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研究人员在天体物理学领域取得了显著突破，揭示了一个被称为长周期无线电瞬变的异常事件的潜在解释。 来自国际射电天文学研究中心（ICRAR）库尔廷分部的研究人员在天体物理学方面取得了显著突破，同时还揭示了被称为长周期无线电瞬变的异常天体物理现象的潜在解释。 当时的库尔廷大学本科生、助理教授纳塔莎·赫尔利-沃克（Natasha Hurley-Walker）和斯卡纳德·霍尔瓦特（Csanád Horváth）在MWA（默奇森广域阵列）的档案低频数据中探测到来自深空的明亮能量脉冲，该阵列是SKAO（平方千米阵列天文台）的前身。这个能量脉冲每三小时发生一次，持续时间在30到60秒之间，标志着这是有史以来记录到的最长周期无线电瞬变。…

  在木星的极地雾霭中观察到的黑色椭圆形体，只有在紫外线光下才能被检测到，首次发现于25年前，但大多被忽视。最近的研究表明，这些黑色紫外椭圆实际上相当普遍，自2015年以来，在哈勃太空望远镜拍摄的木星南极图像中出现了75%。它们在北极较少被发现。科学家推测，电离层中的磁性感应漩涡搅动并浓缩了极地区域的碳氢化合物雾霭。 虽然木星的大红斑已经作为一个显著的特征存在了几个世纪，但加州大学伯克利分校的天文学家发现，木星南北极都有大的斑点，这些斑点似乎随机出现和消失。 这些地球大小的椭圆形体仅在紫外波长下可见，位于覆盖木星极地的平流层雾霭中。当观察到这些黑色椭圆时，通常发现它们位于每个极地的明亮极光区域下方，类似于地球的南北极光。这些斑点相比周围吸收更多的紫外光，这使它们在美国宇航局的哈勃太空望远镜的图像中呈现出黑暗的外观。从2015到2022年，哈勃对木星的年度观测中，南极图像中发现了75%的黑色紫外椭圆，而北极图像中仅出现了八分之一的情况。 这些黑色紫外椭圆的存在表明，木星强大的磁场内正在进行独特的过程，这些过程延伸到底部并深入大气层，远比在地球上产生极光的磁过程要深。…

最近的研究结果表明，澳大利亚科学家指出，当前气候模型难以解释的海洋快速升温现象，可以通过量子物理的原理来澄清。 在《物理学通讯杂志》上发表的一项新研究中，悉尼科技大学的名誉教授杰夫·史密斯提出了一种新颖的“量子热物理范式”，以增强我们对全球变暖如何影响海洋进而影响气候和天气模式的理解。 史密斯教授指出，过去70年的数据表明，海洋温度和海洋吸收的总能量显著增加，今年早些时候标志着一个令人担忧的“预示性里程碑”——全球平均海表温度创下21.1°C的记录。 “现有的科学模型未能预测出这种令人 alarm的不安温度上升，考虑到大气温室气体的持续增加，”史密斯教授解释道。…

通过电场技术创造和管理量子点可能为追求稳定和有效的量子比特打开新的可能性。研究人员在研究氧化锌在电定义量子点中的作用时，发现了一些意想不到的现象。 研究人员成功地在氧化锌（ZnO）异质结构中制造了电定义量子点，这标志着量子技术发展的一个重要成就。 这一开创性工作的详细信息于2024年11月7日发表在《自然通讯》期刊上。 量子点是能够在纳米尺度空间中困住电子的小型半导体结构，因其作为量子计算中量子比特的潜在角色而受到广泛研究。这些点在量子计算中至关重要，因为它们使科学家能够像导体通过管道引导水流一样操控电子的行为。 迄今为止，大多数研究都集中在如砷化镓（GaAs）和硅等材料上。相反，氧化锌因其强大的电子关联性和优越的自旋量子相干性，尚未被彻底探索用于电应用，尤其是通过电方式形成和调节的量子点。…

为了掌握智能手机上室内增强现实（AR）相关的实际困难，研究人员进行了长达113小时的广泛实验和案例研究，分析了316种模式，以确定在实际室内环境中阻碍定位准确性的因素。他们评估了各种系统，包括视觉地标、激光雷达（LiDAR）和惯性测量单元（IMU）。为了应对发现的问题，研究人员提出使用基于射频的定位作为有效AR应用的可行方法。 在智能手机上的增强现实应用程序，能够将视觉元素叠加在智能手机摄像头捕获的图像上，已经迅速流行。这些应用程序使用户能够想象家具在家中的摆放情况，增强地图导航，或参与互动游戏体验。这个趋势的一个著名例子是全球现象《宝可梦GO》，它使玩家能够通过设备捕捉虚拟生物。 然而，如果您考虑在室内使用AR应用程序，您可能需要调整预期。当前技术在没有清晰GPS信号的情况下实施AR面临重大挑战。然而，经过一系列涉及智能手机和用户的详细实验，来自大阪大学的研究人员已经确定了这些挑战的原因，并提出了可能的解决方案。他们的研究最近在第30届国际移动计算与网络会议上进行了展示。 “为了实现有效的增强现实体验，智能手机必须确定其位置——称为定位——并理解其运动，称为追踪，”该研究的首席作者山口俊平说。 为了实现这一目标，智能手机利用两种主要系统：视觉传感器（包括相机和激光雷达）检测环境中的地标，如二维码或AprilTags，以及惯性测量单元（IMU）——一种跟踪运动的紧凑型传感器。…

一组研究人员推出了一种突破性的成像平台，旨在提高我们对纳米级细胞结构的理解。这个名为soTILT3D的平台，代表着单目标倾斜光片与3D点扩散函数（PSF），标志着超分辨率显微镜的重大进展。它促进了对多种细胞组分的快速和精确的3D成像，同时允许控制和调整细胞外环境。 由赖斯大学的安娜-卡林·古斯塔夫森（Anna-Karin Gustavsson）领导的研究团队揭示了一个开创性的成像平台，旨在增强我们对纳米级细胞结构的理解。这个名为soTILT3D的平台，代表着单目标倾斜光片，具有3D点扩散函数（PSF），代表了超分辨率显微镜的重大创新。它允许快速和精确地对各种细胞结构进行3D成像，同时保持对周围细胞外环境的控制和熟练调整。这项研究最近发表在Nature Communications上。 在纳米级别探索细胞可以提供有关影响细胞行为的复杂机制的宝贵见解，帮助研究人员揭示理解健康和疾病的关键细节。这些见解可以说明分子相互作用如何影响细胞功能，这对于制定靶向治疗和理解疾病的发展至关重要。…

研究人员引入了一种新的气象数据生产方法，考虑了不同天气元素之间的相互作用，包括温度、湿度和太阳辐射等因素。 随着全球变暖和气候变化的影响日益明显，用于评估建筑能源性能的气象条件的不确定性也在上升。目前创建气象数据的技术未能充分反映重要天气元素之间的关系，如太阳辐射、空气温度和绝对湿度，这些对于测量能耗和效率至关重要。 来自大阪市立大学人类生活与生态研究生院的一个团队，包括副教授袁志辉、名誉教授江良和博士焦志超以及副教授克雷格·法纳姆，制定了一种开创性的评估技术。这种创新方法采用统计模型捕捉各种气象因素之间的关系，从而使得能够创建概率性天气数据。 研究人员专注于中午温度、太阳辐射和湿度的测量，随后将其模型扩展到涵盖365天的完整24小时，从而获取一整年的详细气象信息。这种新方法的一个关键特征是能够考虑天气变量之间的相互关系，显著提高建筑能源模拟的精确度。他们的输出数据与原始数据集非常相似，表明该方法的可靠性。 袁教授表示：“我们希望这一方法能为适应不同天气条件的节能建筑设计的发展做出贡献。”

研究人员已经确定了一些特定条件，使得大量“软糯”的颗粒——在外部压力下能够改变形状的物质——能够从固态行为转变为液态行为。这一现象可以与各种生物过程进行比较，例如胚胎发育，其中细胞作为“软糯”的生物“颗粒”形成固体组织，有时还会流动以发展器官。这项研究所概述的实验和理论框架旨在区分机械过程和生化过程，这是生物学领域的一项重大挑战。研究结果已发表在《国家科学院院刊》（PNAS）上。 想象一下桌子上的一堆沙子。当桌子的一端逐渐抬高时，沙子最初保持稳定，表现得像固体。然而，一旦角度达到某个点，保持沙子在一起的力就被重力所取代：沙堆崩溃并开始流动，类似于液体的特征。这种转变被称为屈服转变，这一现象已被广泛研究，特别是在“颗粒”形状不发生变化的材料中，例如沙子或石头。相比之下，生物“颗粒”通常具有“软糯”特性，能够在外部力量的作用下适应其形状。 “虽然我们的研究重新审视了一个广泛研究的问题，”第一作者Poincloux说，“但它占据了一个独特的空间——足够复杂以引起兴趣，但又足够简单以允许各种调查方法。我们整合了跨学科的方面，包括一种生物力学工具，使我们能够分辨‘颗粒’是正在改变形状还是重新定位。” 为了应对这一问题，研究人员采用了一系列实验、计算机模拟和几何分析的组合。他们利用细长的橡胶环来代表他们的“软糯”颗粒，将其堆放在一个容器中。他们改变了环的数量、“颗粒”的密度以及施加在它们上的侧向力的强度。通过拍摄照片，研究人员观察了环的位置、形状及其接触点，随着环的配置变化。这使他们能够测量环的移动程度（表明液体行为）或形状变化（表明固体行为）。最后，他们进行了计算机模拟和几何评估，以理解摩擦的作用以及环之间的相互作用。 “在我们项目的尾声，最意想不到的发现出现了，”Poincloux表示。“令人惊讶的是，尽管伴随着显著且复杂的形状变化和摩擦接触，支配我们观察到的屈服转变的却是简单的几何描述。”…

  最近由科尔盖特大学的学生和教职员工团队进行的一项研究揭示了可能显著改变目前对暗物质起源理解的新见解。 物理与天文学助理教授科斯敏·伊利（Cosmin Ilie）以及2024届学生理查德·凯西（Richard Casey）调查了得克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员凯瑟琳·弗里斯（Katherine…

科学家最近发现了地球上观测到的能量水平最高的电子和正电子。这一发现提供了对释放巨大能量的宇宙现象的见解，尽管这些能量的确切来源仍不确定。 宇宙中充满了极端条件，从极其寒冷的温度到极高能量的环境。这些条件使得超新星残骸、脉冲星和活跃的星系核等非凡实体能够发射带电粒子和伽马射线，其能量远远超过恒星内部核聚变产生的能量。 我们在地球上检测到的伽马射线提供了有关这些源的重要信息，因为它们可以在太空中不受阻碍地传播。然而，带电粒子，通常称为宇宙射线，情况更为复杂。这些粒子始终受到宇宙中存在的磁场的影响，并从各个方向到达地球。此外，当它们穿越空间时，与光和磁场相互作用会导致能量损失。这种能量损失在被称为宇宙射线电子（CRe）的高能电子和正电子中尤为显著，其能量可以超过一太电子伏特（TeV）——这个能量水平是可见光的1000亿倍。 由于其特性，追踪这些带电粒子的来源是具有挑战性的，但它们在地球上的检测表明，附近存在强大的宇宙射线粒子加速器。然而，识别能量在数太电子伏特范围内的电子和正电子是相当困难的。基于空间的探测工具，其探测面积仅约一平方米，难以收集足够的这些粒子，因为随着能量的增加，它们变得越来越稀少。相对而言，通过观察宇宙射线在地球大气中产生的粒子雨来探测宇宙射线的地面仪器，面临着区分由宇宙射线电子（或正电子）和由较重的宇宙射线质子和核产生的更频繁的粒子雨的挑战。位于纳米比亚的H.E.S.S.天文台利用五个大型望远镜来探测和记录进入地球大气的带电粒子和光子产生的微弱切伦科夫辐射，在它们的后面形成粒子雨。虽然该天文台的主要目标是检测伽马射线以研究其来源，但收集的数据也可以用于识别宇宙射线电子。 在一项广泛的分析中，H.E.S.S.合作的科学家们对这些粒子的来源获得了新的见解。这些天体物理学家认真分析了来自四个12米望远镜十年积累的大量数据集，应用先进的选择算法，使他们能够高效地从背景噪声中提取宇宙射线电子。这种开创性的方法生成了一个无与伦比的统计数据集，用于研究宇宙射线电子。值得注意的是，研究人员成功获取了甚至在最高能量范围内的宇宙射线电子的数据，高达40…

新的研究表明，火星上存在热水活动的最古老直接证据的可能性，表明该星球在其历史某个阶段可能适合生命。 最近由科廷大学领导的研究表明，我们可能发现了火星上热水活动的最古老直接迹象，暗示该星球在古老过去的潜在宜居性。 该研究集中于4.45亿年前来自著名火星陨石NWA7034（昵称为黑美人）的锆石颗粒。分析显示出指示水丰富流体存在的地球化学标记。 研究的共同作者、科廷大学地球与行星科学学校的阿隆·卡沃斯博士表示，这一发现为与火山活动相关的古老火星热液系统提供了新的见解，并阐明了该星球可能的宜居性。 “我们利用纳米级地球化学技术发现了始于4.45亿年前的火星热水的元素迹象，”卡沃斯博士解释道。…

科学家们分享了关于副濠龙冠部物理模型声音特性的研究结果。他们构建了一个管道系统以模拟数学模型，这将帮助研究人员理解冠部的声学动态。这个旨在模拟共鸣腔的模型通过棉线悬挂，并由一个小扬声器激活，同时一个麦克风收集频率数据。 虽然化石可以清晰地呈现恐龙的外貌，但它们也可以帮助科学家们揭示这些生物可能发出的声音。 副濠龙是一种鸭嘴恐龙，以其独特的冠部而闻名，生活在7400万到8000万年前。它的身高约为16英尺，重量估计在6000到8000磅之间。 来自纽约大学的林鸿俊将在2024年11月21日星期四于美国声学学会第187届会议期间展示他的副濠龙冠部物理模型的声学特征的研究结果，会议时间为2024年11月18日至22日。 “从小我就被大型动物吸引。我花费无数小时阅读、观看电影，想象如果恐龙今天仍然存在会是怎样，”林说道。“直到大学时我才意识到，电影和节目中描绘的声音虽然迷人，但都是用活体动物的声音虚构的。这激发了我对理解恐龙真实声音的兴趣。”…