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新知·環(huán)球

引力波：打開(kāi)探索宇宙的新方式

2016年2月11日，北京時(shí)間23:30分，加州理工學(xué)院、麻省理工學(xué)院、LIGO科學(xué)聯(lián)以及美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)，向全世界宣布:我們真的探測(cè)到了引力波!

那么何為引力波？實(shí)質(zhì)上它是一種時(shí)空漣漪，如同石頭被丟進(jìn)水里產(chǎn)生的波紋一樣。時(shí)光退回到100年前，當(dāng)時(shí)的愛(ài)因斯坦曾預(yù)測(cè)過(guò)引力波的存在：他發(fā)現(xiàn)自己的方程有一組解，和電磁波的性質(zhì)類似，以光速傳播。然而他在文章里提及——這個(gè)引力波輻射的能量很少，在所有能想得到的情況下，引力波的輻射都可以被忽略。之后的許多年里，物理學(xué)家都搞不太清這個(gè)解的物理意義，更沒(méi)想到這個(gè)波可以有什么觀測(cè)上的價(jià)值。

直到20世紀(jì)70年代伊始，一批理論和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家加入了引力波理論研究和實(shí)驗(yàn)探測(cè)的行列。1975年，在引力波實(shí)驗(yàn)逐漸發(fā)展的時(shí)候，天文學(xué)家Hulse和Taylor發(fā)現(xiàn)了一對(duì)脈沖雙星。1982年，Taylor和Weisberg通過(guò)其軌道頻率的演化，推斷出了這個(gè)雙星正在丟失能量，而這個(gè)能量丟失率和引力波導(dǎo)致的是一致。這給引力波的存在提供了一個(gè)強(qiáng)有力的間接證據(jù)：引力波終于從紙上走了出來(lái)、Hulse和Taylor在1993年因此獲得諾貝爾獎(jiǎng)，脈沖雙星也成為研究廣義相對(duì)論和中子星的一個(gè)重要系統(tǒng)。

對(duì)于引力波“重出江湖”這一事件，外界紛紛表達(dá)了自己的看法：

德國(guó)馬普引力物理所、清華大學(xué)博士后、激光干涉引力波天文臺(tái)科學(xué)合作組織成員胡一鳴：“探測(cè)到引力波的意義非但驗(yàn)證了廣義相對(duì)論，而且還對(duì)天文探測(cè)起著無(wú)比重要的作用。引力波探測(cè)器像人類的耳朵，人類以前好似聾子，現(xiàn)在終于可以聆聽(tīng)宇宙的呢喃。”

英國(guó)著名理論物理學(xué)家斯蒂芬·霍金：“探測(cè)引力波的能力有可能對(duì)天文學(xué)產(chǎn)生革命性的影響。人類還可以期待透過(guò)宇宙的歷史看到黑洞。借助引力波，人類甚至將可以看到宇宙大爆炸時(shí)期早期宇宙的痕跡。”

?無(wú)處不在的云計(jì)算又多了一個(gè)兄弟——霧計(jì)算。在終端和數(shù)據(jù)中心之間再加一層，叫網(wǎng)絡(luò)邊緣層，如再加一個(gè)帶有存儲(chǔ)器的小服務(wù)器或路由器，把一些并不需要放到“云”的數(shù)據(jù)在這一層直接處理和存儲(chǔ)，可大大減少“云”的壓力，提高了效率和傳輸速率。這個(gè)方法叫做“霧計(jì)算”。

?日本理化學(xué)研究所研究人員發(fā)現(xiàn)了艾滋病病毒進(jìn)行細(xì)胞間感染的新機(jī)制，并發(fā)現(xiàn)一種化合物能遏制這種感染，這有望促進(jìn)開(kāi)發(fā)治療艾滋病的新藥物。他們發(fā)現(xiàn)若向巨噬細(xì)胞添加一種稱為“NPD3064”的化合物，能妨礙“隧道納米管”的形成。研究人員計(jì)劃合成類似化合物以遏制艾滋病病毒感染。

?二維半導(dǎo)體材料家族又有“小鮮肉”，有望將電子設(shè)備速度提高100倍！美國(guó)猶他大學(xué)工程師最新發(fā)現(xiàn)一種新型二維半導(dǎo)體材料一氧化錫（SnO），這種單層材料的厚度僅為一個(gè)原子大小，可用于制備電子設(shè)備內(nèi)不可或缺的晶體管。這有助于科學(xué)家們研制出運(yùn)行速度更快且能耗更低的計(jì)算機(jī)和包括智能手機(jī)在內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備。

?眾所周知，數(shù)據(jù)中心由數(shù)以千計(jì)的服務(wù)器組成，是散熱耗能大戶。微軟公司正在試驗(yàn)水下數(shù)據(jù)中心，探索利用海水解決數(shù)據(jù)中心的制冷和供電問(wèn)題，降低運(yùn)行成本。微軟考慮將水下數(shù)據(jù)中心與渦輪機(jī)或潮汐發(fā)電系統(tǒng)相連，應(yīng)對(duì)服務(wù)器、空調(diào)等設(shè)備帶來(lái)的用電開(kāi)支。