原子定格：科学家首次捕捉到水中的电子运动

原子定格：科学家首次捕捉到水中的电子运动 2月15日，《科学》（Science）杂志报道了这一研究成果，它为研究液相分子的电子结构提供了一个新的视窗，而这种视窗的时间尺度是以前的X射线所无法达到的。这项新技术揭示了当目标被X射线击中时的即时电子反应，这是了解辐照对物体和人的影响的重要一步。这项研究的资深作者、阿贡国家实验室特聘研究员琳达-杨说："我们想研究的辐射诱导的化学反应是目标电子反应的结果，这种反应发生在阿秒时间尺度上。到目前为止，辐射化学家只能分辨皮秒级的事件，比阿秒级慢一百万倍。这有点像说'我出生了，然后我死了'。你想知道这中间发生了什么。这正是我们现在能够做到的。""我们开发的方法允许研究......辐射诱导过程产生的反应物，例如太空旅行、癌症治疗、核反应堆和遗留废物中遇到的反应物。"阿贡杰出研究员、芝加哥大学物理系和詹姆斯-弗兰克研究所教授琳达-杨介绍说。来自美国能源部多个国家实验室以及美国和德国多所大学的多机构科学家小组将实验与理论相结合，实时揭示了 X 射线源的电离辐射撞击物质时产生的后果。在发生作用的时间尺度上进行研究，将使研究小组能够更深入地理解复杂的辐射诱导化学反应。事实上，这些研究人员最初是为了开发必要的工具来了解长期暴露于电离辐射对核废料中化学物质的影响而走到一起的。这项研究得到了能源部赞助的放射性环境和材料界面动力学（IDREAM）能源前沿研究中心的支持，该中心总部设在太平洋西北国家实验室（PNNL）。水样照片： 为了记录 X 射线辐射激发的电子运动，科学家们制作了一张约 1 厘米宽的液态水薄片，作为 X 射线光束的目标。图片来源：Emily Nienhuis | 太平洋西北国家实验室亚原子粒子的运动速度非常快，要捕捉它们的行动，需要一个能够以阿秒为单位测量时间的探测器，阿秒的时间范围非常小，以至于一秒钟中的阿秒比宇宙历史上已经度过的秒数还要多。目前的研究以获得 2023 年诺贝尔物理学奖的新科学阿秒物理学为基础。阿秒 X 射线脉冲仅在全球少数几个专业设施中可用。该研究团队在位于加利福尼亚州门洛帕克的SLAC国家加速器实验室的里纳克相干光源（LCLS）进行了实验工作，当地团队率先在这里开发了阿秒X射线自由电子激光器。来自SLAC国家加速器实验室的阿戈-马里内利（Ago Marinelli）说："阿秒时间分辨实验是里纳克相干光源的旗舰研发项目之一，"他与詹姆斯-克赖恩（James Cryan）共同领导了此次实验所使用的一对同步X射线阿秒泵浦/探针脉冲的开发工作。"看到这些研发成果被应用于新型实验，并将阿秒科学带入新的发展方向，我们感到非常兴奋"。2022年6月，团队成员在SLAC国家加速器实验室里纳相干光源的控制室。从左至右： SLAC 的 David J. Hoffman、阿贡国家实验室（ANL）和芝加哥大学的 Kai Li、西北太平洋国家实验室 IDREAM 主任 Carolyn Pearce、SLAC 的 Ming-Fu Lin 和 ANL 的 Shuai Li。图片来源：Carolyn Pearce | 太平洋西北国家实验室这项研究中开发的技术液体中的全 X 射线阿秒瞬态吸收光谱，使他们能够"观察"被 X 射线激发的电子进入激发态的过程，而这一切都发生在体积更大的原子核有时间移动之前。他们选择液态水作为实验的试验品。芝加哥大学物理系和詹姆斯-弗兰克研究所教授杨说："我们现在有了一种工具，原则上可以跟踪电子的运动，实时看到新电离分子的形成。"这些新报告的发现解决了一个长期存在的科学争论，即在以前的实验中看到的X射线信号是否是水或氢原子动态的不同结构形状或"图案"的结果。这些实验最终证明，这些信号并不是环境液态水中两种结构模式的证据。杨说："基本上，人们在以前的实验中看到的是氢原子运动造成的模糊。我们在原子有时间移动之前进行了所有的记录，从而消除了这种移动"。研究人员将目前的研究视为阿秒科学全新方向的开端。为了实现这一发现，PNNL 的实验化学家与阿贡和芝加哥大学的物理学家、SLAC 的 X 射线光谱专家和加速器物理学家、华盛顿大学的理论化学家，以及德国汉堡超快成像中心和德国电子同步加速器（DESY）自由电子激光科学中心（CFEL）的阿秒科学理论家合作。在 2021 年至 2022 年全球大流行期间，PNNL 团队利用在 SLAC 开发的技术，在 X 射线泵脉冲路径上喷射出一片超薄的纯水。PNNL 的早期职业化学家艾米丽-尼恩胡斯（Emily Nienhuis）说："我们需要一个漂亮、平整、薄的水片，在那里我们可以聚焦 X 射线。这种能力是在 LCLS 开发出来的。在 PNNL，Nienhuis 演示了这种技术也可用于研究 IDREAM EFRC 核心的特定浓缩溶液，并将在下一阶段的研究中进行调查。"收集到 X 射线数据后，来自华盛顿大学的理论化学家李晓松和研究生卢立新运用他们解释 X 射线信号的知识，再现了在 SLAC 观察到的信号。由理论家罗宾-桑特拉（Robin Santra）领导的CFEL小组建立了液态水对阿秒X射线响应的模型，以验证观测到的信号确实局限于阿秒时间尺度。"利用华盛顿大学的 Hyak 超级计算机，我们开发出了一种尖端的计算化学技术，能够详细描述水的瞬态高能量子态，"华盛顿大学 Larry R. Dalton 化学讲座教授、PNNL 实验室研究员李说。"这一方法学上的突破在量子层面理解超快化学转化方面取得了举足轻重的进展，其准确性和原子级细节都非常出色。"首席研究员杨发起了这项研究并监督其实施，第一作者和博士后Shuai Li在现场领导了这项研究。阿贡的物理学家吉勒-杜米（Gilles Doumy）和芝加哥大学的研究生李凯（Kai Li）是进行实验和分析数据的团队成员。阿贡纳米材料中心是美国能源部科学办公室的用户设施，该中心帮助鉴定了水片喷射目标的特性。研究团队一起窥探了液态水中电子的实时运动，而世界上的其他地方却静止不动。杨说："我们开发的方法允许研究辐射诱导过程产生的活性物种的起源和演化，例如太空旅行、癌症治疗、核反应堆和遗留废物中遇到的活性物种。"编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

科学家捕捉到光驱动聚合物的蛛丝马迹

科学家捕捉到光驱动聚合物的蛛丝马迹 高速原子力显微镜与激光照射系统相结合，用于原位实时观察偶氮聚合物的变形过程。资料来源：大阪大学偶氮聚合物是一种光活性材料，这意味着当光线照射到它们时，它们会发生变化。具体来说，光线会改变它们的化学结构，从而改变薄膜的表面。这使得它们在光学数据存储和提供光触发运动等应用中颇具吸引力。能够在捕捉图像的同时用聚焦激光引发这些变化被称为原位测量。"通常，研究聚合物薄膜的变化时，需要对其进行处理，例如用光照射，然后进行测量或观察。然而，这只能提供有限的信息，"该研究的第一作者 Keishi Yang 解释说。"使用高速原子力显微镜（HS-AFM）装置，包括一台带激光器的倒置光学显微镜，使我们能够触发偶氮聚合物薄膜的变化，同时以高时空分辨率对其进行实时观测。"(a）与激光辐照系统集成的高速原子力显微镜概述 b）偶氮聚合物变形的高速原子力显微镜图像。资料来源：美国化学学会高速原子力显微镜测量能够以每秒两帧的速度跟踪聚合物薄膜表面的动态变化。研究还发现，所使用的偏振光的方向会对最终的表面图案产生影响。利用原位方法进行的进一步研究有望深入了解光驱动偶氮聚合物变形的机理，从而最大限度地发挥这些材料的潜力。该研究的资深作者 Takayuki Umakoshi 说："我们已经展示了观察聚合物薄膜形变的技术。不过，在此过程中，我们展示了将尖端扫描 HS-AFM 和激光源结合起来，用于材料科学和物理化学的潜力"。对光有反应的材料和过程在化学和生物学的多个领域都很重要，包括传感、成像和纳米医学。原位技术为加深理解和最大限度地发挥潜力提供了机会，因此有望应用于各种光学设备。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

哈勃望远镜捕捉到了木星咆哮的风暴和布满火山的卫星木卫一

哈勃望远镜捕捉到了木星咆哮的风暴和布满火山的卫星木卫一 NASA 的哈勃太空望远镜于 2024 年 1 月 5 日至 6 日拍摄了木星的新图像，揭示了动态天气模式和大红斑和小红斑等著名风暴。这些观测是年度外行星大气遗产计划的一部分，该计划还强调了 艾奥的火山活动和表面特征。 图片来源：NASA、ESA、STScI、Amy Simon (NASA-GSFC)这些带是由不同纬度不同方向的空气以接近每小时 350 英里的速度流动而产生的。 大气层上升的浅色调区域称为区域。 空气降落的较暗区域称为带。 当这些相反的流动相互作用时，就会出现风暴和湍流。哈勃望远镜每年都以前所未有的清晰度追踪这些动态变化，并且总是有新的惊喜。 哈勃最新图像中看到的许多大型风暴和小型白云是木星大气层目前正在发生大量活动的证据。木星呈棕橙色、浅灰色、淡黄色和奶油色条纹。 许多大风暴和小白云点缀着这个星球。 最大的风暴“大红斑”是该视图左下三分之一处最明显的特征。 其右下角是一个较小的微红色反气旋“小红斑”。另一个小型红色反气旋出现在图像顶部中心附近。 在右图中心的右上方，一对风暴相邻出现：一个深红色的三角形气旋和一个微红色的反气旋。 图像的最左边缘是木星的小卫星木卫一。 木卫一表面的火山流出沉积物呈现出斑驳的橙色。 图片来源：NASA、ESA、艾米·西蒙 (NASA-GSFC)美国宇航局哈勃太空望远镜在 2024 年 1 月 5 日至 6 日拍摄的这些最新图像中重新审视了木星这颗巨大的带状行星，捕捉到了木星的两面。 哈勃望远镜每年都会根据外行星大气遗产计划（OPAL）监测木星和其他太阳系外行星。 这是因为这些大世界笼罩在狂风搅动的云雾之中，造成了千变万化的天气模式。[左图]经典的大红斑大到足以吞没地球，它在木星的大气层中显得尤为突出。 在它的右下角，纬度更南的地方，有一个有时被称为“小红斑”的特征。这种反气旋是 1998 年和 2000 年风暴合并的结果，它在 2006 年首次呈现红色，然后在随后的几年中恢复为浅米色。 今年又有点红了。 红色的来源尚不清楚，但可能涉及一系列化合物：硫、磷或有机材料。 小红斑保持在他们的车道上，但向相反的方向移动，大约每两年就会经过大红斑。 另一个小型红色反气旋出现在遥远的北方。[右图] – 风暴活动也出现在相反的半球。 一对风暴，一个深红色气旋和一个淡红色反气旋，在中心右侧相邻出现。 它们看起来那么红，乍一看，就像是木星剥了膝盖的皮。 这些风暴以相反的方向旋转，表明高压和低压系统的交替模式。 对于气旋来说，边缘有上升流，中间云层下降，导致大气雾霾消散。图片来源：NASA 戈达德太空飞行中心，首席制作人：Paul Morris风暴预计会相互反弹，因为它们相反的顺时针和逆时针旋转使它们相互排斥。 位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心的 OPAL 项目负责人艾米·西蒙 (Amy Simon) 表示：“许多大型风暴和小型白云是木星大气层中目前正在发生的大量活动的标志。”图像的左边缘是最里面的伽利略卫星木卫一太阳系中火山活动最活跃的天体，尽管它的尺寸很小（只比地球的月球稍大）。 哈勃解决了地表火山流出沉积物的问题。 哈勃对蓝色和紫色波长的敏感度清楚地揭示了有趣的表面特征。 1979年，美国宇航局航海者一号宇宙飞船发现了木卫一的披萨般的外观和火山活动，令行星科学家感到惊讶，因为它是一颗如此小的卫星。 哈勃望远镜接续了航海者号的使命，年复一年地关注着不安分的木卫一。这幅 12 幅哈勃太空望远镜图像于 2024 年 1 月 5 日至 6 日拍摄，展示了巨行星木星完整旋转的快照。 大红斑可以用来测量行星近10小时的真实自转速度。 最里面的伽利略卫星木卫一在几个画面中都可以看到，它的阴影穿过木星的云顶。 哈勃望远镜每年都会根据外行星大气遗产计划（OPAL）监测木星和其他太阳系外行星。 图片来源：艾米·西蒙（NASA-GSFC）哈勃太空望远镜已经运行了三十多年，并不断做出突破性的发现，塑造我们对宇宙的基本理解。 哈勃望远镜是 NASA 和 ESA（欧洲航天局）之间的国际合作项目。 美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理这架望远镜。 戈达德还与科罗拉多州丹佛市的洛克希德·马丁航天公司一起执行任务操作。 位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所 (STScI) 为 NASA 进行哈勃和韦伯科学操作。 STScI 由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为 NASA 运营。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

MIT科学家首次捕捉到超流体中像声波一样运动的热量

MIT科学家首次捕捉到超流体中像声波一样运动的热量 麻省理工学院的科学家们直接观测到了热量在超流体中的奇怪作用 麻省理工学院 Jose-Luis Olivares超流体是一种罕见的物质状态，它的粘度为零，这意味着物质可以在没有任何阻力或摩擦的情况下流动。人们早就预言，热量应该能够像声波一样在超流体中流动，因此被称为"第二声音"，但直到现在才被直接观测到。"这就好比你有一缸水，让其中一半几乎沸腾，"该研究的作者、助理教授理查德-弗莱彻说。"如果你接着观察，水本身可能看起来完全平静，但突然另一边热了，然后另一边又热了，热量来回流动，而水看起来完全静止。第一种声音说明了声波如何在普通流体和超流体中共同震荡第二种声音说明了热量是如何通过超流体从一端振荡到另一端的，正如新研究中所探测到的那样为了给这一现象成像，研究人员必须创造一种全新的热量探测方式。通常情况下会使用红外线传感器，但制造超流体需要将量子气体冷却到几乎绝对零度，而红外线辐射在如此低的温度下是不会发射的。因此，研究小组转而使用无线电。研究人员使用的量子气体由锂-6 费米子组成，结果发现，这些费米子的温度越高，它们共振的频率就越高。研究小组将较高的无线电频率施加到气体中，这将导致其中较热的费米子产生响应共振。通过追踪哪些费米子在不同时间产生了共振，科学家们就能在热波来回摆动时捕捉到"第二种声音"。该研究的第一作者马丁-茨维尔林（Martin Zwierlein）说："我们第一次可以在这种物质冷却到超流体临界温度时对其进行拍照，并直接看到它是如何从热平衡无聊的普通流体转换到热量来回滑动的超流体的。"研究小组表示，观察这种奇怪的现象可以帮助科学家更好地理解包括超导体和中子星在内的稀有物质状态的热传导性，进而帮助他们设计出更好的系统。这项研究发表在《科学》杂志上。 ... PC版： 手机版：

怎样能够判断一个人的人品？

怎样能够判断一个人的人品？ 情感酒馆的回答 说到判断一个人的人品，这事儿可真不简单！我常听人说，人品这东西，看不见摸不着，但又实实在在影响着咱们的生活。在我看来，了解一个人的人品，就像剥洋葱，得一层层来，急不得。 话说回来，咱们都知道，人品这事儿，得从细节入手。比如，观察一个人怎么对待服务员，这能说明很多问题。那些对服务员态度温和，懂得尊重别人的，往往内心深处也是善良的。再比如说，看他是不是言而有信，答应的事儿能不能做到，这可是检验诚信的试金石！ 还有啊，别小看了朋友圈里的小事，比如借钱还钱。记得有句话怎么说的，“借钱见人心”，这话一点儿不假。一个按时还钱，不拖泥带水的人，通常责任感强，值得信赖。相反，那种借了钱拖拖拉拉，找各种借口不还的，你得小心了，这人可能信用堪忧。 当然了，人品这事儿，还得看长期表现。有时候，一次两次的好行为，不代表啥，可能是装出来的。但是，如果一个人在不同的场合，不同的人面前，都能保持一致的正直和善良，那这个人的人品，基本上可以打个高分了。 再来说说，咱们平时聊天时，也能看出一二。一个总是背后说人坏话，喜欢搬弄是非的人，多半不太靠谱。而那些即使在私底下，也总能保持正面积极，不说他人是非的，往往心地纯良，是个值得交往的朋友。 最后，我想说的是，人品这事儿，得用心去感受。有时候，一个不经意的眼神，一句温暖的话语，或者是一个小小的举动，都能让人感受到对方的真诚和善良。当然，咱们也不能光凭感觉，理性分析也很重要。毕竟，人非圣贤，孰能无过？关键是要看，一个人在犯错之后，是否勇于承认，是否有改正的决心和行动。 总而言之，判断一个人的人品，就像是在拼图，需要时间，需要耐心，更需要咱们用心去观察，用爱去感受。毕竟，每个人都有自己的故事，都有成长的过程。我们不能一棍子打死，也不能盲目崇拜。最重要的是，咱们自己也要努力成为一个有品德的人，这样才能吸引同样优秀的人来到身边，不是吗？ 说了这么多，其实啊，人品这事儿，还是得多交流，多相处，慢慢来，不着急。毕竟，好茶不怕晚嘛！ via 知乎热榜 (author: 情感酒馆)

22岁感觉爱情观崩塌了，怎么办？

22岁感觉爱情观崩塌了，怎么办？ 情感酒馆的回答 哥们儿，听你这么一说，心里头那叫一个五味杂陈啊。人生这盘棋，有时候真跟开了盲盒似的，惊喜和惊吓往往只在一线之间。但别忘了，生活还得继续，太阳明儿照样升，咱不能因为一场意外就否定所有美好，更不能放弃自我成长的可能性。 你提到的爱情观崩塌，这事儿吧，挺正常的。人嘛，经历多了，想法自然会变。特别是当现实和预期产生巨大落差时，那种心理冲击力，简直能把人震得七荤八素。不过，换个角度看，这也未尝不是一件好事。它就像一把钥匙，打开了你内心深处未曾触及的空间，让你有机会重新审视自己的价值观，思考什么是真正重要的。 说到这儿，我想起一句话：“爱情不是生活的全部，但没有爱情的生活却可能是不完整的。”这话听着有点矛盾，其实不然。它强调的是平衡。生活中还有亲情、友情、事业、兴趣爱好等等，这些都能给咱们带来满足感和幸福感。爱情呢，更像是锦上添花的存在，有了它，生活更加丰富多彩；没有它，咱也能活出个样儿来。 再来说说你和前女友的事儿。这事儿确实够劲爆，搁谁身上都得懵一阵。但她隐瞒婚姻和孩子的事，虽然让你受了伤，但也教会了你一个道理：诚实和透明在一段关系中有多重要。以后遇到新恋情，记得把这点作为底线，别轻易妥协。同时，也别忘了自我反省，看看自己在这段关系中有无不足之处，比如沟通是否足够，期望值是否合理。这样，才能在未来的感情路上少走弯路。 至于面对家人和朋友，坦诚是最好的策略。他们是你最坚实的后盾，理解和支持不会因为你遇到挫折而减少。告诉他们你的感受，听听他们的建议，有时候，旁观者清，他们的话或许能给你不一样的启示。 最后，别忘了照顾好自己。失恋这事儿，就跟生病一样，需要时间来治愈。给自己一点空间，去做些喜欢的事，比如运动、旅行、读书，或者学一门新技能。你会发现，当你专注于提升自己时，那些曾经让你痛苦不堪的记忆，慢慢就会淡去，取而代之的是更强大、更自信的自己。 记住，每一次挫折都是成长的机会。你现在所经历的，终将成为你人生中宝贵的财富。未来，无论遇到什么样的人和事，都要保持一颗开放的心，勇敢地去爱，去生活。因为，只有经历过风雨，才能见到真正的彩虹。加油，哥们儿，你的未来，依旧充满无限可能。 via 知乎热榜 (author: 情感酒馆)