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节气科普丨霜降, 就是“天降霜”?

节气科普丨霜降, 就是“天降霜”?

清华团队的SSMB原理验证装置已产生极紫外辐射,但这不等于光刻光源已能量产。它的

清华团队的SSMB原理验证装置已产生极紫外辐射,但这不等于光刻光源已能量产。它的

清华团队的SSMB原理验证装置已产生极紫外辐射,但这不等于光刻光源已能量产。它的价值在于探索加速器路线,挑战LPP的功率瓶颈;后续还要跨过稳定性、光学系统和工程集成等关口。国产EUV光源要看长期验证,不能把原理突破直接写成产业化进展。国产EUV光源​​​
20岁女孩腹痛一个月,医生问有没有男朋友,她连说五遍“没有”。掀开衣服做B超,探

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氢硼核聚变之所以被反复提起,不只是因为“难”,还因为它一旦做成,带来的变化非常直

氢硼核聚变之所以被反复提起,不只是因为“难”,还因为它一旦做成,带来的变化非常直

氢硼核聚变之所以被反复提起,不只是因为“难”,还因为它一旦做成,带来的变化非常直接。首先就是反应本身很“干净”,生成物是氦,不会像氘氚聚变那样产生大量快中子,这一点非常关键。没有快中子,就意味着不会产生那种半衰期很长的强辐射物质,核辐射问题基本可以忽略,这直接改变了核聚变在安全性上的逻辑。可这份“干净”的代价,大到超出很多人的想象。氢硼反应需要的最低离子温度是氘氚反应的几十倍,大约在十亿到三十亿摄氏度之间。劳森判据的最新评估显示,最小三乘积值达到1.3×10²²m⁻³s,前提还是完全不考虑辐射损失。一旦把轫致辐射的能量损失算进去,门槛还要再往上翻。研究表明只有当电子温度显著低于离子温度时,聚变功率才能超过辐射损失。换句话说,你得把等离子体里的离子加热到极高温,同时把电子死死摁在低温状态。等于在同一个炉子里,让火苗呼呼烧,炉壁还得冰冰凉。这个“又热又冷”的矛盾,就是氢硼路线最大的拦路虎。电子和离子在等离子体里天然会碰撞交换能量,想把它们的温度拉开,需要极强磁场或特殊的非平衡手段。轫致辐射在同条件下甚至会超过聚变功率,直接把等离子体冷却下去。工程门槛究竟高到什么程度,看几组数据就能感受到。国际热核聚变实验堆ITER的目标是实现Q=10的能量增益,用的还是氘氚路线,装置造价超过两百亿美元,建设周期跨越几十年。氢硼路线的目标是把聚变反应从“能发生”变成“能持续”,而且要求在更苛刻的条件下实现更高的增益,技术难度比氘氚路线高出不止一个量级。2026年9月,中国民营企业新奥聚变在“玄龙-50U”装置上实现了超过每秒10⁸次的氢硼聚变反应率。这是全球商业化聚变公司首次在自有装置上实现氢硼聚变反应,也是中国磁约束装置首次加注氢硼燃料完成清洁无中子聚变实验。团队靠高能中性束注入与射频波协同,大幅提高了反应第一共振峰的非热平衡快质子份额,才把反应率推上去。这个“非热平衡”四个字,是打开氢硼聚变大门的钥匙。大洋彼岸,美国TAETechnologies早在1998年就选定了氢硼路线,2026年4月完成首座聚变电厂多州选址考察,计划2030年代初投运首座约50兆瓦的示范电厂。英国原子能管理局也与TAE成立了合资公司,联合开发氢硼聚变核心技术。澳大利亚的HB11Energy走的是激光惯性约束路线,跟欧洲激光巨头ELIERIC签了合作协议,用超低密度泡沫靶材把激光能量转换成兆电子伏级质子束,质子数量比传统固体靶高出几十到几百倍。氢硼路线还有一个氘氚路线根本比不了的优势。氘氚反应八成能量被中子带走,中子不带电,没法直接变成电,只能先转化成热再烧开水。氢硼反应产物全是带电粒子,动能可以直接通过电磁场转化成电能,能量转换效率理论上能到九成以上。这就是“直接能量转换”,彻底甩掉蒸汽轮机那套老古董。燃料成本更是天壤之别。硼在全球储量丰富,价格便宜,氢是宇宙中最常见的元素。氚在自然界几乎不存在,得靠锂增殖来造,成本高昂,半衰期只有十二年。氢硼路线从燃料账本上就把经济性拉到了另一个层面。但账要算清楚。目前氢硼路线距离商业发电还有相当距离。新奥的三步走规划是2026年实现反应、2030年点亮第一盏灯、2035年前实现稳态大功率发电进入示范堆阶段。每一步都是一道硬门槛,跨过去都需要大量真金白银和顶级人才。研究人员也指出,氢硼聚变不仅在温度上要求更高,在密度和约束时间上同样更苛刻。反应截面在宽能区偏低,等离子体高约束模式下的稳定性控制、辐射损失抑制、高能质子输运等问题,都还没有完全解决。所以到底该怎么看氢硼核聚变。方向是对的方向。无中子、燃料丰富、直接发电,这些优势一旦兑现,人类能源格局就是另一次工业革命。但从“实现反应”到“实现发电”,中间隔着几十年的硬仗要打。资本已经在用脚投票。2026年上半年国内核聚变一级市场融资总额达72.68亿元,融资事件数同比增长八倍。新奥聚变Pre-A轮估值就冲到106亿元,成为国内聚变领域估值最高的民营企业。钱来了,人才在聚,技术路径也在多点突破,这是好事。但越热的时候越要冷静。聚变能源的终极逻辑不是比谁先跑,而是比谁真正跑通。氢硼路线值得押注,前提是所有参与者都清楚这是一场长跑,不是短跑。谁能在离子和电子的温度鸿沟上找到那条通道,谁就握住了那把钥匙。
海星和柱头虫是近亲——这事到今天都反直觉。一个五条腕、硬邦邦、辐射对称;一个软趴

海星和柱头虫是近亲——这事到今天都反直觉。一个五条腕、硬邦邦、辐射对称;一个软趴

海星和柱头虫是近亲——这事到今天都反直觉。一个五条腕、硬邦邦、辐射对称;一个软趴趴、两侧对称、活像条虫。1881年俄国动物学家梅契尼科夫是靠比对胚胎才敢把它们归到一起,随后争议了一百多年,直到1998年分子证据出来才定案。缺的一直是化石。9月16日,西北大学团队在Cell子刊《当代生物学》发表了云南澄江生物群里5.18亿年前的新物种"胶膜玉净虫",一共4件标本,最大22毫米。它最要劲的地方是推翻了一个"常识":学界原以为这类动物的共同祖先是没触手、靠咽部滤食的蠕虫,可玉净虫身上已经有6条带羽枝的滤食附肢——祖先不是更简单,是早就复杂过了,后来的演化反而丢掉了这些结构。团队拿100个古今动物类群、505个形态特征做了系统发育分析,把它放到步带动物干群里最靠近现生类的位置。名字也讲究:整体像观音手里的玉净瓶,标本还裹着一层胶状薄膜。我国科学家发现5亿多年前新物种大卫实验室
“怀的是太子?”女邻居挺着肚子找上门,对着开门的男邻居说:“你把家里空调、冰箱还

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女邻居挺着肚子上门敲开男邻居家的门,开口就要求把他家空调、冰箱、WiFi全断电,

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星系中心的超大质量黑洞,在天文学家那里名声一直不太好。过去几十年的主流看法是,黑

星系中心的超大质量黑洞,在天文学家那里名声一直不太好。过去几十年的主流看法是,黑

星系中心的超大质量黑洞,在天文学家那里名声一直不太好。过去几十年的主流看法是,黑洞一旦开始大口吞吃周围物质,就会变成一台失控的鼓风机。它释放的辐射和高速气流把星系里的气体加热、吹散,而气体正是造星的原料。原料没了,星系就停止生育,慢慢变成一片只剩老年恒星的红色荒漠。这套理论有个专门的说法,叫黑洞反馈,它被用来解释宇宙里为什么有那么多“死掉”的星系。现在,一项针对9个近邻星系的研究,给这个故事添了一个意外的转折。这些星系的中心黑洞全都处在活跃进食状态,按照老剧本,它们周围应该是一片狼藉。可研究者看到的却是另一番景象:黑洞四周环绕着一圈圈正在诞生新恒星的环带。这项研究发表在《天体物理学杂志》(TheAstrophysicalJournal)上,第一作者是美国哈佛-史密森天体物理中心的研究生朱佩欣(PeixinZhu)。她的导师、该中心主任丽莎·凯利(LisaKewley)以及澳大利亚国立大学的拉尔夫·萨瑟兰(RalphSutherland)也参与了研究。他们观测的对象叫赛弗特星系,这是一类中心特别亮的旋涡星系。亮源是一个正在往里掉物质的超大质量黑洞。物质在落入黑洞前会挤成一个高速旋转的盘,摩擦生热,发出的光足以盖过整个星系。天文学家把这种发光的核心叫作活动星系核。麻烦在于,星系中心的光是混在一起的。新生恒星会发光,黑洞附近的高温气体会发光,气体被高速气流撞击时也会发光。三种光叠在同一片区域里,以前的观测很难分清谁是谁。这次研究者用了两样东西来拆解它。一样是欧洲南方天文台甚大望远镜上的MUSE仪器,它能在视野里的每一个像素上都拍出一条光谱,等于给星系中心拍了一张能逐点分析成分的三维照片。另一样是研究团队自己搭建的理论模型,能预测恒星形成、黑洞辐射和激波各自会在光谱里留下什么样的指纹。两者对照,三种成分就被一一剥离开了。朱佩欣说:“一旦把它们分辨开,我们就能看到黑洞不只是在吸积东西,它们也在往外喷东西。喷射和吸积是彼此关联的。”拆开之后的画面,在9个星系里出奇地一致。黑洞辐射从星系盘面向外张开,形成两个背靠背的锥形区域,像一对从中心射出的探照灯光束。在离星系中心大约2600光年到2万光年的地方,出现了一圈或一段弧形的恒星形成带,新的恒星正在那里成批诞生。最让研究者意外的是激波的位置。所谓激波,就是黑洞喷出的高速物质撞上星系里原有气体时产生的冲击,类似超音速飞机前方压出的那道空气墙。按直觉,激波应该顺着黑洞喷射的方向分布。可实际观测到的激波,方向却与那两个辐射锥垂直。朱佩欣说:“关于激波最有意思的现象是,它们总是垂直于黑洞喷出物流向的方向。这非常普遍,我们在全部9个星系里都一致地看到了它。”研究者认为,这种垂直的激波与黑洞喷流同星际气体的相互作用大体吻合。不过他们也提醒,黑洞吹出的风可能同样有贡献,尤其是在那些喷流较弱的星系里。美国钱德拉X射线天文台的独立观测也支持这套解释。把三种成分拼回去,一个新的图景浮现出来。黑洞一边吞噬物质,一边向外喷射能量。喷出的能量撞击并挤压周围的气体,而被挤压的气体恰恰更容易坍缩成新恒星。研究者据此认为,活跃生长的黑洞可能在推动而非阻止宿主星系里的恒星形成。这并不意味着旧理论错了。黑洞把气体吹走从而扼杀星系的过程,在别的时期、别的条件下仍然可能发生。这项研究说明的是,同一个黑洞既能刹车,也可能踩油门,具体踩哪一个,取决于它和周围气体怎样相互作用。凯利说:“我们看到的是,黑洞不只是在星系中心消耗物质,它们还在积极地重塑周围环境。”9个星系只是一个开始。但至少在它们那里,那个被当成星系杀手的东西,正在用自己喷出的能量,替星系点亮下一代恒星。~~~~~~图一:星系NGC1386,左侧为灰度全景,右侧为中心区域放大图。红色代表恒星形成,蓝色代表黑洞辐射,黄色代表激波,图源:朱佩欣(PeixinZhu)图二:LegacySurveysDR10巡天拍摄的星系NGC1386,图源:美国哈佛-史密森天体物理中心信源:CenterforAstrophysics|Harvard&Smithsonian."ActiveBlackHolesRevealStar-FormingRingsandShockWavesinNineNearbyGalaxies."Phys.org,editedbyLisaLock,14Sept.2026