这种光环被认为是神秘的、不可见的暗物质的温床。
(图片来源:uux.cn/美国国家航空航天局)据美国太空网(安德烈·费尔德曼):一项新的理论研究表明,科学家可能很快就能利用一批下一代卫星探测到宇宙中最神秘的实体。
暗物质——一种我们知之甚少的物质,它不发射、吸收或反射光,但对其他物
【菜科解读】
一张X射线图像揭示了一个类似银河系的星系边缘的气体晕。
这种光环被认为是神秘的、不可见的暗物质的温床。

(图片来源:uux.cn/美国国家航空航天局)据美国太空网(安德烈·费尔德曼):一项新的理论研究表明,科学家可能很快就能利用一批下一代卫星探测到宇宙中最神秘的实体。
暗物质——一种我们知之甚少的物质,它不发射、吸收或反射光,但对其他物质产生明显的引力影响——主导着宇宙。
尽管暗物质在空间中的含量是普通物质的五倍多,但它的成分和性质仍然完全未知。
为了解决这个问题,德国电子同步加速器(DESY)中心的理论物理学家金亨进提议使用引力波探测器来寻找暗物质粒子。
引力波探测器是一种旨在测量时空结构中细微波纹的仪器,首次被阿尔伯特·爱因斯坦预测到。
暗物质作为波关于暗物质粒子的性质有许多假设,暗物质粒子大量积累,在星系中形成所谓的晕。
在2023年12月发表在《宇宙学和天体粒子物理学杂志》上的新论文中,金假设这些粒子可能非常轻,正如许多流行的暗物质理论所预测的那样。
超轻粒子通常出现在许多超越标准模型的理论中,Kim通过电子邮件告诉LiveScience。
他补充说,其中一些粒子是暗物质的完美候选者,对这种难以捉摸的实体可能的行为提出了一些有趣的暗示。
与其他‘粒子’暗物质候选者不同,超轻暗物质粒子的行为更类似于经典(电磁)波,Kim说。

暗物质的波动特性可能会导致意想不到的行为。
特别是,最近的理论研究表明,星系晕内暗物质的密度应该发生随机变化,推挤整个星系,并可能留下暗物质组成的微妙线索。
想象海洋中的波浪;
我们一直看到海洋表面有波动,并且以不可预测的方式演变,金说。
超轻暗物质晕也会发生同样的情况,金补充说,由此产生的波动可能会使地球和太阳之间的距离延长数百万倍。
如果暗物质是超轻的,如果它确实表现得像波,那么科学家有可能用引力波探测器探测到它的运动。
引力波探测器前来救援一位艺术家对欧洲航天局刚刚批准建造的天基LISA引力波探测器的印象。
(图片来源:uux.cn/EADS·阿斯特拉姆)根据爱因斯坦的广义相对论,引力波是时空结构中的波纹。
当这样的波通过引力波探测器时,它会改变内部空间的几何形状,暂时改变放置在探测器内部的两个镜子或其他类似物体之间的距离。
这种微小的变化使科学家能够探测到引力波的存在。
在他的研究中,金提出,这个距离不仅会被引力波改变,还会被移动的暗物质波动改变,这种波动可能会用其引力场吸引镜子,就像地球吸引围绕它运行的天体一样。
这些波动在太阳系内随机移动,并不断轰击引力波探测器,金说。

为了了解现代引力波探测器是否能在理论上探测到超轻暗物质的影响,金计算了不同大小的暗物质粒子可能如何扰乱时空。
金必须探索各种质量——比电子质量小16到28个数量级。
他的理论分析表明,对于所有这些质量,现有的探测器(如激光干涉引力波天文台(LIGO)在2015年帮助证明了引力波的存在)将无法探测到暗物质波动,因为它们的灵敏度太低。
然而,有几个未来引力波探测器的项目将位于太空中,它们的卫星之间的距离不会像LIGO的镜子之间的距离那样只有几英里,而是大约一百万倍。
如果这个距离发生了哪怕很小的变化,变化的幅度应该很大,以至于暗物质的影响应该是可以测量的。
我发现暗物质波动轰击可能会在引力波探测器中留下独特的信号,未来潜在的星载探测器可能能够测试超轻暗物质的假设,金说。
我的提议利用了未来的星载引力波探测器,如激光干涉仪空间天线(LISA)。
LISA目前计划在2030年代中期发射,这一理论可能需要十多年才能得到验证。
然而,金补充说,与此同时,可能有其他方法来检测暗物质对时空的影响。
他说:我目前正在研究快速旋转的中子星的前景,作为探测这种波动的另一种方法。
它用于衡量水中溶解性固体物质的总含量,这些物质包括无机盐、少量有机物以及其他可溶于水的微观粒子。
TDS值的单位为毫克/升(mg/L),常通过便携式电子仪器进行快速测定。
需要注意的是,TDS仅反映水中溶解性物质的总浓度,并不能直接说明水质的好坏或是否适合饮用。
不同来源的水体因其地质环境、处理工艺或使用状况的差异,TDS值会有显著不同。
1.TDS的基本概念与测量原理 TDS所涵盖的溶解物质主要包括钙、镁、钠、钾等常见离子,以及微量的碳酸盐、氯化物、硫酸盐和其它可溶性成分。
这些物质来源于岩石风化、土壤溶出或人工添加等多种途径。
TDS的测量一般通过电导率间接推算:因为溶解于水中的离子会增强水的导电能力,所以先测定水的电导率(单位通常为微西门子/厘米,μS/cm),再乘以一个经验系数(通常介于0.5至0.8之间),即可估算出TDS的数值。
这种方法快速简便,适用于日常检测,但无法区分具体离子的种类和来源。
2.TDS的主要来源 自然水体中的TDS受地理条件和环境因素影响较大。
例如流经石灰岩地层的水会溶解较多的钙、镁离子,TDS值普遍偏高;
而雨水或冰川融化形成的天然软水TDS则较低。
除了天然溶解之外,人类活动也是TDS增加的重要原因。
农业灌溉、排水以及城市生活污水都可能将各类溶解物带入水体。
此外,在水处理过程中,某些净化技术可能会调整TDS含量,但这并不代表最终水质的好坏,需结合具体应用场景综合判断。
3.TDS与饮用水质量的关系 许多人将TDS值与饮用水安全直接关联,这是一种常见的误解。
低TDS值并不总是代表水质更优,高TDS也不一定意味着对人体有害。
比如,某些矿泉水含有丰富的矿物质元素,TDS值较高,但仍属于安全饮用水范畴;
相反,一些TDS极低的水若未经妥善处理,也可能存在污染物残留风险。
真正判断水质应依靠多项指标,包括微生物含量、重金属浓度、有机污染物及pH值等。
TDS可作为一项快速参考指标,但不能替代优秀水质分析。
4.TDS在日常生活与水处理中的应用 在日常生活中,TDS检测笔常用于家庭水质快速筛查。
例如,家用净水器用户可通过TDS值的变化粗略判断滤芯效能,但应注意这只反映溶解固体的减少情况,与滤除细菌或化学污染物的能力无直接联系。
在一些工业领域如酿酒、食品加工或实验室用水制备中,TDS是控制产品质量的关键参数之一。
特殊行业如电子工业或制药业,往往要求使用极低TDS的超纯水,以避免杂质影响生产工艺。
5.如何合理解读TDS数值 理解TDS数据时应结合实际情况,避免断章取义。
不同用途的水体有其适宜的TDS范围:例如某些地区饮用水TDS在300–500mg/L之间时口感较好,而过低或过高可能影响风味。
灌溉用水则需考虑TDS值对土壤和作物的长期影响,通常要求TDS低于一定限值。
若对水质存在疑虑,建议进行专业检测而非仅依赖TDS读数。
普通用户可定期记录TDS变化趋势,显著波动可能提示水源状况改变,需进一步排查原因。
总结来说,TDS是一项实用且易于获取的水质参考指标,但它只是众多水质参数中的一种。
正确理解TDS的含义与局限性,能够帮助我们在日常生活和生产中更优秀地评估水质,避免因片面解读而产生误判。
科学的水质管理应依托多维度检测和综合分析,从而保障用水安全与适用性。
理解微生物组在抵抗应激和疾病中的作用,有助于更准确地评估这些动物的抗病机制及危险病原体由动物向人类传播的风险。
蝙蝠DNA免受损伤机制 俄罗斯科学家参与的一项国际研究表明,蝙蝠冬眠期间,其肠道菌群能比清醒时更活跃地产生保护宿主DNA免受损伤的物质。
研究数据将有助于更好地理解作为某些病毒携带者的蝙蝠如何在其非活跃生命期仍能保持免疫力及其自身微生物在其中扮演的角色。
蝙蝠体内病毒的多样性与其飞行能力、比其他类似体型哺乳动物更长的寿命和群居习性有关。
同时,蝙蝠本身通常不会感染,只是将病毒传播给可能对病原体敏感并患病的其他物种。
俄罗斯顿河国立技术大学(顿河畔罗斯托夫)的科学家发现,Nyctalus noctula(褐山蝠)肠道中的细菌会根据季节和宿主状态不同,分泌有不同特性的生物活性物质。
科学家从深度冬眠期和活跃期的蝙蝠肠道中分离出细菌,随后对其代谢物的生物活性进行评估。
项目负责人、生物学博士、顿河国立技术大学生命系统研究所所长叶尔马科夫(Aleksey Ermakov)教授说:“来自冬眠蝙蝠肠道的细菌更积极地产生保护DNA链免受断裂等损伤的物质。
这意味着冬眠条件下,微生物帮动物细胞避免遗传物质受损。
最有效的‘保护者’是弗氏柠檬酸杆菌和格氏乳球菌。
” 此外,蝙蝠冬眠和清醒时,肠道微生物分泌的氧化损伤细胞物质与抗氧化保护物质总量基本持平,表明其细胞的这种损伤与季节无关。
了解微生物群影响蝙蝠的抗应激能力的机理,有助于更深入地理解蝙蝠的抗病机制,更准确地评估动物传人疾病的传播风险。
初步研究阶段 接下来,科学家计划更深入地研究“宿主-微生物群”的相互关系及肠道微生物如何在蝙蝠的不同生理阶段影响其免疫系统工作。
项目执行人、哲学博士、顿河国立技术大学研究员波波夫(Igor Popov)说:“研究数据可以为城市生态系统(即蝙蝠与人和家畜接触最频繁的地方)的生物安全提供更周密保障措施的科学基础。
顿河国立技术大学的蝙蝠康复中心致力于保护蝙蝠种群、观察蝙蝠,并进行实验室免疫生物学分析,可以成为微生物学、免疫学和城市生态学综合研究的关键平台。
” 俄罗斯皮罗戈夫国立医科大学老年病科研临床中心衰老研究所研究员、医学副博士博尔科夫(Mikhail Bolkov)说:“哺乳动物抗病毒机制非常相似,但蝙蝠具有特殊性,其干扰素水平与体温长期偏高,相当于持续处于‘抗病毒值班状态’。
同时,后续炎症级联反应——对受损细胞和DNA的反应、感染性炎症,在其体内受到抑制。
结果病毒在其体内复制水平很低,免疫系统不攻击病毒,不引起炎症。
同时蝙蝠还有强大的抗肿瘤系统,温和免疫反应则很容易诱发肿瘤,如人类身上。
最终,蝙蝠成了大量病毒的携带者。
” 国家技术倡议FoodNet工作组“智慧供应链”板块负责人科索戈尔(Sergey Kosogor)说,专家对蝙蝠与其携带众多病毒的关联及可传播给人类的周期性灾难性病毒变异的原因与后果仍处于初步研究阶段。
可由蝙蝠传染人类的病原体包括狂犬病毒、尼帕病毒、埃博拉病毒等。
潜在病原体 至于哪些病毒可能成为下次全球大流行的潜在病原体,俄罗斯乌拉尔联邦大学经济与管理学院兼莫斯科物理技术学院未来技术教研室副教授科利亚斯尼科夫(Maksim Kolyasnikov)认为,高致病性H5N1亚型禽流感仍是最有可能的候选者。
他说,该病毒已在野生鸟类、家禽和奶牛中广泛传播,不久前的研究表明,仅需一个突变,它就能具备稳定的人传人能力。
这位科学家说:“尼帕病毒尽管致死率极高,但目前仍呈局部流行。
猴痘2022年暴发后呈下降趋势,但仍需警惕。
D型流感病毒、犬冠状病毒HuPn-2018等研究较少的病原体也值得关注,目前既没有针对其的检测方法,也没有疫苗。
” 本文刊载自《环球时报》“透视俄罗斯”专刊,内容由《俄罗斯报》提供。