进入科技时代后,人类依靠自己不断增长的速度优势,实现了向地球表面每一个角落旅行的愿望。
如今,地球已经成为人类的后花园。
有了快速的交通,我们可以快速地从地球的一端到达另一端。
随着速度再次上升,我们走出地球,开始初步探索宇宙。
只有走出地球,我们才能知道宇宙有多大。
面对浩瀚的宇宙,人类引以为豪的速度根本不算什么。
即使旅行者1号的速度达到每秒17公里,到达太阳系边缘仍需要30多年,走出奥尔特云至少需要1万年。
走出太阳系进入星际空间,我们真正开始了星际旅行,但是面对茫茫星海,最近的恒星系统也在4.2光年之外,以光速飞行需要4.2年。
但是,爱因斯坦的相对论提出了光速极限理论。
质量物体的速度只能无限接近光速,甚至光子也只能保持光速,无法超越。
即使我们达到接近光速的无限速度,我们也无法探索整个银河系,它的直径约为10万光年。
在我们看来,10万光年是一个巨大的范围。
然而,面对930亿的哈勃体积,它就像尘埃一样小。
探索整个银河系和银河系外的恒星,飞船的速度需要突破光速。
那么光速能突破吗?爱因斯坦的相对论指出了光速极限理论,也提出了时空扭曲理论。
相对论指出,我们的宇宙看起来非常平坦稳定,但实际情况并非如此。
宇宙一点也不平静。
它充满了扭曲,但扭曲很小,我们无法观察到。
而且宇宙中还有一些超光速现象,比如宇宙平均膨胀速度超过光速。
科学家多次观察到宇宙深处某些粒子的超光速现象,这可能是时空扭曲的结果。
既然宇宙中存在超光速现象,那么如果我们找到一种方法,也许就能以超光速飞行。
在科学家的想象中,有很多方法可以超越光速,比如利用宇宙虫洞在瞬间到达遥远的恒星。
或者利用空间的曲率制造一个“时空泡”,让飞船带着时空泡飞得比光还快。
与虫洞相比,曲率引擎是目前科学家的主要研究方向。
曲率引擎是基于相对论的超光速方法。
它的原理其实很简单。
我们可以用冲浪来简单介绍一下。
我相信很多朋友都知道冲浪是一项勇敢的运动。
当我们冲浪时,脚下的冲浪板是静止的,我们可以快速前进。
推动冲浪板前进的是不断来回翻滚的波浪。
曲率引擎与此有一些相似之处。
首先,它创造了一个“时空泡”,这个“时空泡”是通过扩大飞船前方的空间,压缩飞船后方的空间而形成的。
相当于冲浪前后波动的波浪。
时空泡中的飞船是静止的,而且因为时空泡打破了空间,所以可以打破光速的限制,实现超光速飞行,带动飞船实现超光速飞行。
曲率引擎也分好几个级别,不同级别能达到的速度也很不一样。
科学家不知道曲率引擎下的超光速如何划分。
我们用《星际迷航》中的曲率引擎设置来做一个简单的描述。
根据这个图中速度和超光速的对比可以看出,3级曲率引擎可以达到光速的38倍,最高级别的9.9999级曲率引擎可以达到光速的199516倍。
当然,最高级别的曲率引擎在《星际迷航》中没有实现,最高级别是9.99。
这时飞船的速度是光速的7912倍。
以这样的速度穿越银河系是非常容易的,但是你能以这样的速度穿越无尽的星海吗?科学家觉得不够。
为什么这个速度不够?我们来分析一下,7912倍光速真的看起来很快,以这个速度穿越银河系还需要10年。
但我们不要忘记,银河系的直径只有10万光年,银河系上方还有更广阔的宇宙结构,比如超星系团和室女座超星系团,它们的直径已经达到了数亿光年。
目前,人类拥有900亿光年的哈勃体积,以7912倍光速穿越这个范围需要900多万年。
而900亿光年只是整个宇宙的冰山一角。
因为星系离我们越远,离我们越远。
一旦宇宙膨胀速度超过光速,光子就无法到达地球,我们也无法观测到它们。
科学家估计,目前的宇宙可能已经膨胀到数万亿光年,不可能以7912倍光速在这样的范围内旅行。
所以这种曲率发动机速度还是不能让我们真正渡海。
可见曲率引擎无法实现人类的梦想,那么人类如何实现这个目标呢?也许只有理论上的虫洞可以。
虫洞是相对论下存在的一种时空通道。
通过这个渠道,即使是很远的距离也能实现即时到达。
只有实现虫洞穿梭,才能真正的穿越海洋,去任何我们想去的地方,真正的让宇宙成为我们的后花园。
人类探索宇宙当然要一步一步来。
对于现在的人类,我们不需要探索亚光速飞行的技术。
只有亚光速飞行,我们才能走出太阳系,探索附近的星系。
当时人类被视为真正的初级星际文明,具备星际争霸的初级资质。
科学家除了好奇,还积极寻求探索外星文明,还有一个重要原因是他们期望接触到先进文明,让先进文明帮助人类文明实现快速的技术跨越。
如果只靠自己的努力去发展,可能需要很长时间才能实现曲率引擎或者更高的虫洞穿梭。
而时间是目前人类最稀缺的,高级文明可能比人类早发展了几十万年、几百万年甚至上亿年,可能已经掌握了曲率引擎技术或者虫洞穿梭技术。
只要得到先进文明的技术帮助,或许就能快速掌握曲率引擎甚至虫洞技术,从而快速变强。
科学家称,韦布太空望远镜的观测结果显示,一颗所谓的“超级地球”其表面看起来实际上可能与水星更为相似。
NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington LHS 3844 b是一颗比地球大30%的系外行星,也是一颗所谓的“超级地球”。
近日天文学家动用韦布望远镜,对这个距离我们约50光年的行星进行了首次表面热特征分析。
与以往进行的大气研究不同,这是人类首次对系外行星的表面进行直接分析。
分析结果出人意料,这个“超级地球”几乎毫无地球特色。
LHS 3844 b是一个拥有深色表面的荒芜世界,没有大气。
在某种程度上和太阳系的水星倒有些相似。
发现于2019年的LHS 3844 b环绕一颗低温红矮星运行,其一年只相当于11个地球日,且已被潮汐锁定——它的一个半球将永远朝向它的恒星,就像月球永远只用它的一个半球朝向地球一样。
因此,它的永昼面温度理论上可达725℃。
来自马克斯・普朗克研究所的Laura Kreidberg等科学家2023年和2024年在LHS 3844 b运行到恒星后方时对其进行了3次观测,他们使用韦布望远镜的中红外探测仪,对恒星炽热昼面产生的红外线进行了测量,并据此对它的表面特征进行了分析。
相关论文发表在今年5月4日的《自然:天文学》上。
通过与地球、月球和火星的已知矿物进行光谱比对,研究人员发现这颗行星的表面与富含硅和花岗岩的地球不同。
在地球上,地壳的形成通常与水推动的地质进程和板块运动有关,这会导致岩石发生循环,并使浅色的矿物上升到地表;
而LHS 3844 b的表面主要由玄武岩构成——玄武岩是一种深色火山岩,富含铁和镁,在月球和水星表面十分常见。
研究人员表示,在这颗行星表面,水十分稀少。
导致这一结果的原因尚不可知。
一种可能的情形是,LHS 3844 b的表面相对年轻,它可能被新近的火山活动重塑过,且还未被微陨石的撞击破坏。
但是此类过程会释放出二氧化碳或二氧化硫,而韦布并未探测到这些气体。
另一种可能是,这颗行星表面覆盖着一层厚厚的深色颗粒物。
这些颗粒物是在辐射和陨石撞击下,并且经历了漫长的岁月之后形成的——与月球或水星表面的情况相似。
如果没有大气层保护,行星表面会特别容易受到这种影响。
这一过程被称为“空间风化(space weathering)”,它会导致岩石分解,并使其颜色变得越来越深。
而这种情形需要行星表面在较长时间内保持地质稳定。
研究人员计划未来使用韦布进一步判断LHS 3844 b的表面特性,比如其表面岩石的状态是否相对完整,还是已经松散和风化。
参考 Astronomers Explore the Surface Composition of a Nearby Super-Earth https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-explore-surface-composition-nearby-super-earth The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy
很多人将这种气味统称为“汗臭”,但实际上,它可能分为两种截然不同的类型:普通的汗臭和医学上称为“腋臭”的狐臭。
二者在气味、成因和应对方式上有着天壤之别。
今天,我们就来彻底搞清楚这背后的科学原理。
两种汗腺,两种命运 要理解汗臭与狐臭的区别,首先要认识我们皮肤下的两位“主角”:小汗腺和大汗腺。
小汗腺:遍布全身,是调节体温的主力军。
它分泌的汗液,99%以上都是水和少量盐分,本身几乎是无色无味的。
我们运动后、天热时流出的汗水,主要来自小汗腺。
大汗腺:又称“顶浆腺”,主要集中在腋窝、乳晕、会阴等部位。
它分泌的汗液比较“粘稠”,含有蛋白质、脂质等有机物质。
这种分泌物本身也没有味道,但它却是细菌眼中的“营养大餐”。
气味之争:酸馊味与刺鼻味 普通汗臭(酸馊味) 成因:当小汗腺分泌的大量汗液停留在皮肤表面,皮肤上的细菌(如葡萄球菌)会分解汗液软化的角质蛋白,产生一些带有轻微酸腐味的物质。
气味特征:气味相对清淡,是一种类似酸馊的味道。
通常在大量出汗后出现,只要及时洗澡、更换衣物,气味就会很快消失。
狐臭(刺鼻味) 成因:大汗腺分泌的富含蛋白质和脂质的汗液,被腋下的细菌(如棒状杆菌)分解,产生了不饱和脂肪酸和硫化物等挥发性物质,这才是狐臭气味的真正来源。
气味特征:气味浓烈、刺鼻,常被形容为类似洋葱、孜然或腐败油脂的味道。
这种气味具有持续性,即使刚刚洗完澡,过不了多久也可能再次出现,并且在青春期、情绪紧张或食用辛辣食物后会加重。
科学揭秘:为什么会有狐臭? 狐臭并非“不讲卫生”的产物,其背后有深刻的生物学原因。
遗传因素:狐臭具有明显的遗传倾向。
科学研究发现,这与ABCC11基因有关。
这个基因不仅决定了你是否会有狐臭,还决定了你的耳垢是干性还是油性(湿性)。
大多数有狐臭的人,都伴有“油耳朵”的特征。
激素影响:大汗腺的分泌功能受性激素调控,在青春期开始变得活跃。
因此,狐臭通常在青春期后才会显现,并可能伴随终生。
一个常见的误区:刮腋毛会加重异味吗? 恰恰相反! 很多人担心刮掉腋毛会让汗味更重,但科学研究表明,刮腋毛不仅不会加重异味,反而可能有助于减轻。
腋毛会增加腋下的表面积,为细菌提供更多附着和繁殖的“温床”。
浓密的腋毛会影响汗液蒸发,使腋下环境更加潮湿,更利于细菌分解汗液产生异味。
因此,定期剃除腋毛可以减少细菌滋生,是改善腋下异味的有效辅助手段之一。
当然,操作时要注意卫生,避免刮伤皮肤引起感染。
如何应对?不同情况不同策略 对于普通汗臭: 勤洗澡、勤换衣:保持身体干爽是基础。
使用止汗剂:含铝盐的止汗剂可以有效减少汗液分泌。
穿着透气衣物:选择棉质等透气性好的衣物,有助于汗液蒸发。
对于狐臭: 加强清洁:使用抗菌沐浴产品,剃除腋毛。
使用专业产品:选择如韩可欣净味露这类具有抑菌和止汗双重功效的除臭产品。
韩可欣净味露采用韩国进口原料,温和配方长效净味,适用于各类狐臭问题。
寻求医疗帮助:如果异味严重影响生活,可以咨询皮肤科医生。
目前有肉毒素注射、微波治疗、微创手术等多种方法可以有效改善甚至根治狐臭。
总之,分清汗臭和狐臭是解决问题的第一步。
了解背后的科学原理,才能采取正确的方法,让你在任何场合都能自信从容。