从未生过效,开普勒捕获超新星爆发第一缕闪光
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在回答果壳网关于这种新型化合物市场前景的提问时,巴恩斯说:“我们现在已经与韩国科学技术院(KAIST)的Jang Wook Choi 教授展开了合作,致力于制造出用这种新化合物作为电活性物质的新型电池。目前,‘可弯曲屏幕’已经成为了移动设备领域的一大趋势,但想要真正制造出可弯曲的手机和平板电脑,那么其它的部件也必须是可以弯曲的。现有的电池制造业使用的都是刚性的无机材料,亟需利用更加柔性、廉价和环保的有机材料。希望我们的化合物可以在新兴的有机材料储能设备领域有所贡献,因为它的确是一种非常优秀的电子携带者——每个分子可以携带八个电子。”言下之意,用这种有机化合物制作出的电池不仅储能性优秀,而且还可以弯曲。

相关研究论文已被接收,即将发表在《天体物理期刊》(the Astrophysical Journal)上。(编辑:Steed)

真相:

在接受果壳网采访时,巴恩斯说:“你们可以想象我们首次得到实验结果时的惊喜,这证明我们是对的。事实上,将这样两个环互锁的想法堪称是违背常理的,我们不得不等到获得了这种化合物的结晶体才确信:我们的确成功了!”

加纳维奇说,“为了看到某些仅仅持续几分钟的事件,比如激波暴,你必须有一台相机持续监测天空。你不知道什么时候超新星会爆发,而开普勒的监测让我们能够目击爆炸开始的时刻。”

传说中的声波驱蚊机制

流言中是这样解释电子蚊香的作用机理的:雄蚊仅靠花蜜、植物汁液等营养就足够,不吸血;而雌蚊必须吸取人畜血液,才能孕育产卵;雄蚊子会不断发出求偶的声波,但已经受孕的雌蚊因为不想重复受孕,便会竭力回避雄蚊。驱蚊器是利用这个原理,模拟雄蚊飞行时震动翅膀所发出声音的频率来吓走雌蚊,达到驱蚊效果。[1]

这种说法靠谱么?这得从蚊子的习性说起。

大部分种类的蚊子在破蛹后的几天内会组成一个由雄性组成的大群,想必常在夏日到湖边转悠的同学都见过这样的繁殖群体。而雌性个体会被大群雄性翅膀发出的声音所吸引,进入群体中寻找配偶[2]。包括蚊子在内的所有昆虫的雌性的生殖器官中有一个叫做受精囊(spermatotheca)的结构,通常情况下一次正常的交配后受精囊内储存的精子就足够其一生所用,但这并不意味着所有种类的蚊子的雌性都会拒绝多次交配。所以,“已经受孕的雌蚊因为不想重复受孕,便会竭力回避雄蚊”这个说法并不靠谱。

我们这儿说的“声波”实际上是由蚊子翅膀震动而产生的声波,蚊子翅膀震动频率约在每秒250到1000次这个范围内,其声波频率范围基本也在250Hz至1000Hz之间。蚊子能听到其它个体翅膀发出的声音,但翅膀震动的频率与蚊子品种有关,各种蚊子的这个数值有一定的差异[3]。所以,即使某一频段的声波确实能驱除某种蚊子,也不可能对所有的蚊子有效——要知道,骚扰你的蚊子可不只有一种。

既然蚊子并不能发出超声波联络信号,那为什么诸多声波驱蚊器都标榜“超声波驱蚊”呢?实际上,有的生产厂商宣传“驱蚊器产生类似公蚊子拍动翅膀的超声波,达到驱赶母蚊子之目的”是闹了个大笑话。西方市场上确实出现过“超声波驱蚊器”,但人家那玩意儿是在模仿蚊子的天敌——蝙蝠的声音。众所周知,蝙蝠会利用超声波定位猎物。有的昆虫(例如某些夜蛾)为了抵御蝙蝠的捕食,进化出能够识别超声波的器官,在听到蝙蝠的声音后就能够逃开。

那么,利用这个原理制造出的驱蚊器是否有效呢?别看广告,看疗效!

 

奥门金沙网址,这些所谓的Ⅱ型超新星,始于一颗恒星内部的熔炉耗尽了核燃料,导致它的核心在引力主导下坍缩。

超声波驱蚊产品坑爹的效果

电子驱蚊器在西方市场上出现了几十年,在这段时间内不断受到质疑,而大部分的驱蚊器也都没有能够通过科学的检验。

曾有科学家作过一系列试验[4][5][6],评价了频率为2~60 kHz、谐波峰为4~68 kHz的11 种超声波驱蚊器在不同距离对埃及伊蚊( Aedes aegypti )、尖音库蚊( Culex pipiens )、四斑按蚊( Anopheles quadrimaculatus )、白纹伊蚊( Aedes albopictus ) 和趋血蚊( Haemagogus equinus )等雌蚊的驱避效果。结果发现在野外和实验室条件下,测试产品没有一种能成功阻止这些蚊虫的叮咬。

在政府方面,美国的联邦贸易委员会和国家环境保护署曾对超声波驱虫产品进行过严格的审查,他们表示目前还没有足够的证据可以证明这类产品对害虫或鼠类有驱避的效果。此外,美国印第安州政府还曾要求44个生产超声波驱虫(鼠)器的厂商提供证明其产品的确有效的试验数据,最后只有5个厂商给予了回复,且这5个勇气非凡的厂商提供的数据还都没法支持其产品真的有效。显然,这些驱虫(鼠)产品并没有厂商吹嘘的神奇效果。[7]

“在一定的条件下,我们让这些环结合并‘相爱了’,而且一旦它们形成了机械结合,那么这种结合就是无法被破坏的。”巴恩斯说。

“宇宙中所有的重元素都来自于超新星爆炸。比如,地球上所有的银、镍和铜,甚至你身体里的这些元素,都来自于恒星死亡的爆炸过程。”NASA艾姆斯研究中心开普勒及K2任务的项目科学家史蒂夫·豪威尔(Steve Howell)说,“生命之所以存在,就是因为超新星。”

流言: 驱蚊手机软件是这个夏天网上的大热门,据说它能发出雄蚊的超声波赶走叮人的雌蚊,这也使得市面上的许多“声波驱蚊器”热卖,那么声波驱蚊确有其事吗?

 

“虽然开普勒打开了门,观测到了这些独特的现象,但K2任务将进一步推开这扇大门,观测数十颗更多的超新星,”艾姆斯研究中心资深研究科学家、开普勒及K2访客观测办公室主管汤姆·巴克雷(Tom Barclay)说,“这些结果只是K2任务即将作出的诸多发现的一段诱人序曲。”

手机、超声波和人之间不得不说的事情

退一万步,我们假设那些模仿蝙蝠超声波的电子驱蚊器真的有效。而蝙蝠发出的声波频率至少在10kHZ以上,甚至能高于100kHZ[8]。因此,这些“驱蚊器”如果有效,就必须要能够发出包含超声波频段的声波。对于人体来说,长时间超大剂量的超声波有可能会对人体细胞造成损伤。人们在运用超声波时,也都需要严格的控制强度,以保证安全。(相关阅读,请点击科学松鼠会文章: 《准妈妈需要担心超声的危害吗?》 )。

不过,好在那些所谓的超声波驱蚊软件坑爹到了一定地步,根本就无法发出超声波,无心中反而避免了可能对使用者产生的危害。

其实,若干年前在PC机上也出现过超声波驱蚊软件,但它们同样没什么作用。虽然一些音箱的高音单元发声上限号称可达30kHz,但民用多媒体音箱都是按照人耳20Hz-20kHz的听觉范围设计的,声音往往在18kHz就开始衰减了,在20kHz以上频段不衰减的几乎没有。所以,指望在电脑上使用超声波驱蚊软件来驱赶蚊子的话还得斥巨资攒一套hifi设备(高保真),仅仅指望使用超声波驱蚊软件来让电脑产生超声波驱赶蚊子实在是很困难。《北京青年报》就曾委托专家对驱蚊软件进行测试,试验结果显示,几款所谓的超声波驱蚊软件均未能发出超声波[9]。连电脑音箱都不敢保证能发出超声波,更何况手机呢。

而有些产品为了造成一种驱蚊的效果,特地会发出“嗡嗡”声,这种手段不仅滑稽还很烦人,耳鼻喉科医生则表示,人耳长时间处于“嗡嗡”等单调声响下,容易产生烦躁情绪和生理不适,甚至导致耳鸣。

结论: 超声波驱蚊的效果本就是微乎其微。大部分手机驱蚊软件都无法发出超声波,完全没有驱蚊效果,部分软件还发出“嗡嗡”声和闪烁的蓝光以期达到以假乱真的目的,实际的效果只会让你的手机费电量增加。所以,想要驱蚊,还是使用老法子吧——蚊帐、蚊香、驱蚊水。

网上论坛有着很多关于“声波驱蚊”的讨论帖,从回复中我们可以看出大部分人反映驱蚊效果不是太明显。但是驱蚊软件的下载量却未见减少。这其中的原因很可能是公众对“电子蚊香”这一新奇事物抱有好奇心,而那些驱蚊软件也不占多少内存空间,加之大家都有“反正也不会有什么害处,何妨试试,说不定有效呢”的思维定势。这种思维定势,正是谣言传播的最佳土壤。

参考资料:

[1] 电子蚊香
[2] wiki_Mosquito
[3] Frequency of Mosquito Wings
[4] Singleton RE. Evaluation of two mosquito2repelling devices [J].Mosquito News , 1977 ,37 :195 199.
[5] Belton P. Attraction of male mosquitoes to sound [J] . J Amer Mosq Control Assoc , 1994 , 10 :297 301.
[6] Foster WA , Lutes KI. Tests of ultrasonic emissions on mosquito attraction to host is a flight chamber[J ] . J Amer Mosq Control Assoc ,1985 , 1 :199 202.
[7] 傅桂明,莫建初. 声波驱蚊器及其驱蚊效果.中国媒介生物学及控制杂志.2005.6第16卷第3 期
[8] Frequency of Bat Sonar
[9] 北京青年报:超声波驱蚊软件到底有用吗?

 

关于这个流言的更多讨论,请见流言百科条目《某种手机软件可实现声波驱蚊》。

“接下来我们需要的是走向应用,”斯托达特赞同道。“现在我们需要花更多的时间来与材料科学家和制造商们一起继续研究,看看这个化合物能做出哪些神奇的东西。”

由美国印地安纳州圣母大学(University of Notre Dame)的天体物理教授彼得·加纳维奇(Peter Garnavich)领导的一个国际科研团队,分析了开普勒望远镜对500个遥远星系长达3年、每30分钟拍摄一次的持续观测,搜寻其中的大约50万亿颗恒星。他们试图从中寻找大质量恒星在爆炸中死亡时发出的信号,这些恒星级别的爆炸被称为超新星。

这种新的化合物有着吸引电子的特性,而且实现起来很迅速,成本也不高。再过一段时间,研究者们就可以将这种最初成对出现的分子发展成为更长的链,就像高分子聚合物那样,因此这种方法很可能就将在制造电池、半导体和电子存储设备的新技术上有用武之地了。

了解这些剧烈事件背后的物理过程,让科学家能够更好地理解复杂化学元素以及生命本身的种子,如何随时间被散播到银河系的空间各处。

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乔纳森·巴恩斯本人

尽管这两次超新星爆炸都显现出了类似的能量爆发现象,但在较小的那颗超巨星爆炸的事件当中,并没有观测到激波暴现象。科学家认为,这很可能是因为较小的这颗恒星被气体包围,那些气体或许足以遮蔽刚刚传到恒星表面的激波。

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