜居带的48颗候选行星中，有些可能有“月球”环绕，且存在液态水。
到了年底，美国宇航局再次宣布了一项令人振奋的成果：通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗宜居的类地行星“开普勒－22b”，它也是迄今发现的最小且表面最可能存在液态水的行星。开普勒太空望远镜项目科学家道格拉斯·赫金斯将这一发现称为寻找地外宜居星球的“里程碑”。命名为“开普勒－22b”的这颗行星位于“宜居带”内，其直径约为地球的2.4倍，体积介于海王星与地球之间，距地球约600光年。科学家推测，“开普勒－22b”表面平均温度约为22摄氏度。这意味着这颗星球的温度或适宜生命生存。
科学家认为，“开普勒－22b”表面可能由“海洋覆盖”。开普勒太空望远镜项目首席科学家纳塔利·巴塔利亚表示，“开普勒－22b”的“海洋”也许与地球海洋相同。但太阳系中没有与“开普勒－22b”体积相近的行星，暂无法比对研究。
有科学家认为，即使“开普勒－22b”拥有适合生物居住的环境，甚至像地球一样出现单细胞生命，可能也无法模仿地球上细菌的进化之路，从细菌进化到真菌、植物、乃至人类有无数瓶颈需要突破，即使是真菌的形成过程也是万分复杂的。
超大黑洞超级“饥饿”
华裔女科学家新发现有助探寻星系起源
一直以来，黑洞被认为是宇宙中最神秘的天体之一。据《纽约时报》12月6日报道，美国加利福尼亚州大学伯克利分校的华裔女科学家马中佩和其研究生尼古拉斯·麦康奈共同发现有记录以来最大的两个黑洞。马中佩介绍称，两个黑洞中，一个位于距地球大约3.2亿光年的星系群中最亮的星系NGC3842，质量相当于97亿个太阳。另一个位于距地球大约3.35亿光年的科马星系群中最亮的星系NGC4889，质量可能相当于210亿个太阳。
而此前的最大黑洞纪录保持者质量是太阳的68亿倍，是33年前由加州理工学院的华莱士·萨金特在M87星系发现的。黑洞由超大恒星塌陷形成，包括光线在内的任何物质都无法逃脱它的巨大吸力。
科学界一直认为有黑洞的存在，但黑洞很难发现，因为其强大引力会把原本可以让外界发现黑洞存在的光线和其他辐射线吸收掉。而星系越大，黑洞的规模也越大。科学界人士指出，新发现的黑洞规模庞大，可能是因为它们不只有能力吞噬行星和恒星，同时也能吸进小星系，此过程可以长达数十亿甚至数百亿年。
马中佩说：“我感到非常兴奋，因为通过对这些黑洞进行研究能够帮助我们进一步了解星系如何形成。”同时，她认为这两个黑洞可能是在母星系形成时形成。但至于这些黑洞如何拥有如此巨大的质量，她还无从知晓。
爱因斯坦可能错了
超光速中微子出现或推翻狭义相对论
9月23日，欧洲核子研究中心公布了一份研究结果，科研人员自日内瓦向意大利格兰萨索实验室发射中微子结果发现比光速早了60纳秒(1纳秒等于十亿分之一秒)到达目的地，对此，研究者认为，这可能意味着这些中微子是以比光速快60纳秒的速度运行。
欧洲核子研究中心是经过三年的反复实验以及超过1.5万次计算后证实这一结论：他们发现了此前从未发现过的超光速粒子。这一发现公布之后立即引起了科学界的关注，也招致部分学者的质疑。包括美国费尔米实验室在内的多家国际知名实验室表示将对这一实验结果进行核实。
11月17日，格兰·萨索国家实验室的研究人员发布了新的实验数据，结果和第一次实验相同。该实验的参与者、德国汉堡大学的卡伦·哈格纳表示，实验的精确性得到了改进，统计分析更为可靠了。
意大利核物理研究所所长费尔南多·费罗尼说：“这次验证实验的积极成果使我们对这一结果更加自信，不过只有等到世界其他机构进行相似的测量后，才能最终得出定论。一个可能的系统性错误目前已经被排除，不过对错误的搜寻并未结束。”
如今，世界正静悄悄地期待其他独立实验室的实验结果，其中最受期待的是美国费米实验室。费米实验室发表声明说，该实验室正在升级有关系统，2012年初应该可以获得相关结果。一旦再次被证实存在超光速粒子，爱因斯坦狭义相对论可能将被推覆。根据爱因斯坦狭义相对论，光速是宇宙速度的极限，没有任何物质可以超越光速。
除了超光速粒子实验值得期待外，还有一个意义同样重大的粒子或将“诞生”“上帝粒子”。“上帝粒子”学名叫希格斯玻色子，是当代粒子物理学标准模型理论所预言的一种粒子，由英国爱丁堡大学的物理学家希格斯于1964年最先提出，被认为是物质的质量之源。
近期，欧洲核子研究中心举办了研讨会，会上公布了该中心两个独立研究小组从欧洲大型强子对撞机所获得的最新数据，这些数据显示，科学家们可能发现了“上帝粒子”的踪迹。科学家们认为，要证明这种粒子确实存在，可能还要等到明年。
物理学家认为希格斯玻色子是了解宇宙的关键，它赋予构成原子的粒子质量。如果没有质量，这些粒子将以光速在宇宙中穿行，无法结合在一起，形成原子，进而无法形成包括行星和人在内的宇宙万物。
神八天宫太空相会
中国叩开空间站时代大门
9月29日21时，承载着13亿中国人梦想的天宫一号从酒泉卫星发射中心发射升空。一个多月后，天宫一号与神舟八号飞船成功对接，中国也由此成为世界上第三个自主掌握空间交会对接技术的国家。
天宫一号是中国第一个目标飞行器，飞行器全长10.4米，最大直径3.35米，由实验舱和资源舱构成。天宫一号的发射和与神舟八号飞船对接成功标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第二阶段，即掌握空间交会对接技术及建立空间实验室。
将作为小型空间实验室的中国天宫一号目标飞行器重量为8.5吨，与美国1973年发射的重达80吨的“天空实验室”相比，属于“小个子”，而前苏联1986年发射的“和平”号空间站核心舱也有20吨重。尽管个头小，但天宫一号肩负着为中国2020年左右建立空间站奠定技术基础的重任。美国著名太空政策专家、乔治·华盛顿大学教授约翰·洛格斯登说：“这是中国朝着计划10年后建造更大规模空间站迈出的第一步。”除了作为目标飞行器来训练太空对接，天宫一号未来还将作为太空实验室开展科研活动。
俄新社军事观察家康斯坦丁·波格丹诺夫对此撰文称，中国成功发射本国空间站雏形“天宫一号”，由此在征服太空领域道路上又迈出一大步，准备在不太遥远的将来赶超国际空间站项目。他指出，国际空间站2020年以后的命运不太确定，因为这在很大程度上取决于美国的立场。鉴此，他大胆预测，10年后地球轨道上的空间站将是中国的“天宫”号。
（邓鑫）
2011
太空探索大事不断
● “好奇”号踏上火星征程
11月，美国宇航局的“好奇”号火星车在卡纳维拉尔角发射升空，预计于2012年8月6日抵达火星。这辆火星车的体积与一辆SUV相当，是迄今为止派往火星的体积最大且性能最高的火星车。穿过火星大气层过程中，“好奇”号将借助减速伞和空气阻力减速，最后利用悬浮的“太空起重机”的绳索降落到火星表面。
● “朱诺”号奔赴木星
8月，美国宇航局的“朱诺”号木星探测器发射升空，预计于2016年抵达这颗行星。这颗探测器将进入木星的极地轨道，从北向南环绕木星飞行，而不是环绕它的“腰部”，这种方式能够拍摄更令人吃惊的新照片，从而获取新的科学信息。
● 发现巨大钻石行星
在距离地球大约4000光年的太空区域，科学家发现一颗非同一般的行星。它的直径与木星相当，但让它与众不同的并非硕大的体积，而是它的成分。据信，这颗行星几乎完全由钻石构成。钻石行星环绕一颗脉冲星运行。脉冲星是恒星塌陷爆炸后的产物，旋转速度极快，密度极大，放射出强无线电波。
● “信使”号进入水星轨道
2011年，“信使”号探测器进入水星轨道，成为第一颗环绕水星轨道飞行的探测器。“信使”号主要研究水星表面和内部构造，帮助科学家进一步了解它的起源。按照原定计划，“信使”号水星探索任务将于2012年结束，但由于表现出色，此项任务将一直持续到2013年。水星是最内侧的行星，它没有土星那样的美丽星环，也不像火星那样可能支持生命存在，但它也拥有属于自己的可爱之处。
● “黎明”号进入灶神星轨道
灶神星位于火星与木星间的小行星带，大小与美国亚利桑那州相当，是这个太空碎石带内的第二大小行星。7月，这颗小行星迎来一位客人“黎明”号探测器。“黎明”号将在灶神星轨道逗留一年，研究这个太阳系内最古老的天体之一。
● 美航天飞机时代宣告终结
7月，“亚特兰蒂斯”号航天飞机发射升空，最后一次执行太空任务。13天后，“亚特兰蒂斯”号任务结束，有着30年历史的美国航天飞机计划也就此宣告终结。30年间，美国宇航局的所有5架航天飞机共飞行135次。
[ 本帖最后由 qinglian110 于 2012-1-4 19:07 编辑 ]
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