你对吸入计算机进气格栅中的灰尘是否已经厌烦透顶?一项名为超级毛细的新技术最终将帮助科学家开发出液冷计算机。专家表示,这种方法能够为冷却计算机硬件提供一种更佳的方式,同时为新一代高能微处理器的使用扫清最大的障碍。不仅如此,它还会为微型流体传感器带来好处。
 
热量是电子器件的敌人。它会烘烤精密的电子元件直到它们变得易碎且故障频发。一台计算机的芯片性能越高,它产生的热量也就越多。迄今为止,冷却计算机硬件的唯一手段便是使用风扇。但是这项技术自身又会产生一些问题,包括灰尘的堆积会堵塞通风口,以至于使计算机彻底垮掉。
 
因此美国纽约州罗切斯特大学的光物理学家Chunlei Guo和Anatoliy Vorobyev与之前的其他科学家一样,试图搞清能否用水或其他液体冷却硅芯片。其中的一项挑战是芯片通常都是垂直安装在一台计算机的内部,因此必须要让冷却液能够向上流动。1年前,研究人员通过利用极快的、千万亿分之一秒的高能激光脉冲在金属表面蚀刻,从而实现了一种所谓的超级毛细效应——即一种材料的纹理能够迫使水向上流动。他们进而决定在硅芯片上尝试相同的技术。
 
结果显示,约两厘米长、100微米宽的凹槽使普通的芯片完全亲水。研究人员在最新一期的《光学快报》上报告了这一研究成果。这些凹槽吸引着水分子,并且通过毛细作用使它们真的可以无视重力的存在。
 
Guo补充说,他和Vorobyev还用丙酮和甲醇进行了实验,并取得了类似的结果。他说,这很棒,因为这项技术很可能用在一些闭环系统中,例如,在一部装有蒸发器、冷凝器的传统空调中,可以让液体流过有凹槽的炙热表面。一旦这样,便需要一种能够迅速蒸发的挥发性冷却液。
 
物理学家、希腊伊拉克利翁电子结构与激光研究所所长Costas Fotakis指出,这项研究为液冷计算机的开发“树立了一个基准”,同时为由超速激光制成的新材料的应用铺平了道路。他说,这项技术将为微型计算机与传感器阵列结合所产生的“基于硅的芯片上的实验室的应用带来令人激动的发展”。
 
美国普尔曼市华盛顿州立大学的材料物理学家J. Thomas Dickinson对此表示赞同,认为经由微通道流动的液体“对于大量的微流体应用确实很重要”。他说,难题在于要筛选出这项技术中的许多变量,例如形状、深度以及通道的数量、液滴的大小。Dickinson表示:“很显然,这意味着还有一些非常有趣的实验。”
 
(群芳 译自www.science.com,4月6日)
 
《科学时报》 (2010-4-7 A3 国际)
 
 
 
 

国务院总理温家宝31日主持召开国务院常务会议,听取中国科学院关于实施知识创新工程进展情况的汇报,决定继续深入实施知识创新工程,着力解决关系国家长远发展的重大科技问题。
 
会议指出,1998年,党中央、国务院作出建设国家创新体系的重大决策,决定由中国科学院开展知识创新工程试点。目前,试点目标任务已经完成,在战略高技术、重大公益性创新和重要基础前沿研究领域取得了一批重大创新成果,带动了国家创新体系建设,提高了科技支撑经济社会发展能力和我国科学技术的国际竞争力、影响力。
 
会议强调,为应对国际金融危机,迎接新科技革命挑战,促进经济社会可持续发展,2011年至2020年要继续深入实施知识创新工程,以解决关系国家全局和长远发展的基础性、战略性、前瞻性的重大科技问题为着力点,重点突破带动技术革命、促进产业振兴的前沿科学问题,突破提高人民群众健康水平、保障改善民生以及生态和环境保护等重大公益性科技问题,突破增强国际竞争力、维护国家安全的战略高技术问题。按照“一流的成果、一流的效益、一流的管理、一流的人才”的要求,经过10年努力,大幅提升创新能力,实现科技创新整体跨越。为此,一要明确科技创新的战略重点,在战略性科技问题、创新跨越重要方向、前沿领域先导研究三个方面,重点安排和组织创新活动。二要组织实施战略性先导科技专项,形成重大创新突破和集群优势。调整优化布局,建设区域创新集群和开放的创新基础设施。深化院所改革,形成有利于鼓励创新的体制机制。三要培养造就创新人才,建设规模适度、结构优化的创新队伍。完善竞争择优聘用机制和分配激励约束机制。健全与科技创新紧密结合的教育体系。四要加强与企业、产业部门、地方、大学和其他科研机构以及国际的科技合作,吸纳国际创新资源,促进产学研结合,加快科技成果转化。
 
会议要求,有关部门要加大政策支持和保障力度,中国科学院要制定实施方案,落实工作责任,确保完成知识创新工程跨越发展的目标任务。
 
会议还研究了其他事项。
 
 

据美国《每日科学》网站3月30日报道,美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)在一次实验过程中证实,宇称定律并不如人们所想那般放之四海而皆准,其在极端条件下存在误差。
 
对称现象普遍存在于自然界,物理学中的“宇称”也被长期认为是大自然的基本法则。其可粗略地理解为空间的“左右对称”或“左右交换”,也可比喻成粒子照镜子时,镜子里的影像。这是一种物理规律在某种变换下的不变性,通常与守恒定律交织在一起。
 
这其中,宇称守恒指由许多粒子组成的体系,不论经过相互作用发生什么变化,它的总宇称保持不变,该定律在正常情况下的强相互作用和电磁相互作用中一直被贯彻遵循;而宇称不守恒定律发现略晚,指在弱相互作用中,互为镜像的物质的运动不对称,李政道和杨振宁因该发现而获得诺贝尔奖。
 
而现在这一定律被粒子物理学家们打破:在遵循宇称守恒现象的磁场中探测到了宇称不守恒现象。耶鲁大学物理教授杰克·萨德维茨和其团队自2000年起于RHIC实验中进行连续撞击黄金原子的原子核工作,以研究极端条件下宇称定律的表现。直到研究人员们发现,当金原子核速度达到光速的99.999%时,等离子体变得极其活跃。测量显示,在仅相当于人类头发丝4分之1宽度的微小立方体上,包含的能量足够美国一整年所用。如此不寻常的等离子体同时制造出了迄今为止最庞大的磁场,这使物理学家们意识到可能将出现违背自然法则的现象。而其结果如萨德维茨所描述:“宇称不守恒的现象非常难以侦查,但在该巨大磁场与宇称定律结合的条件下,产生了次生效应,使我们得以成功探测到。”
 
突如其来的收获让萨德维茨和其团队静待了一年时间来溯寻其原理,直到近期才将结果公之于众,相关研究人员已决定公开实验数据,以助广大研究者寻求合理解释。目前有物理学家指出该实验只能称之为对宇称守恒定律有影响,还不到可以打破它的程度。但其毕竟说明了:在物理学的字典里,并不存在“亘古不变”与“颠扑不破”这类词汇。
 
 
 
 

 
一套趋近完整的高级灵长类动物骨架化石本月初在南非出土。南非科学家说,这一物种先前从未发现。
 
科学家认为,这一化石的出土可能填补先前对人类进化史研究的空白。
 
新化石
 
英国《每日电讯报》4月3日报道,南非金山大学教授李·贝格尔1日在南非斯泰克方丹化石遗址地区考察洞穴系统时发现这一套幼年高级灵长类动物骨架化石。
 
南非斯泰克方丹化石遗址地区有“人类摇篮”之称。初步研究发现,这套化石属于先前尚未发现的全新物种,这一物种生活在距今大约200万年前。
 
这套化石埋藏在石灰质洞穴“马拉帕洞”中,出土时趋近完整。科学家认为,包裹这套骨架化石的沉积角砾岩对化石起到良好的保护作用。与这套化石一并出土的还有一些残缺的骨骼残骸化石。
 
《每日电讯报》报道,这套化石的发现引起不小轰动。南非总统雅各布·祖马已前往金山大学参观这套化石。另外,一部关于这套化石的电视纪录片正在制作之中。
 
高价值
 
现阶段,关于这套化石的详细信息尚未对外公开。但一些人类学家猜测,这套骨架化石相当完整,极富研究价值。
 
1964年命名最早人类“能人”的金山大学教授菲利普·托拜厄斯也受邀参观这套化石。他称这次的发现“令人激动”。“只发现带有几颗牙齿的下颚化石是一回事,”托拜厄斯说,“但同时发现包含下颚、头盖骨、脊柱及四肢等部位的化石就是另外一回事。”
 
一些科学家认为,如果发现手部骨骼化石就可以研究这一物种的手部灵敏度,进而为确定人类祖先何时能够使用工具提供重要线索。
 
《每日电讯报》评价这套化石的出土是斯泰克方丹地区1994年以来与人类进化研究相关的最重要发现。1994年,科学家在斯泰克方丹地区发现一套较完整南方古猿骨骼化石。
 
补空白
 
一些科学家猜测,与这枚化石相关的研究可能填补人类进化研究中的空白。
 
按照眼下的理论,大约390万年前,人类祖先南方古猿在非洲出现。经过百万余年的进化,这些灵长类动物逐步学会直立行走,脑容量逐步增大。在大约250万年前,最早的人类“能人”出现。
 
不过,在南方古猿和“能人”间是否存在过渡物种是科学家尚未解开的难题。一些科学家猜测,1日发现的这套化石可能正属于这个过渡物种。
 
英国牛津布鲁克斯大学人类进化研究专家西蒙·昂德当博士告诉《每日电讯报》记者:“类似发现有助于我们了解人类祖先究竟在何时真正成为‘人’。” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


1.3万年前,一场持续1个小时的冰雹从天而降,使地球进入迷你冰川期。
 

冰世纪灭绝的猛犸
 
北京时间4月3日消息,据国外媒体报道,科学家称,1.3万年前一场冰雹袭击大地,这场冰雹持续了1小时,导致地球进入“迷你冰川期(mini-ice age)”。这场灾难是由瓦解的彗星引起的,它生成的数千块由冰和尘埃构成的冰冻巨砾横扫大地。大规模撞击事件导致地球上的大量动物走向灭绝,对我们石器时代的祖先的生活产生很大干扰,致使地球进入冰天雪地长达1000多年。
 
这个理论是由英国卡迪夫大学的比尔·纳皮尔教授提出的,他表示,这说明了在公元前大约1.1万年前,地球上的动物突然大量灭绝的原因。科学家一直对此感到不解,不明白是什么导致处于冰川时期快要结束的时候,温度正在不断上升的地球突然变冷,温度骤然下降多达8摄氏度。这次气候变化导致正在融化的冰川面积再次增长,这与北美洲的35种哺乳动物突然走向灭绝的时间正好相符。
 
一些地质学家曾认为,地球是被一颗巨大的小行星撞到了,这个天体比6500万年前导致恐龙灭绝的小行星稍小一些。这次撞击留下了一些蛛丝马迹,例如1英寸(2.54厘米)厚的一层黑色灰尘,科学家认为这是由蔓延整个大陆的野火造成的。在这场灾难发生时期的地层里,还发现了由大地震形成的微小“纳米金刚石”,这种物质只有在陨石或陨石坑里才能找到。
 
通过这些发现科学家认为,一颗直径达2.5英里(4.02公里)的彗星或小行星,撞到覆盖在目前是加拿大和美国北部的地方的冰盖上,引发这场灾难。不过其他科学家表示,在1.3万年前地球被这么大的天体撞到的概率仅为千分之一。他们表示,一次撞击不能作为引起这么大规模野火的原因。
 
纳皮尔的理论指出,这场大灾难之所以会发生,是因为当时地球进入一个碎片(从大彗星上脱落下来的)密集的区域。有数千块从彗星上脱落下来的冰物质撞上地球,每个碎片撞上地球释放出来的能量,都相当于一兆吨核弹爆炸释放出来的能量。撞击产生的烟尘充满大气层,遮挡了阳光。纳皮尔表示,2万到3万年前一颗彗星闯入太阳系内部,阻断阳光,甚至这种影响至今仍然存在。他说:“2万到3万年前,一颗大彗星在近地环境内瓦解,它产生数千块碎片,对地球的轰击显然不止一次。”
 
纳皮尔的研究成果发表在《皇家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上,他的模型显示,这场“冰雹”仅持续了大约一个小时。在这期间可能有数千块碎片撞上地球,引发全球性森林大火,在“灭绝范围”(很多物种灭绝的地方)堆积了一些纳米金刚石。纳皮尔表示,最近的一次撞击,可能是由坠落在加拿大塔吉什湖(Tagish lake)的陨石造成的。2000年1月,这个天体坠落在加拿大育空地区。它所包含的纳米金刚石,比迄今科学家见到的任何陨石都多。