由初期星云演化成星体是从外向内还是先内后外呢?31年前,阿伦 · 桑达格(Allan R. Sandage)、奥林 · 埃根(Olin Eggen)、唐纳德 · 林登贝尔(Donald Lynden-Bell)发表了一篇论文,他们认为,当一巨大的气云聚在一起时,由于万有引力作用便发生坍塌而形成星云,在这星云的边缘便会先形成星体,随后,越来越多的物质向星(云)系的中心靠拢,星系核心部位的星体最后形成。

如果星的形成模式是这样的话,那么越年轻的蓝色星体就会越靠近初期星系的中心,越古老的红色星体就会离中心越远而靠近星系的边缘(较老的星系的星体的分布应该也是这样)。但是,研究人员对这种模式却无法检验,因为他们没有能足够看清一个远距离初期星系的星体的颜色的高倍天文望远镜。

现在,哈勃太空望远镜——尽管它的镜面有裂痕——但已具备了这一分辨能力。通过利用可见光和近红外光观看远距离的射电星系53 W002(约100亿光年),哈勃大视野/行星摄影机发现,这个星系的中心比它的边缘要蓝得多。坦佩亚利桑那州立大学的罗吉 · 温霍斯特(Rogier A. Windhorst)说,这一发现首次证实了1902年提出的假说:星体形成从星系的边缘开始。

他和他的同事们——包括亚利桑那州的戈登(J. M. Gordon)和塔斯卡卢萨亚拉巴马大学的威廉 · 基尔(William C. Keel),计划将具体情况详细地报告在即将出版的《天体物理学杂志》上。

[孙家明译自Science News,1993年1月16日]

大气臭氧的探测研究

航天飞机和NASA离层大气研究卫星(VARS)获得的资料表明,美国、加拿大及欧洲上空的臭氧“空洞”还在发展。据航天飞机和卫星上仪器的记录,臭氧层中氧化氯成分高达10亿分之1.5。

在同温层或高层大气中,太阳的紫外射线使含氯氟烃分子分解出氯原子,这是通常用作致冷剂或泡沫附加剂的一种人造化学物。游离氯原子同臭氧分子接触便形成氧化氯。臭氧同温层的破坏,使更多的太阳紫外线扩散到地表,而这些地方就可能引起皮肤癌及对作物的损害。

“发现号(Discovery)”航天飞机于1卯1年9月发射VARS高层大气研究卫星,其主要任务是进行臭氧减少的综合研究。VARS是NASA从宇宙空间研究地球周围情况长期计划的重点之一。重6573公斤的卫星上,有9台仪器在“仔细观察”同温层的化学活动过程和风蚀等。

微波边缘探测器(Microwave Limb Sounder)用于检测臭氧、氧化氯、二氧化硫和水汽放射的微波辐射能,其测量结果证实了早先从地面、航天飞机和气象卫星所得到的观察结果,天体图表明,唯有在臭氧严重减少的地域发现了极高的氧化氯同温层。

研究风流图像的工程师们希望弄清臭氧是如何在大气中移动的。他们已看到覆盖了半个南半球的大气涡流面,它们似乎在旋转并加快速度,像海滨爆发的气流那样,最后以巨大涡流扩散。

[常建林译自Popular Science,1992年4月号]

多屏立体电视研制的最新进展

由罗伯特 · 巴斯(Robert Bass)和他的儿子约翰 · 巴斯(John Bass)组成的研究小组发明了立体电视系统,这种电视不同于1988年6月问世的立体电视,它不需要观众佩戴笨拙的产生立体感的眼镜。

过去的立体电视的色彩层次看上去像是由两幅图像叠加后而形成的,而巴斯父子发明的直观立体电视创造出其正的色彩层次,它借助于放置在主屏前面的一个或多个液晶显示屏(LCD)而形成的。

传送影像的立体电视必须具有两个传送通道——一个负责传送前景图像,另一个负责传递背景图像。为增加色彩层次感,还要附上能加进录音磁带的传递通道,与等量的液晶显示屏组合起来。唯一的弊端是流行的液晶显示技术受屏幕型号较小的限制。尽管这些显示屏的价格还很昂贵,但时下所作的努力是靠生产厂家增大液晶显示屏的尺寸和调整其价格。

在位于佛罗里达州的Fort Lauderdale,巴斯父子研制小组拥有了一台立体电视样品,这台样品共花费了他们的5年时间,造价高达10,000美元。但巴斯父子声称,待这种电视在商店零售时,其价格将与传统的平面电视持平。

这项发明堪与所有国外的和国产的电视款式包括高分辨率的电视(HDTV)相媲美。而且,这种立体电视网并不限于接收电视。该项技术也可应用于计算机的检测器上,例如,在荧屏视场内,背景屏通过前景屏来观察是小型检测器的突出优点。荧屏也可被用来交替显示或者还可把色彩层次加在X射线上。在教育频道中,约翰 · 巴斯说学生能目睹授课者眼球“每时每刻的变化”。

[浦根祥译自Popular Science,1992年12月]

世界上最小的电池

电化学家把他们的技艺应用到微型工艺上已经制造出一种微小的电池,它小到在一个人类红细胞里可以装上100个这样的电池。

加州大学欧文分校的雷金纳德 · 彭纳(Regin-ald M. Penner)说,这种破纪录的小电池由铜、银和石墨构成,利用扫描隧道显微镜(STM)在一石墨的表面安上铜柱和银堆。彭纳计算出,电池的寿命是45分钟,产生的电压为1/50伏。

虽然有些科学家已用STM在一物质的表面上排列或堆积过一种原子,但欧文组却是首次在很小的范围内成功地放上了2种不同的金属原子。

为了确定金属堆积点,彭纳和他的同事们首先旋大STM电压,在非常光滑的石墨表面挖出一个小坑。同时,把这石墨和STM电极浸入到稀释的含银离子溶液中。一些银离子失去正电荷沉入坑里,电荷进入溶液,随后这个点的银越聚越多,彭纳说,这些都是在室温下进行的。

然后,研究人员把这一石墨取出放入硫酸铜溶液中,用STM发出的电脉冲使得铜柱靠近2个银堆。当他们首次做这一试验时,他们期望通过将铜溶液换成银溶液来放出电荷。这就是银-铜电池放电机理。

彭纳回忆,“这种电池并不像我们所期望的那样放电。”甚至在研究人员转换溶液之前,他们就发现,铜柱在缩小,银堆在变大。这些变化表明,在这一小电池里有电压存在。

彭纳解释:“在这种情况下,铜沉积在银堆上比沉积在铜柱上更容易”。从宏观上来看,研究人员断定,一旦在银堆上出现一个双原子层外壳,溶解和沉淀也就停止了,也就是说这时电池的寿命已完。从头至尾,大约有75,000个铜原子溶解。

彭纳说,由于它体积小,这种50万个原子的电池决不会在很长的时间里发出很大的电流,但是正是由于它体积小,就意味着它可产生大电场。他希望用这种小电池来研究蛋白质,如肌肉组织中的肌动朊在这一电场中的定向问题。他还说,这种电池还可帮助科学家研究腐蚀——这是另一种电化学反应——毫微米级。

彭纳计划下一步对金属的其他组合进行试验。他期望镉-银微型电池的放电能力更快、更强。

[孙家明译自Science News,1992年8月15日]

维生素E可治疗运动障碍症

在过去5年中,有多项研究报告显示,利用维生素E可以治疗迟发性运动障碍症(TD)。这种严重性运动障碍多因服用抗精神类药物所致。另据最新研究发现,这种营养素能有效抑制病人不随意性抽搐、肌肉痉挛等症状的发生。据专家介绍,在服用抗精神类药物的病人中,有近20%的患者出现过上述症状。

据纽约维特兰斯医疗中心的雷纳德 · 阿德勒报告,他们曾给16位精神病患者每天服用大剂量的维生素E,在观察中他们发现,经过8~12周的连续治疗,其中有9人的TD症状得到明显缓解。而在同期进行TD治疗的另外12位患者中,医生们只给他们服用安慰剂,结果只有其中1人TD症状有所改善。在试验过程中,上述病人均被指定服用某些抗精神药物。

另外,专家们还发现,在给较年轻的TD症病患者治疗时,其维生素E的治疗效果较为明显。在58岁以下年龄组的5位患者中,就有4位TD症状得以明显改善,而在58岁以上年龄组的11位患者中,仅有5人的TD症状有所减轻。

另据长岛犹太人医疗中心的萨莉 · 西蒙斯基博士证实,维生素E具有保护大脑关键部位免受游离基干扰的功能,从而起到缓解TD症状的功效。一般认为,抗精神类药物如多巴胺通过增加各种神经传递质的新陈代谢能诱发这些毒性分子的产生。

[张长清译自Science News,1992年5月23日]

天津大沽化工厂设计所

接触社会学

每个地区每个人的皮肤都带有独有的、稳定的、无害微生物生态学。任何皮肤接触就交换了一些这种细菌)入侵的这些细菌顽固地暂留在人的皮肤上,直到最后被适应性较奸的皮肤上的本身细菌所消灭。

科学家现在正利用这些接触的带菌指印来研究人类的交往。例如,经常握手的一群人就会共有寄居在手中的一群细菌。从某些人手中的细菌进行培养可确定是否他属于这个群体。从事礼仪上接吻的社会群体会很快各自染上特有的面部菌群。另外一些皮肤细菌能显示出封闭的或优先的性别选择的社会困。菌群也能被转移到流通货币上,从而能很好地追踪商业群体。因此,只要用十分简而方便的细菌采样法就可来研究社会集团。专家们希望通过把测试细菌的方法用于社会中,并跟踪其传播情况来得到甚至更多的信息资料。经过完美设计的、更有效的皮肤生态学能永久地取代以前的菌群。一旦实施,它就可以像无害的无形时疫病一样通过接触来传播,从而可探寻出复杂的人类接触网。由于我们对正常皮肤的菌群都有免疫力,所以这些菌群不会使皮肤轻微擦伤而感传。但一种新的皮肤菌群就能轻而易举地侵犯免疫系统,使小伤门受感染,导致购买橡皮胶布或抗菌剂。前面这样的销售,看起来像易出事故的行进波一样,随每次时疫而来。

通过他们传染和经过的亚群的传播速率,可揭示出社会上的真正的分歧和群体。

对空想政治家们来说,这一研究成果还有其他的政治用途。在下届选举时,他们暗暗地打算用各种彼此不相容的皮肤生态学来影响其政敌。由于他们狂吻婴孩和紧抱他们的选民,这样每个队就将它们自己的无形的时疫传播给它的影响的团体。因此,从选民的细菌采样中可知选举的结果。

[戴永发译自Nature,1992年2月18日]