现在,科学家们可以通过麻省理工学院、哈佛大学和马克斯-普朗克天体物理研究所开发的一个新模拟,即Thesan,详细了解宇宙在这个关键时期是如何展开的。Thesan以伊特鲁里亚的黎明女神命名,旨在模拟"宇宙的黎明",特别是宇宙再电离,这个时期的重建一直具有挑战性,因为它涉及极其复杂、混乱的相互...

但科学家们究竟是如何得出这一结论的呢?关于这个问题的一项新研究集中在科学家在自然界发现的三个最重要的对称性上: 电荷(C)、宇称(P)和时间(T)。电荷基本上决定了,如果你把参与相互作用的粒子的电荷进行反向翻转,那么你将得到完全相同的相互作用。宇称规定,如果你看一个相互作用的镜像,你将在反射中...

许多人都喜欢在清晨喝一杯咖啡来开始新的一天,但也有一些人不喜欢咖啡的味道。一般而言,小孩都很讨厌咖啡的苦味,也搞不懂大人们为什么喜欢给自己买一杯又一杯难以下咽的苦咖啡。可以说,没有哪个咖啡爱好者一开始就喜欢咖啡。喝下第一口咖啡时,几乎每个孩子都会皱起眉头,觉得太难喝了。但有些人会不断...

更具体地说,科学家们并不完全清楚极光是如何跟地球的自然大气相互作用的,而这正是NASA即将开展的工作--被称为Ion-Neutral Coupling during Active Aurora mission(简称INCAA)--所要去做的。对极光不了解的地方把我们星球的大气层想象成分层的,我们在最底层。在这里,像氧气和氮气这样的元素是平衡的、...

驱动这些可转换材料的基本物理学是一个谜,不过物理学家怀疑它跟"电子关联"有关或来自两个带负电的电子之间的相互作用的影响。这些粒子斥力在塑造大多数材料的特性方面几乎没有影响。但在二维材料中,这些量子相互作用可能是一个主导性的影响。了解电子关联是如何驱动电状态的则可以帮助科学家设计奇特...

资料图如果是真的,那么这个新理论意味着暗物质并不那么神秘,它只能算是一种叫做中微子的幽灵粒子的新味道--只能存在于这种宇宙中。并且该理论意味着没有必要在大爆炸后不久出现一个"膨胀"时期,进而迅速扩大年轻宇宙的规模。如果情况属实,那么未来寻找引力波或确定中微子质量的实验就能一劳永逸地回答...

由光驱动的电子产品的发展需要对光波的电磁场进行详细描述。现代所谓的场取样方法允许探测光场的时间演变。虽然这些技术已经建立中,但科学家对其基本机制的完整和详细的理解一直是缺乏的。现在,在实验研究和数值计算的帮助下,LMU的一个国际团队在Matthias Kling教授和Boris Bergues博士的领导下,已经...

实验材料由铯(Cs)、钒(V)、锑(Sb)三种材料组成(图自: Comin Laboratory / MIT)来自麻省理工学院的 Riccardo Comin 及其同事们,对 Kagome 材料的零能电子态 / 又称"费米表面"开展了可视化工作。扩展数据 - 1: 费米表面嵌套与 vHs 填充处 Kagome 晶格中的 2×2 电荷顺序在普通金属中,电子的行为,很像是...

从宇宙微波背景到星系团、再到单个星系,这些观测结果都需要由暗物质来解释。这也许是最最重要的问题之一,因为它想问的不仅是万物来自何处,还问了万物最初是如何出现的。到目前为止,科学都没能为我们解答这个难题。我们在观察宇宙时,可观察到的全部范围、甚至将庞大的未知领域考虑在内,都指向一个统一...

我们对宇宙的认知发生了爆炸性的增长,我们在银河系中发现了数十亿颗恒星,在宇宙中发现了数十亿个新的星系,我们也见识了黑洞喷射出宇宙喷流,看到了壮观的超新星……然而,天文学家们发现,我们对自己的太阳系世界却知之甚少。当我们研究宇宙时,我们就身处于太阳系,所以这是我们最应该了解的。但事实证明...

这些粒子是非常难以捕捉的,因为它们与物质的相互作用非常少,但核反应堆是地球上少数几个有高浓度中微子的地方之一。这是一个令人兴奋的机会,可以从反应堆产生的巨大中微子中获益,但在紧邻反应堆的嘈杂工业环境中也是一个挑战。有了这些知识,该小组正计划进行更多的测量,也许能够找出关于粒子和核相互...

子弹星系团(Bullet Cluster)的合成图像。子弹星系团由一对迎面碰撞的星系团组成,得到了广泛的研究,并被认为是暗物质存在的有力证据。其中一个星系团穿过另一个,就像子弹穿过苹果一样,可能显示出暗物质(蓝色)与炽热气体(粉色)分离的明显迹象。1933年,天文学家首次推断宇宙中存在某种看不见的物质,后来...

空间似乎没有足够的东西漂浮在其中让它如此迅速地膨胀起来。换句话说,宇宙膨胀的速度比我们的物理学说的要快得多。据专家们的最佳计算,星系的旋转速度快得令人难以置信,因为所有的东西都在飞速旋转,我们期望这些螺旋体的行为就像失控的旋转木马,把金属马甩出去。宇宙中似乎没有足够的东西将它们固定...

当我们吃了大量的糖或淀粉,而忽略了通过适当的刷牙将其清理掉时,牙菌斑就会开始在我们的牙齿上形成。由于糖和淀粉留在原处,细菌开始以它们为食,并形成牙菌斑,这是一种透明而粘稠的涂层,随着时间的推移而变硬。随着我们继续进食,牙菌斑中的酸性物质开始侵蚀牙釉质,腐蚀开始发生。华盛顿大学的科学家们...

新的时间晶体由57个量子粒子组成,是去年Google公司科学家模拟的20个粒子时间晶体两倍多。这项工作显示了量子计算机模拟复杂系统的能力,否则这些系统可能只存在于物理学家的理论中。时间晶体的概念出现在10年前,当时麻省理工学院获得诺贝尔奖的理论物理学家弗兰克-威尔切克对普通晶体引人注目的原子空...

这种新型装甲的基础是厚度只有一个原子的微小碳柱。这些被称为碳纳米管,从晶体管研究到治疗视力下降再到炸弹探测装置,该种材料已经显示出作为下一代材料的发展前景。在调整碳纳米管用于装甲材料时,这项新研究的作者们采用了多壁版的碳纳米管并将其跟凯夫拉尔纳米纤维相结合。这个想法则是在早期研究...

莱斯大学研究团队开发了一种技术,通过应用共振微波电场将许多状态耦合在一起,来设计超冷锶原子的里德堡态。当原子中的一个电子在能量上被提升到一个高度激发的状态时,就会出现里德堡态,使其轨道超大,使原子比正常情况下大几千倍。超冷的里德堡原子比绝对零度高约百万分之一。通过精确和灵活地操纵电...

研究配图 - 1: 实验选用的三档温度状态换言之,温度变化以不同的方式影响病原体及其宿主。而这些生物受到的变化类型,与其经受的平均背景温度有较大的影响。随着全球气温上升和极端天气事件变得愈加普遍,预测气候变化对宿主-病原体相互作用的影响,也正变得越来越困难。SCI Tech Daily 指出,传染病对人...

如果生命的集体活动--被称为生物圈--能够改变世界,那么认知的集体活动以及基于这种认知的行动是否也能改变一个星球呢?一旦生物圈进化了地球就有了自己的生命。如果一个有生命的星球有自己的生命,它是否也能有自己的思想?这些都是罗切斯特大学物理学和天文学教授Adam Frank和他在行星科学研究所的同事...

他的观点与20世纪60年代许多天文学家的观点形成对比,他们把变形的星系写成仅仅是怪异的东西。他们相信千篇一律的宇宙,认为大多数星系是有序和对称的。但是Arp认为有一个不同的宇宙,一个充满了"暴力"和诞生的宇宙。在这张哈勃太空望远镜拍摄的Arp 143系统的图片中,就有一个这样的Arp星系,它正在爆发出...