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發布日期︰2019-11-22  作者︰「股票002597」,  瀏覽次數︰23
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天文學家發現最小黑洞存在的證據

俄亥俄州立大學的研究人員發表了一項新研究,詳細介紹了新型黑洞的潛在存在,這種黑洞比目前已知的宇宙中最小的黑洞更小。發現一種新型黑洞將幫助天文學家完成發現和分類黑洞的任務,最終增進我們對周圍宇宙的了解。

發現隕石撞海證據發生什麼事了?發現隕石撞海證據令人震驚(圖1)

黑洞是瀕臨死亡的恆星“饑餓”的結果,恆星最終在自身重力作用下發生坍縮。這些黑洞對其周圍的所有天體都有瘋狂的引力,將附近和更多的行星撕裂。大多數黑洞的質量約為太陽質量的5至15倍,但最近的一些發現使這一數字高達31。

這一發現證明黑洞可能比以前已知的更大,而新的研究表明也可能存在一類相對較小的黑洞。作為他們工作的一部分,研究人員篩選了阿帕奇點天文台星系演化實驗室(APOGEE)的數據,以尋找恆星繞某物旋轉的證據。

根據數據,這項工作縮小為一顆巨大的紅星,其似乎正在繞著什麼東西運行。然而,無論它在軌道上運行什麼,都比我們銀河系中的黑洞“小得多”。同時,該物體太大而無法成為中子星。處理完數據後,科學家們相信他們發現了一個新黑洞,其質量約為我們太陽的3.3倍。

我們在這里所做的工作是找到一種新的搜索黑洞的方法,但是我們也有可能確定了天文學家以前不知道的新型低質量黑洞中的第一個。大量數據告訴我們它們的形成和演化,也告訴我們它們的性質。

月球源于地球踫撞說再添新證據,我國科學家在月球隕石上有新發現

月亮是我們最熟悉的天體之一,那我們所在的地球距離,我們最近的自然天體就是月亮了,大多數的夜晚我們抬頭就能看到它,然而關于月亮是怎麼形成的之類的問題,卻還是一個比較有爭議的話題。可以說,關于月亮的形成和起源,至今還是個謎。

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在天文學界,關于月球的起源,已有的說法主要有地球捕獲說,地球同源說和地球踫撞生成說三種。簡單的解釋這三種說法就是,1.月球是地球捕獲的流浪天體;2.月球是在地球軌道附近與地球同時形成的天體;3.月球是地球遭遇其他天體撞擊之後飛濺出去的物質形成的天體。

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在這三種說法中,第一和第2種多不被認同,因為科學家們認為地球的引力不可能捕獲月球這麼大質量的天體,月球的質量是地球的1/81,然而在太陽系中,沒有其他衛星與行星的質量比如此之高,在月球與地球之外,沒有衛星與行星的比值超過1/4000的。

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地球和月球也不可能共同形成與一個軌道中,因為那樣的話兩者很容易合並為一個星球,然而月球只是地球的衛星,其運行十分規律,不存在于地球合並的可能,而且它甚至在遠離地球,每年都會逃離地球三厘米左右。

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所以科學家們傾向于認同第3種說法,即地球踫撞起源說,這種說法認為在地球形成的早期,有一顆火星大小的行星(忒伊亞)以較為傾斜的角度撞擊了地球,導致地球上有較大的一塊物質被撞飛了出去,當然,前來撞擊的行星也有部分物質被撞掉。

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這兩個天體撞擊掉的物質中有一部分在地球的引力之下回到了地球上,但是也有一部分物質在外太空開始圍繞地球運行,最初是形成了地球的行星環,但是由于這個行星上的物質分布並不均勻,其中一大團的物質先是凝聚成了早期的月球,由于它的質量比較大,產生的引力足以影響地球的整個行星環,所以之後它就不斷的清除地球行星環上的物質,最終將整個地球行星環全部清除。

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這個說法可以解釋月球本身以及它與地球間的很多現象,因此被越來越多的人認同,如今幾乎成了一個被公認的月球起源學說。有媒體報道說近日我國中科院紫金山天文台對月球隕石分析的最新研究成果也佐證了這種說法。

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消息稱紫金山天文台的研究人員通過國際天文合作利用加州理工學院的先進儀器設備對三塊月球隕石進行成分分析,找到了迄今為止太陽系範圍內最大氯同位素的分餾效應。這和月球的形成有什麼關系嗎?原來巨大氯同位素分餾效應只能通過劇烈的高溫高能的劇烈活動下才能產生出來,但是像月球這樣的衛星天體不可能出現高溫高能的情況的,只有早期的撞擊形成才能出現這種情況,所以這個發現也從一定程度上說明了月球很可能起源于一次劇烈踫撞事件。

科學家發現證據表明人腦能創造11維結構

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時間回到2017年,那時神經科學家使用數學的一個經典分支用新的方式探索了人腦的結構。

他們發現我們的人腦充滿著多維度的幾何結構,這些幾何結構在多達11個維度中運行。

此前,我們認為世界是三維的,所以這個發現听起來有一點玩笑的意味,但這一研究的結果成為了理解人腦這一我們目前所知的最復雜結構的構造的重要一步。

藍腦(Blue Brain)是一家來自瑞士的研究機構,其主要貢獻是建立一個由超級計算機驅動的人腦模型。

該團隊使用了一個名為代數拓撲的數學分支,這一分支主要是用來描述物質的屬性和空間,並且無論物體的形狀發生什麼變化,描述都會保持客觀,不受影響。

研究人員發現一組神經元會和不同的“派系”發生,而屬于同一“派系”的神經元會決定 “派系”的大小,並且把“派系”變成高維度的幾何構造,這里的“維度”是一個數學概念,而不是時空概念。

瑞士EPFL 研究所主要研究人員,神經科學家Henry Markram表示︰“我們發現了一個自己從未想象過的世界。”

“即使只探索我們大腦的一小部分,我們都能找到數以千萬計的高維度構造,它們是七維的,而且在有些神經網絡中,我們甚至找到了十一維的結構。”

需要的是,這里所指的維度並不是大眾所認為的空間維度,我們的宇宙在空間上而言是三維的,此外還有一個時間維度。這里所指的維度表示的是研究人員看待神經元派系的方式,而這種方式又決定了神經元之間的到底有多緊密。

在2017年發表的一篇文章中,研究人員解釋道︰“神經元網絡通常基于完全相連的神經節點群組進行分析,這種完全相連的神經節點群組就是派系。一個派系中神經元的數量決定了派系的大小,或者,更正式地說,神經元的數量就決定了派系的維度。”

根據估算,人腦中的神經元數量達到了驚人的860億個, 並且每個細胞都會形成連接網絡,與每一個可能的方向發生連接。這麼做形成的巨大細胞網絡讓我們有了思考能力和對事物的覺察。

大腦中發生的連接與合作是如此地數量龐大,這也難怪我們至今還沒有徹底探明人腦的神經網絡是如何運行的。

但是研究團隊構建的數學框架讓我們向某一日研發出數字人腦模型的目標又靠近了一步。

為了進行數學測試,研究部團隊使用了由藍腦團隊在2015年發布的新大腦皮質的細節模型。

新大腦皮質被看作是人腦最新進化出來的部分,管控著認知和感官知覺等人類的高級功能。

在研發了新大腦皮層的數學框架,並且在虛擬刺激裝置上進行實驗之後,研究團隊確定了實驗在大鼠的腦組織上所產生的結果。

根據研究把人員的說法,代數拓撲理論為識別神經網絡中的細節了工具。這種細節的識別涉及對個體神經元的近距離觀察以及將人腦作為一個更大規模的整體結構進行研究這兩個方面。

將兩方面的結果綜合考慮後,研究人員就能夠識別人腦中高維度的幾何結構。這種結構是由緊密連接的神經元(派系)和期間的空隙空間(腔體)構成的。

研究團隊寫道︰“我們發現了大量不同種類高維度派系和腔體。它們有的是人工合成的,有的是生物自發形成的。而在此之前,我們在神經網絡中並沒有發現這些東西。

研究團隊中的來自EPFL的數學家Kathryn Hess認為,代數拓撲既是望遠鏡又是顯微鏡。

“代數拓撲既可以放大神經網絡,像從一片森林里找出一棵樹一樣幫助我們找到隱藏的結構,同時還能幫我們看見空余的空間。”

這些空的腔體對于大腦的功能而言非常重要,當研究人員給予模擬人腦組織一些刺激的時候,它們發現神經元會用一種非常有條理的方式對刺激做出反應。

團隊研究研究人員,甦格蘭阿伯丁大學數學家Ran Levi說︰“這就好像是我們的人腦用多維度磚塊建造塔體然後將塔體夷為平地的方式對刺激做出反應。首先建造一根桿(一維),然後建造木板(二維),接著建造塊狀物(三維),當然我們還可以建造四維和五維的更加復雜的幾何體。”

“在這個過程中,大腦的活躍程度就好像是建造一個多維度的沙堡,隨著活躍程度的逐漸降低,沙堡又漸漸解體。”

實驗結果為展現了一幅精妙的圖景,告訴我們大腦究竟是怎樣處理信息的。研究人員同時指出,我們還不確定到底是什麼讓神經元派系和腔體標稱了它們現在的樣子。

並且,研究人員需要進行更多的研究來探究這些多維度的幾何體是怎樣形成的,以及它們和多種復雜的認知任務有什麼關系。

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