1月主題(科學新知)加分活動!!! - 科學討論

打印 \| 推薦 \| 訂閱 \| 收藏標題: [原創] 1月主題(科學新知)加分活動!!!
本主題由 e90901122 於 2008-1-10 08:12 PM 置頂

e90901122
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發表於 2008-1-10 08:11 PM 資料文集短消息

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1月主題(科學新知)加分活動!!!

[顯示] [隱藏]

活動時間:1月1日~2月1日
活動期間，只要來這發表任何科學新知，
一律加10~30分
範例:
科學家發現超質量黑洞毀壞周圍行星!!
內容:美國天文學家發現，巨型黑洞噴出的粒子氣流(接近光速)‧‧‧‧‧‧
資料來源:yahoo奇摩新聞

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mike9633
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發表於 2008-1-11 05:50 PM 資料文集短消息

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俄羅斯科學院空間研究所的負責人(列弗)透露，俄羅斯將在本世紀20年代早期實施載人登陸火星計劃，這意味著俄國可能領先世界各國登陸火星。

據俄羅斯媒體報導，俄國火星登陸模擬實驗裝置已完成18天試運行。依據(登陸火星模擬計劃)，6名志願受測者將在一個圓筒狀金屬裝置內度過至少520天，全方位模擬人類前往並登陸火星、最終返回地球的全部過程。俄國工程人員估計，完成520天的模擬實驗的總費用將超過1500萬美元。

(列弗)表示，俄羅斯已經在技術上做好了準備，即便是美國也沒有俄國準備充分。俄國將在2023到2025年間派出太空人登陸火星。雖然美國已經領先了(登月競賽)，但是俄國將透過領先登陸火星來提高(政治和科學聲譽)。

資料來源:yahoo奇摩新聞

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e90901122

2008-1-11 07:03 PM

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amrita

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發表於 2008-1-11 08:19 PM 資料文集短消息

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據美國媒體１０日報道，美國天文學家不久前通過電腦模擬研究發現，銀河系里可能有成百上千個中型黑洞逃離了其原先所在的星團，獨立於任何恒星系，伺機吞噬路過它們附近的恒星和行星。

據新華社華盛頓１月１０日電，天文學家認為，這些黑洞由球狀星團（由恒星群組成的古老球形星團）中的黑洞合併後形成。由於它們的引力半徑很小，只有幾百公里，所以無法對距離它們極其遙遠的地球造成威脅，但可能吞沒「誤入」其引力範圍的星雲、恒星和行星。

黑洞是一種體積極小、品質極大的天體，在它的強大引力作用下，其自身的光都無法向外逃逸。因此，黑洞不能被直接看到，只能依據黑洞對附近恒星等的引力作用和黑洞輻射，間接探測其存在。

宇宙中已知的黑洞主要有超巨黑洞和小品質黑洞兩類。超巨黑洞一般存在於星系的中心，品質達到太陽的數百萬倍甚至數十億倍。小品質黑洞的品質與太陽基本處於一個數量級，據認為主要由品質相當於太陽１０倍左右的恒星發生超新星爆炸後形成。科學界曾為兩種黑洞之間是否還有「中間類型」爭論了多年。美國天文學家曾於２００２年宣佈，在飛馬星座的Ｍ１５球狀星團區域觀測到兩個中等品質黑洞存在的跡象。近年來的Ｘ射線觀測也發現了它們存在的證據。

美國範德比爾特大學的物理學和天文學助理教授凱利·霍利－伯克爾曼與同事利用複雜的電腦模型，推算出了中等品質黑洞與球狀星團里的大量小品質黑洞合併後可能發生的情況：這種合併可能產生出成百上千個中型黑洞，合併所產生的力量可能使這些中型黑洞以最快每秒４０００公里的速度彈出球狀星團，即使模擬得到的平均速度每秒２００公里也比一般天體的逃逸速度高很多。這意味著球狀星團中任何一次這樣的黑洞合併都會使新黑洞逃離原來的棲息地，因為球狀星團的逃逸速度還不到每秒１００公里。

霍利－伯克爾曼等人在日前召開的美國天文學會會議上公佈了這一研究結果。

參考來源:大公網

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e90901122

2008-1-17 01:01 PM

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發表於 2008-1-11 10:40 PM 資料文集短消息

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物理：三維光子晶體光導

物理：三維光子晶體光導
作者：tslim 轉載自科景網站 ( [ 訪客無法瀏覽此圖片或下載點，請先註冊或登入會員。]

編輯 tslim 報導

科學家首次利用光子晶體製作出三維的光導，並且讓光可以在三度空間中垂直轉彎。

光子晶體就是有高低折射率規則交錯分布的一種材料。這種高低折射率交錯分布的結構使光子晶體產生光子能隙(photonic bandgap)，讓部分頻率的光無法在光子晶體裡面傳播，其他則可以通過。科學家利用光子晶體的這個性質來做光導，也就是利用光子晶體把特定波長的光限制在某個區域或路徑中。這種光導可以用在光通訊上傳遞光訊號或作為雷射的共振腔。

不過，到目前為止大部分的光子晶體光導都是二維的，而且也沒有方法及技術可以在光子晶體中製造出三維的波導。因此the University of Illinois at Urbana Champaign的Paul Braun及其同僚發表在2008年1月的Nature Photonics中，在光子晶體中製作三維光導的結果就格外受矚目。

研究人員先用725奈米及925奈米的二氧化矽小球結晶成光子晶體的結構，然後在這個結構中他們加入單體(monomer)溶液。接著，他們利用雷射光聚焦去打設計過要成為波導的區域。在被雷射光打過的區域，原本的單體會形成高分子，並將整個波導的區域填滿。然後，研究人員在整個結構中灌入矽，並加入酸除去原本的二氧化矽，僅剩下矽及空洞的部份。被高分子填滿的部份，由於矽無法灌入，因此在酸洗後就僅剩下空洞及高分子。最後的結果就形成了矽及空洞規則交錯的光子晶體結構部份，以及空洞及高分子的光導部份。高分子在近紅外的波段是透明的，並不會影響光在裡面的傳播。

為了做測試，研究人員製作了一個有兩個直角轉彎的波導。他們發現確實只有1.48微米波長的光，也就是相當於他們設計的光子晶體材料的能隙，才能在光導中傳播。

參考來源：
Physicsworld: Photonic crystal bends light round corners
Embedded cavities and waveguides in three-dimensional silicon photonic crystals

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2008-1-17 01:05 PM

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應用科學：酵素引擎，燃料電池科技新方向

編輯 Lucas H. C. Chao 報導

能源危機、全球暖化，此類議題逐漸被世人廣泛討論，如何發展一個新的能源使用形式，降低對石油的依賴並且對環境造成的污染也可降至最低，一直是科學家努力的方向。其中，燃料電池科技一直被視為重點發展的領域，尤其是氫氣燃料電池。氫氣的氧化反應其每單位分子量所生成的能量比為所有已知反應中最高的，因此被視為發展重點。過往對於氫氧燃料電池的核心，催化劑本身的材料研究，大多以鉑(Pt)、鈀(Pd)等貴重金屬作為研究材料。由於此類金屬在催化氫氣氧化的反應過程中，過度的氧化還原會因為系統中含有氧氣等小分子使得催化劑本身逐漸失去活性。(註一)因此，如何改善這些缺點進而應用在燃料電池科技上，一直是科學家們努力的方向。Karyakin等人利用氫化酵素(Hydrogenase)製作成電極，並對其電化學的特性加以測量，發現其發電的效率與現今使用的鉑(Pt)電極相比不相上下。此結果發表於近期的Angewandte ChemieInternational Edition.。

由於鉑(Pt)、鈀(Pd)金屬昂貴且不易取得的缺點，科學家們朝向開發、尋找新型能源使用材料。其中氫化酵素是一個不錯的選擇，氫化酵素主要存在於一些遠古細菌(Archaebacteria)中，它主要的功用是將氫氣做可逆的氧化還原反應，藉以調控生物體中質子的含量，進而調控許多代謝反應。例如甲烷生成、光合作用等等需要質子的代謝反應。氫氣行氧化反應時，氫氣可經由酵素做異相裂解反應,產生兩當量質子與兩當量的電子。(註二)

Karyakin等人利用氫化酵素製成電極並對其電化學特性加以測量發現其效率相近於以鉑(Pt)金屬為基材的電極。由於一般氫氣來源中常有CO、H2S等不純物，可致使鉑(Pt)電極失去活性，Karyakin等人將酵素電極對氧氣、CO、H2S的耐受程度做了測試，發現酵素電極雖然會因為這些小分子不純物的存在而使得活性降低，但是再通入氫氣則可逆回具有活性的形式。另外，也對其在含氫氣及氧氣的環境中做酵素電極的功能探討，發現在氫氧混合的環境中，酵素電極依然具有功用。而這樣的環境條件已相當接近於我們一般可使用的條件，對於氫氧燃料電池的研究是一個相當大的突破。

Karyakin的實驗室進行這個題目已相當久的一段時間，整個燃料電池科技牽涉的相關技術是相當廣泛且複雜，核心催化劑的選用、介電層材料的選擇、整體燃料電池的設計，甚至整個供輸系統的建立，都還需要很深入的研究。

註一：Science 2007, 315, 172-172, Biochem. [ 瀏覽完整內容請先註冊或登入會員。]

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