對(duì)反氫原子進(jìn)行激光冷卻

Nature封面：鍍金彭寧阱（Penning trap）端電極的特寫，該彭寧阱被用來捕獲和操縱反質(zhì)子和正電子，從而形成反氫原子。Nature雜志第7852期封面文章報(bào)道了激光冷卻反氫原子的新研究。研究人員使用歐洲核子研究組織（CERN）的反質(zhì)子減速器，用磁場捕獲了反氫原子，隨后又用小心調(diào)諧的有特定用途的紫外激光脈沖對(duì)這些反氫原子進(jìn)行輻射。這個(gè)過程能減慢一些原子的速度，使它們降溫，減小了在反原子中測量到的一個(gè)原子躍遷的寬度?？茖W(xué)家相信該技術(shù)能降低對(duì)反物質(zhì)基本特性的研究難度，包括對(duì)其引力行為的研究。

人們?nèi)菀缀雎越o問題做減法

Nature封面：越少越好。Nature雜志第7853期封面文章報(bào)道了人們傾向于通過增加要素的方式來解決這類問題。研究團(tuán)隊(duì)觀察了人們對(duì)一系列問題的處理方式，包括做幾何智力題、讓樂高積木結(jié)構(gòu)更穩(wěn)、優(yōu)化一座微型高爾夫球場。人們一般默認(rèn)采取做加法的解決策略，只有在能夠并愿意投入更多精力時(shí)，才會(huì)考慮做減法。研究認(rèn)為，人們?cè)谡J(rèn)知上較難采用減數(shù)的解決方式;人們傾向于利用層層加碼來解決問題，這有助于解釋為何我們?cè)谝恍﹩栴}上束手無策，比如超負(fù)荷的時(shí)間安排、過度的繁文縟節(jié)，以及一個(gè)“超載”的地球。

極化渦旋的亞太赫茲集體動(dòng)力學(xué)

Nature封面：渦旋獨(dú)特的動(dòng)力學(xué)特征。Nature雜志第7854期封面文章報(bào)道了針對(duì)鐵電材料中發(fā)現(xiàn)的電極化渦旋——類似于磁鐵中的斯格明子的動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展。研究人員用太赫茲輻射的超短電場脈沖在鐵電膜上產(chǎn)生渦旋運(yùn)動(dòng)，隨后用飛秒X射線衍射測量這些渦旋的運(yùn)動(dòng)。他們發(fā)現(xiàn)這種比斯格明子小的極化渦旋具有更高頻率，并識(shí)別出一種可調(diào)諧、低頻的模式——這種被稱為vortexon的模式符合渦旋與原子晶格相互作用下出現(xiàn)的集體原子運(yùn)動(dòng)。研究人員認(rèn)為這些渦旋的性質(zhì)可應(yīng)用于超高速數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域。

仙后座A高熵羽狀噴出物來自中微子驅(qū)動(dòng)的對(duì)流

Nature封面：超新星遺跡仙后座A（Cassiopeia A）。Nature雜志第7855期封面文章報(bào)道了觀測新證據(jù)，證實(shí)中微子可能驅(qū)動(dòng)了導(dǎo)致仙后座A這類核心坍縮超新星形成的爆發(fā)。仙后座A（Cassiopeia A）是銀河系內(nèi)中已知的最年輕的超新星遺跡，也是天空中除太陽外最強(qiáng)的射電源。佐藤壽紀(jì)（Toshiki Sato）及同事分析了仙后座A噴出的富鐵指狀氣體，觀測到其中含有穩(wěn)定的鈦和鉻。這些元素相對(duì)鐵的豐度表明它們必定形成于中微子驅(qū)動(dòng)的羽狀噴出物——這些噴出物幫助點(diǎn)燃了形成超新星仙后座A的爆發(fā)。

磁星研究

Science封面：等離子體從磁星中噴發(fā)出來的藝術(shù)想象圖。Science雜志第6538期封面文章報(bào)道了磁星研究新進(jìn)展。磁星是一顆中子星，其磁場比冰箱磁鐵的磁場強(qiáng)一萬億倍。地殼的星震釋放出等離子體，逃逸到兩極附近。等離子體產(chǎn)生一束伽馬射線，天文學(xué)家可以在地球上探測到。少量的伽馬射線耀斑證實(shí)了這張磁星的行為，并表明這些物體可能相對(duì)常見?？茖W(xué)家對(duì)2020年大耀斑的研究比以往任何時(shí)候都更加詳細(xì)，它從幾個(gè)方面支持了星震模型，并表明磁星及其罕見的地震仍然很常見，足以與在更遙遠(yuǎn)的宇宙中看到的許多其他瞬態(tài)事件聯(lián)系起來。

霸王龍的絕對(duì)豐度及保存率

Science封面：白堊紀(jì)在海岸徘徊的霸王龍。Science雜志第6539期封面文章報(bào)道了北美洲霸王龍的種群密度研究。對(duì)一個(gè)物種的豐度進(jìn)行估算是現(xiàn)存物種的一種常見做法。估計(jì)滅絕物種的數(shù)量，尤其是那些已經(jīng)滅絕很久的物種，是一項(xiàng)非常棘手的工作。科學(xué)家認(rèn)為，白堊紀(jì)的北美洲，任何一個(gè)時(shí)段都至少有2萬只成年霸王龍，加上未成年個(gè)體的數(shù)量應(yīng)該是這個(gè)數(shù)字的10倍。而在霸王龍生存的大約250萬年里，大約有25億只霸王龍?jiān)?jīng)出現(xiàn)在地球上。這些數(shù)值的不確定性跨越兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上，主要是因?yàn)槊芏?體質(zhì)量關(guān)系的差異，而不是古生物輸入變量的差異。

全球地下水井面臨干涸風(fēng)險(xiǎn)

Science封面：世界上一半以上的主要含水層正在枯竭。Science雜志第6540期封面文章報(bào)道了全球地下水井為數(shù)十億人提供水源，當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r(shí)，它們可能會(huì)干涸。研究結(jié)果顯示，6%到20%的水井深度不超過地下水位5米，這意味著如果地下水位僅下降幾米，數(shù)百萬口水井將面臨干涸的風(fēng)險(xiǎn)。此外，在一些地下水位顯著下降的地方，新井的建設(shè)深度并不比老井深，這表明如果地下水水位繼續(xù)下降，新井和老井一樣也有可能干涸。深層含水層的水質(zhì)差，建設(shè)水井成本高昂，這限制了開采深層地下水，以防止水井干涸時(shí)失去水源的有效性。

哨兵

Science封面：巴西馬瑙斯市的亞馬孫雨林，寄生蟲學(xué)家艾琳·拉莫斯 （Aline Ramos） 拿著從花斑狨猴身上收集的糞便、體液和組織樣本。Science雜志第6541期封面文章報(bào)道了遏制會(huì)增加溢出風(fēng)險(xiǎn)的人類活動(dòng)的重要性，例如森林砍伐。拉莫斯是一個(gè)研究小組的成員，該小組正在對(duì)雨林動(dòng)物進(jìn)行篩查，以尋找新的已知病毒和寄生蟲，這些病毒和寄生蟲可能會(huì)擴(kuò)散到人類身上，并可能引發(fā)一場疫情。通過監(jiān)測當(dāng)?shù)氐膭?dòng)物數(shù)量和人類病人，研究人員希望在人畜共患?。ㄒ环N從動(dòng)物傳染給人類的疾?。┦Э刂白柚蛊浒l(fā)生。