科学前沿:从外星文明搜索到人类基因奥秘

寻琴观看商业 2024-10-29 01:20:39
1. 创新的外星文明搜索策略

在《三体》中,三体世界拥有着数千个监听站,时刻监测着宇宙间任何可能存在的智慧文明。而最近来自地球的科学家们则提出了一种全新的搜索策略,并把这个方法应用在了对宝瓶座TRAPPIST-1多行星系统的地外文明搜索(SETI)上。

科学家们会利用射电望远镜收集来自地外的电磁信号。为什么要收集这些信号?原因之一就是它们可能是来自其他文明行星的无线电泄漏,包括通信就像是地球上打电话的信号和航天器发射信号、雷达信号,甚至是外星电视信号。然而这些无意中泄漏的信号功率都不会很大,传播到地球上被我们收集到的可能性很小很小。

因此在本次的搜索策略中,科学家们充分利用了目标行星系多行星的特点,将更有效、更有针对性地搜寻具备科技优势的外星文明。

此次作为目标的TRAPPIST-1距离我们约40.7光年,目前已知拥有七颗行星,其中有四颗位于宜居带上。因此如果在那里的某颗行星真的存在智慧文明,并且已经发展出了探索、乃至移居至另一颗行星的技术,那么在观测时就完全可以聚焦于目标行星系行星间的掩星(PPO)现象,大大提高监听到无线信号的可能性。

什么是掩星?顾名思义就是一颗星遮掩到了另一颗星。比如要观测目标行星A,而当掩星发生时会有另一颗行星B移动到A和我们之间。而如果行星B存在着来自行星A的科技造物或殖民地,那么行星B就会像是间谍一样。当目标行星A向行星B发射电磁波时,这一大功率电磁信号就有很大可能被我们接收到。

就好比三体人平时没办法接收来自地球的电视信号,但如果某一天机缘巧合,火星刚好移动到了地球与三体世界之间的位置,那么火星就会成为地球的间谍了。这个时候地球向火星上的"好奇号"探测器发射的电磁信号就很有可能跨越火星继续传播,最终被三体人所监听。

这个方法听起来很不错,实际应用起来怎么样?非常可惜。**在使用艾伦望远镜阵列对目标行星系进行了长达28个小时的搜索之后,研究团队依然没有能够探测出任何有价值的外星信号。**该结果目前已经被《天文学杂志》接受并准备发表。

看来这个策略听起来很美好,但实现条件还是过于苛刻了一些。在观测时就完全可以聚焦于目标行星系行星间的眼星现象,大大提高监听到无线信号的可能性。

什么是眼星?顾名思义就是一颗星遮掩到了另一颗星。比如要观测目标行星a,当眼星发生的时候会有另一颗行星b移动到a和我们之间。而如果行星b存在着来自行星a的科技造物或殖民地,那么行星b就会像是间谍一样。

当目标行星a像行星b发射电磁波时,这一大功率电磁信号就很有可能被接收到。这就好比三体人平时没办法接收到来自地球的电视信号,但如果某一天机缘巧合火星刚好移动到了地球与三体世界之间的位置,那么火星就会成为地球的间谍了。

这个时候地球像火星上的好奇号探测器发射的电磁信号就很有可能跨越火星继续传播,最终被三体人所监听。这个方法听起来很不错,实际应用起来怎么样?非常可惜。在使用艾伦望远镜阵列对目标行星系进行了长达二十八小时的搜索之后,研究团队依然没有能够探测出任何有价值的外星信号。该结果目前已经被天文学杂志接受并准备发表。

看来这个策略听起来很美好,但实现条件还是过于苛刻了一些。除了像trapex一多行星系统这样的特例,研究三体的天文学家和行星科学家们还在不懈寻求更多方法。没错,你可能猜到了又是ai。

2. AI在地外文明搜索中的应用

在今年七月牛津大学举办的breakthrough discuss 二零二四会议上,科学家们就充分讨论了ai在帮助人类寻找地外文明方面的可能性。借助人工智能,科学家们可以更高效的消除原始数据中的噪音,并快速确定异常信号。毕竟海量数据的处理与筛选正是ai所擅长的。

3. 宇宙结构的新认知

除了可能存在的神秘地外文明,宇宙还常常一起令人折舌的天文学尺度震撼着我们。九月二十七日发表于自然天文学的一篇文章刷新了我们对地球在宇宙中所处结构与地位的认知。众所周知地球所处的太阳系是银河系的一部分,银河系、仙女座星系等其他一系列比较小的星系都隶属于本星系群。本星系群又和大约一百个星系群星系团同属于处女座超星系团。划分出这样结构层次的依据是当前宇宙学标准模型lamber冷暗物质模型中的一个概念引力盆地。

引力这个词很好理解,在该模型中宇宙空间里那些引力势能较低,可以吸引周围更多物质的区域即是引力盆地。它在宇宙中无处不在,并且层层重叠,层层嵌套。比如地月、太阳系、银河系乃至庞大的狮女座超星系团都是一层层不同尺度的引力盆地。

而更上一集在人们过往的认知中狮女座超星系团则隶属于亚尼亚凯亚超星系团。这一庞大的引力盆地包含了约十万个星系,横跨超越五亿光年。但现在这个认知要被刷新了。

此次来自多个机构的国际研究团队在分析了超过5.6万个星系的相对运动状态之后构建了一张包括银河系周围所有引力盆地在内的3D概率图。借助这张神图,他们发现地球所处的银河系极有可能是隶属于另一个更为庞大的引力盆地沙普利聚合体。该聚合体直径约为10亿光年,体量达到了拉尼亚凯亚的10倍以上。

更颠覆的是此前划定出的拉尼亚凯亚超星系团很可能并不存在,而仅仅是沙普利聚合体外侧边缘的一部分宇宙核心庞大在探。

在人类的进化过程中总是会不时涌现出新的发现,颠覆我们过往的认知,而这也正是它吸引着我们不断探索与前进的动力所在。

4. 发烧对免疫系统的影响

发烧究竟是好事还是坏事?发烧是人体的一种自慰机制,可以帮助我们抵御细菌、病毒等病原体的入侵和感染。有不少人喜欢在发烧之后干扛着,认为只靠自己就能熬过这一阵,并不需要医生和药物的帮助。

然而九月二十日发表于科学免疫学的一篇文章,为我们揭示了这样做存在的风险。来自美国范德比尔特大学的研究团队对处在正常温度37度和中度发烧温度39度两种条件下培育的小鼠免疫系统T细胞进行了对比观察。

T细胞是一种淋巴细胞,在免疫反应中扮演着重要角色,它会在胸线内分化为不同亚型的效应T细胞,并承担不同的功能。此次研究结果显示,发烧时的高温确实有助于在发烧时维持对病原体的防御,它增加了辅助性T细胞(Th)的代谢、增值与炎症效应活性,有助于更好的帮助应对病原体,同时降低了调节性T细胞的免疫抑制能力。

换句话说,它可以在帮助人体派出更多卫兵战斗的同时维持人体的稳定。然而并非所有种类的T细胞都能适应温度的升高,一种辅助性T细胞Th亚型ThE细胞对此就敏感的多。在发烧期间,这种细胞会有较大的概率出现线粒体应激和DNA损伤,甚至部分细胞死亡的现象,这也意味着罹患癌症的风险会相应提高。

发烧是很多动物都有的能力,是演化赋予生物对抗感染的一种解决方案。而现在看来,发烧也的确和绝大多数解决方案一样,在解决旧问题的同时也会带来新的麻烦。

5. 人类对碳水化合物偏好的基因解释

经常健身或关注减肥的朋友们,对于刷脂期这个概念一定不会感到陌生。而在刷脂过程中最重要的一点就是控制饮食,尤其是碳水化合物的摄入。当然这一要求总会让许多人感到痛苦不已,仿佛我们对于碳水化合物的喜爱早已是刻在了骨子里。

十月十七日发表于科学期刊的一篇文章,就从基因角度为这一现象做了背书,并将这份喜爱的源头追溯到了较为古老的时代。研究人员分析了68名古人类的基因组,并重点研究了一种名为AMY1的基因。该基因使得人类能够识别并产生淀粉酶,以便分解淀粉。

这种复杂的碳水化合物如果没有淀粉酶,人类将难以消化土豆、面食、大米、面包等主食。而人体内AMY1基因的拷贝数量越多,唾液淀粉酶分解淀粉的能力也就越强。因此通过对古人类体内该基因拷贝数进行追踪和研究,科学家们就能了解到史前人类饮食情况的发展和变化。

研究表明,4.5万年前的智人平均就拥有了4到8个AMY1拷贝,这说明在农作物被驯化成人类的饮食之前,智人就已经对淀粉产生了兴趣。

此外,研究小组还在尼安德特人和丹尼索瓦人的基因组中发现了这种基因。尼安德特人大家应该很熟悉,就是电影疯狂原始人中的主角丹尼索瓦人,则是在2010年首次发现的灭绝古代人类。这表明在古人类的不同血统分裂之前,及早在80万年前可以提供。淀粉酶的AMY1基因就已经成为了祖先们共有的重要特征。这一发现意味着现代人类对于碳水化合物的长期偏爱可能要远早于我们作为人类这一物种的存在。进一步的该基因的拷贝数量增长还为碳水化合物的摄入促进了人类大脑的尺寸增长提供了重要证据。

如果我告诉你在过去两个月的天空中一直都存在两个月亮,你有什么感想?实际上多出来的那颗迷你月亮是一颗名为2024PT5的禁地小行星来自阿洲那小行星带,这是一个由太空岩石组成的刺激小行星带,其轨道与地球非常相似,与太阳的平均距离约为1.5亿公里。

由于接近地球且飞行速度较慢,这个小行星带中的一些天体就有机会成为地球的临时卫星及所谓的迷你月亮。此次的2024PT5在经过地球时被地球的引力暂时捕获,并在9月29日至11月25日期间短暂绕行半周,随后将飞跃地球返回阿洲那小行星带。

可惜这颗迷你月亮的直径仅有11米,相当于一辆公交车,它太小而且太暗了,没办法用肉眼直接观察到,事实上像这样的迷你月亮也并不是第一次出现,在1981年和2022年都曾发生过类似事件。

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