搞出大新闻的,米尔扎哈尼
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当然,因为量子色动力学在低能标下的非微扰特性,想要从根本上通过理论计算判断中子星和夸克星或者其他的模型到底谁对谁错,是不可能的。在这样的情况下,“中子星”反而成了一个完美的天然实验室,可以用来研究作为4种基本作用力之一的强相互作用。如果能通过天体物理观测确定它的内部结构,无疑会极大地推动人类对强相互作用的认识。

参考文献:

  1. Oxford MSDS
  2. 《法医学》,陈世贤主编,北京:法律出版社[M]2005年第2版
  3. NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0562". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).

米尔扎哈尼没有接受采访,不过她对牛津大学说,数学的确并不适合所有人研究,可是很多学生也没有认真地去学过数学。她上学期间有几年数学很差,因为她对这门科目不感兴趣。“我有体会,如果数学一开始没有引发你的兴趣,它看起来就是毫无意义的、冷冰冰的。数学之美只会展现给那些更有耐心的追求者。”她说。

无独有偶,博德默(Arnold Bodmer)和威滕(Edward Witten)先后指出了一种可能性:在一定的能标下,由上夸克、下夸克和奇异夸克这3味夸克组成的物质可能是物质最稳定的存在状态。而韦尔切克(Frank Wilczek)、格娄斯(David Gross)和波利策(Hugh Politzer)3人证明了量子色动力学的渐近自由特性,即如果能量足够高,夸克之间的相互作用就会变得越来越弱而处于一种接近自由的状态。因为这项工作,3人获得了2004年的诺贝尔物理学奖。

(文/三畝)提起氰化钠,很多人都会闻之色变。甚至有媒体以“核生化部队爆炸现场测出钠元素,钠遇水易爆燃”为题进行了报道。不过实际上氰化钠中的“钠离子”不危险,危险的是这次爆炸现场可能存在的“氰化钠”这个物质中的另外一半——“氰离子”,而更危险的是不做任何调查直接把听到的东西变成新闻的不求甚解的态度。

图片 1第一位获得菲尔兹奖的女数学家玛利亚姆·米尔扎哈尼。图片来源:jointmathematicsmeetings.org

在1998年,李立新和帕琴斯基(Bohdan Paczyński)提出了一个有趣的模型。在双中子星并合喷射出的富中子环境下,会发生快中子俘获过程,即一个原子核会不停得从周围“取之不尽用之不竭”的中子环境里获得中子,变成中子远多于质子的越来越重的原子核。而随着喷射物质的膨胀,周围环境中的中子数量也慢慢降低,使得快中子俘获过程无以为继。一段时间后,中子远多于质子的这些不稳定同位素便开始发生衰变,喷射物质就好像变成了一座核反应堆,在向稳定同位素衰变的过程中释放大量能量,温度升高,放出光学、红外的辐射。后人完善了这一模型,后来称之为千新星、巨新星、李-帕琴斯基新星和并合新星,对其光变性质和辐射波段等作了详细的研究。

据科技日报报道,昨天爆炸现场消防专家确认,已经找到700吨氰化钠下落。氰化钠生产厂家介绍,这批货物是用于出口的。专业人员对氰化钠以及可能含有氰化钠的土壤进行回收处理,从目前检测的数据看尚未发生氰化钠的大范围泄漏。

图片 2在哈佛大学时,米尔扎哈尼曾与菲尔兹奖得主科特·麦克马伦共事。图片来源:维基百科

中子星则不同。它们是大质量恒星死亡后留下的超致密残骸,通常直径不超过20千米,放在地球上甚至盖不住一些大城市的市区,而其中容纳的物质质量却超过整个太阳。正因为如此致密,当两颗中子星相互绕转且越靠越近时,也会像双黑洞系统并合一样向外辐射出引力波,能够被地球上现有的引力波探测器捕捉到。然而,与黑洞不同的是,中子星有着一个实实在在的星体表面和自己的内部结构。

文章题图:mydrivers.com

国际数学联盟的副主席克里斯蒂安·卢梭(Christiane Rousseau)说:“这真是特别的一刻。在20世纪初,玛丽·居里获得了诺贝尔物理学奖和诺贝尔化学奖。而现在是第一次有女性获得数学领域的最高奖项。这是一场女性的庆典。”

当然,中子星并合过程必然是极端复杂的,并合过程中发生的丰富电磁辐射,很有可能会给天体物理学家带来各种各样新的挑战。一次单独的观测也很难从根本上解决“中子星”的内部状态这一问题。除了引力波及其电磁对应体的观测之外,我们还应期待包括“天眼”在内的射电望远镜发现更多的脉冲星,通过最快转动周期、最大质量等特征,来更加定量地区分各种各样的“中子星”物态模型!

那到底该怎么管理呢?

要想让这些家伙始终做个“安静的美男子”,就一定要把他们放在密封容器之中,搁在阴凉并且通风良好的地方。不要让他们有机会和水见面,尤其不能见到一丁点儿酸(醋都不行,不要说盐酸硫酸硝酸这样的东西)。

以前我们读大学的时候,氰化钠是放在一个密封的小瓶子里面,小瓶子外面就是专门中和氰化钠毒性的“硫代硫酸钠”(另外一个居委会大妈,大概相当于朝阳群众,专灭“氰”这种捣蛋脾气)。这样就算遇到什么不可控制的情况(比如地震),氰化钠这小子跑出来了也立刻被干掉。

当然,无论采取什么措施,都需要人的观念上的改变。再良好的规范,如果大家都不能够按照规范操作的话,就都白搭了。(编辑:球藻怪)

本文首发自微信公众号“言安堂”,经作者授权转载。言安堂微信号:Yan_Huang_TH。

文章题图:presstv.ir

物理学是一门以实验为基础的学科,天体物理也不例外,根据新的天文观测结果不断得完善已有的理论模型,也是我们求索的必经之路。(编辑:Steed)

氰化钠的工业用途

既然这个“氰化钠”这么厉害,而且这东西遇到水就会变成别的东西,那么一定是有坏蛋把这匹猛虎给放出来了!这是个阴谋吗?是有人制造出大量氰化钠来害人的吗?

还真不是这样。

氰化物最主要的用途是在金和银的开采上。由于“氰”这个傍大款的脾气,他见到“铁”大妈的时候就牢牢地抓住“铁”大妈,见到“金”大妈和“银”大妈的时候当然就更加揪住不放了。在冶金行业中,就是利用“氰”的这个见钱眼开的脾气来把矿石中稀稀落落存在那点儿“金”和“银”给抠出来。

图片 3开采金矿使用的氰化钠。图片来源:globalchemmade.com

除了这个,氰化物还用来做橡胶,还在制药行业中有用处。

所以不能冤枉别人,这东西只要管理好了还是挺有用处的。

37岁的玛利亚姆·米尔扎哈尼(Maryam Mirzakhani)是美国斯坦福大学的数学教授,今天早晨,她在韩国首尔的颁奖仪式上被授予2014年菲尔兹奖。

这一过程之有趣,不仅仅在于它完成了大量重元素的合成,其中就包括我们所钟爱的金银等贵重金属,更重要的是,它对于中子星物态的限制有着重大意义。千新星能否发生的前提,就是快中子俘获过程能否在双中子星并合的喷射物质中发生——换句话说,就是喷射物质中是否包含足够多的中子。对于除了壳层和内核外几乎都是中子的中子星而言,这当然不是什么问题,对于物质由夸克这样更基本单元组成的夸克星则不然。可以说,如果有千新星在并合后爆发,就会在很大程度上支持中子星模型;如果没有,那得到支持的就会是夸克星模型。

到底有多毒呢?

用我们经常用的LD50(lethal dose 50%,在指定时间内杀死测试动物中一半数量所需要的剂量)指标对比,砒霜是(大鼠口服)14.6毫克/千克(体重),而氰化钠是(大鼠口服)6.44毫克/千克(体重),氰化钾是(大鼠口服)5毫克-10毫克/千克(体重)。也就是说,这东西比砒霜还要厉害三分。

更可怕的是这些剧毒的氰化物很容易在水里溶解的,所以起效非常快(我们的黑话叫做“动力学速度很快”),除非剂量非常小,15分钟到1个小时之内就可以置人于死地,给医生留下的抢救时间非常有限。相比较而言,砒霜可以算是慢性子了,服毒1小时后开始看到症状,几个小时甚至一天之后才会致死。

见血封喉是啥意思,大概就是这个意思。

顺便说一下,这两天有个谣言说小心不要淋雨,因为雨里面可能有这个东西。嗯,这么说吧,如果您要是淋到的雨里面的这东西浓度高到能够透过皮肤造成伤害的话,您也就没有机会站着淋雨了:空气里面的氰化氢的含量已经把您给撂倒了。

“这天终于来了,我感到很激动。” 曾获得菲尔兹奖的数学家,剑桥大学的蒂莫西·高尔斯爵士(Sir Tim Gowers)评价说,“尽管女性一直在为数学领域做着最高水平的贡献,公众却很少看到这一事实。菲尔兹奖有了第一位女获奖者,以后肯定也会越来越多,我希望她们的存在能够破解关于女性和数学的许多谬见,并鼓励更多年轻女性将数学研究作为可能的事业选择。”

想要区分不同的物态,其实只需要测出一些“中子星”的质量和半径即可,因为不同物态的致密程度不同,质量半径关系也不同。然而不巧的是,因为“中子星”个头太小,没有办法测到表面的热辐射,同时又没有任何原子谱线,这使得天文学家常用的测量恒星大小的办法在它身上完全都不适用。一些间接的测量方法,精度又难以达到区分不同物态的要求,使得“中子星”的内部结构一直悬而未决。

“氰”是不是彻头彻尾的坏?

我们先别着急下结论。

首先“氰”有一个挺美好的名字。这种离子和青色的东西有点儿关系,所以西方人管她叫做Cyanide“青色”在英文中是“Cyan”),非常有名的染料普鲁士蓝(Prussian blue)就是一种含有“氰”的物质。

实际上,普鲁士蓝是一种救命的药物:对于铊中毒有很好的治疗作用。

图片 4普鲁士蓝。图片来源:dailytech.com

普鲁士蓝里面的“氰”之所以能够安安分分地做不产生毒性,是因为在普鲁士蓝里面还含有一些居委会大妈——“铁离子”。“铁离子”能够牢牢地把“氰”抓在自己身边不让他们出去捣乱。

可是如果是“氰化钠”就不行了。这个组合里面的“钠离子”搞不定“氰”。如果这个“氰化钠”没有溶解到水里面,那么这个“氰”还算是老实,能守在“钠离子”旁边不跑。但是只要空气里面有一点点湿气,“氰”就会见缝插针地随着这点儿湿气跑出去,同时形成一个叫做“氰化氢”的剧毒气体。

这种“氰化氢”略微带着一点儿苦杏仁味,所以你看动画片中的柯南经常会闻闻死者的嘴巴,然后只见一道闪电从脑海中劈过:真相只有一个,死者氰化物毒死的。

图片 5《名侦探柯南》中,受害者死于氰化物中毒的情节。图片来源:b.bbi.com.tw

当然要是遇到更多的水(比如南方梅雨季节里面能拧出水来的空气或者干脆就是一杯水),“氰化钠”里面的那些“氰”就会更加撒欢儿往外跑。

“氰”跑出来会干嘛呢?如果在动物(包括人)体内,这些“氰”就会牢牢地抓住身体里面的“铁离子”大妈:“我可算找着您了,‘钠离子’太不给力了,还是您带着我吧,您带着我吧。”

这要是在别处也就算了,“铁”大妈带着就带着。可是动物体内的“铁离子”太重要了,人家要运送比“氰”重要一千倍的东西——氧;运送氧还是次要的,还有更多的铁离子在细胞内运输重要一万倍的东西——呼吸作用所需的电子流。这是维持细胞运作最根本的动力。

一旦“铁”大妈被“氰”给缠住了分不开身,它作为电子传递链的正常任务就无法执行了,细胞呼吸由此断绝,能量的供应也都断掉了;而一旦能量缺失,控制身体所有机能的中枢神经系统就会极快停止工作。

接下来,呼吸和心跳就会停止,各大重要脏器(比如肝和肾)就会衰竭。很短时间内生命停摆。

普鲁士蓝毒性很小,因为在普鲁士蓝里面人家“氰”已经找着组织“铁离子”了)。“氰化钠”、“氰化钾”和“氰化氢”剧毒(根据法医学经验,氰化钾的致死量在50毫克到250毫克,也就是0.05克到0.25克之间)是因为这些物质里面的“氰”都还是活动能力很强的,没被看住。

去年在美国数学协会上的讲话里,她说女性在数学界里的境况依然远远谈不上理想:“对于那些喜欢数学的女孩来说,社会施加的障碍在今天可能不比我长大时候耕地。而且平衡家庭与事业也依然是一项挑战。这些困难让大部分女性必须面对艰难的选择,也伤害了她们的工作。”

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