机器人医生、摇滚风格设计的火星车、蜗牛的育儿课——很少有科学奇迹能逃过美国国家公共广播电台(NPR)科学记者乔·帕尔卡的注意。本周,他在中国天津主持有关科技和物理学的讨论活动,我们借此机会与他交流,请他讲述他毕生最喜欢的故事。
以下是乔的五大最爱:
一提到“粒子加速器”,大多数人会想到像大型强子对撞机那样横跨法国与瑞士边境的巨型环状装置。但如果将这一过程微型化,把加速器缩小到能装在单块硅芯片上的尺寸,又会怎样呢?这正是斯坦福大学和SLAC国家加速器实验室的科学家们正在尝试做的事。如果他们成功了,就有可能制造出用于递送医疗疗法或探测材料原子结构的台式设备。棘手之处在于弄清如何在原子尺度上控制单个电子的物理原理,不过研究人员表示,他们正在取得进展。
要将信号从火星发送到地球,需要功率强大的无线电发射机和巨型无线电天线,即便如此,可发送的数据量依然有限。因此,NASA正转向一种类似于地球上光纤的系统,但使用的是激光而非光纤电缆。他们已经证明了从远至月球的距离发送高清视频的能力,该机构还在建造一个可以从火星工作的系统。 想象一下宇航员登陆火星的实况直播!
发明CMOS芯片的研究人员——正是这种芯片使你的手机能够用作高清摄像头——如今又瞄准了一个新项目。他发明了一种能够探测单个光子的芯片。目前已有能做到这一点的装置,但它们需要特殊的制造工艺和超低温制冷才能工作。新芯片可以在室温下工作,并且能用标准工具制造。未来某天,这些芯片可能被集成到手机摄像头或传感器中,使它们能够探测到人眼无法看见的事物。
麻省理工学院的工程研究人员研制出一种装置,即使在地球上最干旱的沙漠中也能从空气中吸取水分。该装置由太阳能供电,因此无需外部电源。一种名为金属氧化物框架的特殊材料会在夜间较凉爽的空气中,当空气含水量上升时吸附水分;白天,材料释放出的水分则被太阳加热。他们的演示模型只能产生一小杯水,但研究人员希望扩大规模,开发出能够为整个家庭提供饮用水的版本。
叙利亚难民的大量涌入给德国资源带来了压力,但一组科学家认为,他们既能为难民提供关键服务,又能在此过程中获取重要数据。他们正在测试多种教授德语作为第二语言的方法,以确定哪种效果最好,同时利用脑部成像来验证其研究发现。传统上,德语教师会先大量灌输词汇,之后才引入句子结构和句法。研究人员希望证明,相反的顺序可能更为有效。


