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地球沒人較自然

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我台前文<中國地效飛行船>念情曾問:發明那麼多武器幹啥/地球經得起摧殘嗎?

站長回應:人是萬物之靈嘛/地球連核子冬天(含暖化)也不會被毁/人就可能跟恐龍一樣消失了/沒了人類的地球可能會比較自然。

站長英明(真屁臭!非人的哲學家!)科學人也如是觀:

<如果地球上沒有人>科學人07/08/06【口述/魏斯曼;翻譯/陳儀蓁】

假設地球上所有的人類都消失了,世界將發生什麼變化?藉由這種創新的方式,可以審視人類如何影響環境!
  經常有人想像自己是地球上最後一個倖存的人,是常有的事,不過如果所有的人類都瞬間從地球上消失了呢?美國科學作家、亞 利桑那大學新聞系副教授魏斯曼(Alan Weisman)的新書《少了我們的世界》(The World Without Us)就以此為開端。在這個思考實驗中,魏斯曼並未言明人類毀滅的原因,相反的,他直接假設人類突然從地球上消失,然後預測接下來的數年、數十年、數百 年,最有可能發生的事件。
  根據魏斯曼的描述,我們大部份的基礎建設,幾乎馬上就會開始毀損,少了清道夫、道路維修人員,優美的林蔭大道、高速公路,在數個月內就會開 始出現裂痕、扭曲變形;接下來的數十年,房屋、辦公大樓陸續倒塌,但是某些一般的用品,則可能長時間都不會腐朽,例如不鋼鍋,如果埋在雜草叢生的小土丘下 (那裡曾經是我們的廚房),就可能保存數千年之久;而某些常見的塑膠,也許會保持完好長達數萬年之久,在微生物演化出消化它們的能力之前,這些塑膠是不會 分解的。
  Scientific American編輯米爾斯基(Steve Mirsky)親自訪問魏斯曼,探究他寫作這本書的動機,以及我們可以從書中學到哪些教訓,以下是訪談內容的節錄。
如果明天就是人類的末日,曼哈頓宏偉壯觀的建築群在短時間內將不復存在,魏斯曼勾勒出了紐約市從水泥叢林轉變為原始森林的過程。
  「如果有一天人類不在這裡了,我們所創造的那些東西會變成什麼樣呢?大自然會把我們留下的痕跡一掃而空嗎?有沒有哪些東西是無法摧毀或不可抹滅的?大自然有可能把紐約市帶回1609年、英國探險家哈德遜(Henry Hudson)當初見到的那片森林嗎?」
  「我問過紐約市的工程師與維修人員,他們得花多少力氣在抵抗大自然的力量,結果十分驚人。我發現那些壯觀、氣勢凌人的建築,雖然看起來那麼 雄偉且屹立不搖,事實上卻十分脆弱,這些建築能夠存在並正常運作,多虧了少數人在支撐,而我們大多數人也都依賴著這些人,生活才得以照常運轉。『曼哈頓』 這個名字源自印第安語的『丘陵』,這裡曾是一座丘陵起伏的島嶼,當然,人們最後剷平這些丘陵,鋪上棋盤式街道。過去曾經有40條溪流貫穿這些丘陵,還有許 多泉水遍佈整座曼哈頓島,這些水現在到哪裡去了呢?這裡的雨水也跟以前一樣多,但這些水現在都受到監控,藏在地底下,有些則在污水系統中流動,但是污水系 統並不像大自然的毛細作用那樣有效,以致大部份的地下水都在地下蠢動、隨時想竄出,就算是晴朗無雲的豔陽天,地下鐵的維護人員光是一天就得抽出4920萬公升的水,否則大水就會開始淹進隧道。」
  「曼哈頓有些地區得持續對抗水位不斷升高的地下河流侵蝕軌道。當你站在幫浦室裡,看著大量的水湧入,而腳下的小箱子裡,正是把水抽出的幫浦。所以說,如果 人類明天就從地球上消失,首先會發生的事情之一就是電力中斷。我們的電力主要來自核能或燃煤發電廠,這些電廠都有自動的故障安全防護開關,確保系統在無人 監控的情況下,一切不會失控。一旦電力中斷,幫浦就會停止運作,水則會灌入地下鐵。在48小時內,紐約市有很多地方會開始淹水,甚至從地面就可看到,例如 污水管會產生溢流,因為這些污水管很快就被垃圾堵住,一開始,這些堵塞物是飄散在紐約市的塑膠袋,之後,如果公園的籬笆無人修剪,就換成枯枝落葉了。」
  
  「但是地底下會發生什麼事呢?腐蝕。想像一下你站在萊辛頓大道下方的地下鐵,等待列車進站,而上方由鋼柱支撐著的屋頂,其實就是街道。這些 鋼柱會漸漸腐蝕,最後倒塌,過一陣子街道上就會出現坑洞,這一切只要花二、三十年的時間。而且過不了多久,某些街道就會變回地表上的河流──那些在我們大 興土木之前,原本就存在於曼哈頓的河流。」
  
  「曼哈頓有很多建築是固定在岩床上的,即使這些建築有鋼筋支撐,它們的結構也不是為浸水所設計,這些建築最終會傾斜、倒塌。而隨著氣候變 遷,天氣變得更極端,勢必有更多颶風侵襲東岸。通常一棟建築的倒塌,會連帶引起其他建築的倒塌,進而闢出一片空地。植物的種子隨風飄進這些空地,然後在路面的細縫中落腳;雖然這些種子在落葉形成的腐植層也能輕易生根,但混凝土粉碎後產生的石灰,將營造一個酸度較低的環境,適合多種的植物生存。這座城市將開始發展屬於自己的小生態系。每年春寒時節,新的裂縫就會產生,水流進這些裂縫然後結冰,導致縫細擴大,植物種子就會飄進這些新的裂縫。這些情況很快就會發生。」
  一旦人類在這個世界上消失,地球的生態系會如何轉變呢?魏斯曼說,我們可以參考人類足跡罕至的那些原始地區,或許可以從中一瞥這個假想中的世界。
  「為了一探人類消失後的世界會變成什麼樣子,我前往人類因為各種原因而離開的荒地,其中一處是歐洲最後一座原始森林,那裡就像小時候有人讀 格林童話給我們聽時,心中浮現的影像:一座陰森幽暗的森林,樹上掛著厚重的苔蘚,狼嚎不絕於耳。這樣的地方依然存在於波蘭和白俄羅斯的邊境,那裡是13世 紀立陶宛一位公爵設立的狩獵場,這位公爵後來成為波蘭國王,日後許多波蘭國王及俄國沙皇,均保留此地做為私人狩獵場。這座森林鮮少有人類干擾,第二次世界 大戰之後就成為國家公園。走進這座森林,舉目可見參天林木,這種感覺並不奇怪,反而令人舒暢,就像某些東西在這裡才是完整的,你可以看見45公尺高、3公 尺粗的橡樹、白蠟樹,這些樹的樹皮溝痕之深,足以讓啄木鳥塞滿松果;除了狼與麋鹿,這裡也是最後一群原生歐洲野牛的家。」
  「我也到過韓國的非軍事武裝區,在這長約241公里、寬約4公里的窄長緩衝地帶,有兩支武力強大的世界級軍隊彼此對峙著。在這兩支軍隊之間的,則是無心插柳的野生動物保護區,如果不是因為這塊非軍事區,有些物種可能已經滅絕了。有時候你會聽到兩方士兵透過擴音器對彼此喊話,或是用閃光打出各自陣營的標語,而就在這樣緊張的情勢之中,你卻可以看見成群的鶴在此過冬。」
  「不過,為了真正了解少了人類的世界,我知道我必須認識人類尚未演化出來的世界,所以我去了非洲,這是人類的起源地,也是唯一仍有大型動物漫步的大陸。世界各大洲及許多島嶼,都曾有大型動物的分佈,北美洲和南美洲過去有比猛象還大的大樹獺、和熊一樣大的海狸,究竟牠們為何從地球上滅絕,至今仍眾說紛紜,但矛頭大多指向人類,各大洲的滅絕事件似乎都與人類抵達的時間相符。不過在非洲,人類與動物卻共同演化,而且那裡的動物已經學會如何躲避人類的獵殺。一旦少了人類,北美洲大概會在不久的時間內成為巨鹿的棲息地,隨著森林面積逐漸復原,在演化的長河裡,大型草食動物終將演化出攝取所有木本植物養 份的能力,大型的肉食動物也將跟著演化。」……
 
人類演化 维基百科
 

人類演化(Human evolution)指的是智人這個獨特物種的起源和演化,這是相對於其他人科動物(hominid)、大猿與胎盤哺乳動物而言。對於人類演化的研究涵蓋幾個科學學科,包括體質人類學、靈長類學、考古學、語言學與遺傳學。[1]
     在人類演化的脈絡下,「人類」這個專有名詞指的是「人屬」,但人類演化的研究往往包括其他人科動物,如南方猿,人屬是在大約230萬至240萬年前的非洲,從南方猿人屬分支出來。[2][3]科學家們估計,人類大約在距今500萬到700萬年之間,從他們與黑猩猩的共同祖先分支出來。其後發展的若干人屬物種和亞種,已告滅絕。這些包括棲息在亞洲的直立人、棲息在歐洲的尼安德塔人。古智人大約在距今40萬年到25萬年間演變出來。
     在科學家之間,關於「解剖學上的現代人類」(anatomically modern humans)的起源,所持的主流觀點是「現代人類晚近非洲起源說」或「源出非洲」假說。[4][5][6][7]這個假說主張,智人興起於非洲,並且在大約距今5萬年到10萬年間遷移出非洲大陸,取代了在亞洲的直立人以及在歐洲的尼安德塔人。支持另一種「多區域演化」的科學家主張,智人是在地理上相區隔但維持相互混血的諸多人類群體之間所產生的,這些群體源自於在距今約250萬年前,源出非洲的直立人所從事的一場遍及世界各地的遷徙。證據顯示,尼安德塔人的數個單倍群類型出現於目前在非洲以外的人類群體中;而且,尼安德塔人及其他人屬,例如傑尼索瓦人(Denisova hominin)可能貢獻了他們 6% 的基因體給現今的人類。[8][9]
    目錄
 1 思想史
 2 在人屬出現之前 2.1 大猿的演化
 2.2 人類譜系從其他大猿分支之後
3 人屬 3.1 巧人
 3.2 人屬魯道夫種與人屬喬治亞種
 3.3 匠人與直立人
 3.4 西布蘭諾人與人屬先驅種
 3.5 人屬海德堡種
 3.6 羅德西亞人與賈威斯頭骨
 3.7 尼安德塔人
 3.8 智人
 3.9 弗洛瑞斯人
 3.10 傑尼索瓦人族
4 人屬物種對照表
 5 使用工具 5.1 石器
 5.2 現代人類與「大躍進」論辯
6 人類演化的模型 6.1 源出非洲
 6.2 多地起源模型
7 衍生閱讀
 8 參考文獻
    思想史
人屬的英文homo這個詞,這個用來稱呼人類所屬的生物屬名,是拉丁文稱呼「人類」的字詞。它最初是由卡爾·林奈選來用在他的分類系統中。英文的「人類」一字human源自於拉丁文的humanus,這是homo的形容詞。拉丁文的homo源自於印歐語系的語根dhghem,意指「大地」。[10]
     卡爾·林奈及當時其他科學家也認為,大猿是人類最親密的近親,這是由於形態學和解剖上的相似處。人類與早期類人猿在譜繫上具有連結的這種可能性,直到1859年查爾斯·達爾文出版《物種起源》之後,才可能變得更清楚。這本書主張支持新物種由早先物種演化而來的概念。達爾文的書沒有觸及人類演化的問題,只是說:「光芒將會投射在人類起源和他的歷史」。
     最早關於人類演化本質的爭辯,出現在湯瑪斯·亨利·赫胥黎和理查·歐文之間。赫胥黎認為人類從類人猿演化而來,他列舉了人類和類人猿之間的許多相似性與相異性,特別是在他1863年的書《有關人類在自然界定位的證據》(Evidence as to Man's Place in Nature)。然而,許多達爾文的早期支持者(如阿弗雷德·羅素·華萊士和查理斯·萊爾)並不同意人類心智能力和道德情感的起源,可藉由自然選擇得到解釋。達爾文於1871年發表《人類的由來》一書時,將演化理論與性選擇運用於人類本身。[11]
     有一個嚴重的問題,就是缺乏介於人類與類人猿中間類型的化石。直到1920年代,這類化石才在非洲出土。1925年,雷蒙·達特(Raymond Dart)描述了南方猿人非洲種(Australopithecus africanus)的命名用標本(type specimen)是「陶格孩童」(Taung Child),這是在一座山洞裡發現的一具南方猿人嬰孩。這個孩童的遺骸包括一個保存完好的細小頭骨及其腦子的顱內腔模型(endocranial cast)。雖然這個腦子的腦容量較小(410立方公分),但是它的形狀是圓轉的,有別於黑猩猩和大猩猩的腦子,而更像是現代人類的腦子。此外,這個標本也顯示較短的犬齒,而且枕骨大孔的位置成為雙足直立行走的證據。所有這些特徵都使得達特相信,陶格孩童是一個雙足直立行走的人類祖先,也是介於類人猿與人類之間的一個過渡形式。
     類人猿分類學(人類及其近親的分類)自從1950年代以來,已有很大的變化。[12]例如,纖細種南方猿人曾被認為是現代人所屬的人屬(Homo)祖先。[13]南方猿人與智人都是動物分類學上的人族(tribe Hominini)的一部分。[14]
     1970年代所蒐集的資料顯示,南方猿人是個多樣化的群體,南方猿人非洲種未必是現代人類的直接祖先。[15]原先將南方猿人分類為「纖細種」與「粗壯種」,現在的重新分類將粗壯種放進單獨的屬:傍人(Paranthropus)。[15]分類學家將人類、南方猿人及相關物種,以及其他類人猿放在同一個科,稱為人科(Hominidae)。
     在1980年代與1990年代DNA測序的進展,特別是粒線體DNA以及稍後的Y染色體DNA的研究,增進了對人類起緣的認識。[16][17][18]來自世界各地廣大原住民群體的粒線體DNA與 Y染色體DNA樣本排序結果,顯示了關於男性與女性基因遺傳的遠祖訊息。[19] 基因樹狀圖差異的校準,支持了現代人類晚近非洲起源說。[20] 分析呈現了再非洲各地具有最大的DNA 模式多樣性,這顯示非洲是粒線體夏娃與Y染色體亞當的祖居地。[21]
    在人屬出現之前
    大猿的演化
    更猴

靈長類的演化史可追溯到距今6500萬年,牠們是在當時造成物種(特別是恐龍)滅絕的大災難下倖存的胎盤哺乳動物之中,最古老的一群。已知最古老的類靈長類哺乳動物物種,更猴(Plesiadapis)來自北美,但牠們遍佈於歐亞大陸和非洲,在古新世和始新世期間,這兩處地方都處於熱帶。
    假熊猴

隨著當代氣候的開始,特點是在大約距今3000萬年前的漸新世第一次出現了南極冰帽。在這個時間出現的靈長類動物是假熊猴( Notharctus)。1980年代在德國發現的化石證據,確定具有1650萬年的歷史,比起來自東非的類似物種早了大約150萬年,並正在挑戰關於人類祖先源自非洲大陸的理論。
     大衛·畢甘(David Begun)[22]表示,這些靈長類動物在歐亞大陸蓬勃發展,而這個譜系導向非洲猿類和人類,包括森林古猿(Dryopithecus),從歐洲或西亞向南遷移至非洲。這支後來存活下來的熱帶群體,出土最完整的一群見於開羅西南部的法揚(Fayum)堆積層,始新世晚期和漸新世最早期的化石層位之中,這引發後續所有的現生靈長類,馬達加斯加的狐猴,東南亞的懶猴,非洲的嬰猴屬(galago)或「叢林嬰兒」(bush babies),以及人形亞目(Simian anthropoids);廣鼻猴次目(platyrrhine)或新世界猴,和狹鼻猴次目(catarrhine)或舊大陸猴、類人猿和人類。
     已知最早的狹鼻猴次目,來自漸新世晚期的卡莫亞猿(Kamoyapithecus),在肯亞北部大裂谷的Eragaleit出土,定年為距今2400萬年前。其祖先一般認定是來自法揚的埃及猿、原上猿與傍猿(Parapithecus),在大約距今 3500萬年前。在2010年, Saadanius 被描述為狹鼻猴次目冠狀群體(Crown group) 最後共同祖先的一個近親,目前暫時定年到距今2900萬到2800萬年間,有助於填補長達1100萬年的化石記錄斷層。[23]
    在中新世早期,大約2200萬年前,來自東非的多種適應樹居生活的原始狹鼻猴亞目,顯示一段歷史悠久的早期多樣化發展。在2000萬年前的化石,包括歸類於最早的舊世界猴維多利亞猿(Victoriapithecus)的碎片。在這個屬當中,被認為處在猿類譜系之內,可推至距今1300萬年前的物種包括原康修爾猿、Rangwapithecus、 Dendropithecus、Limnopithecus、Nacholapithecus、Equatorius、Nyanzapithecus、非洲古猿 、日猿(Heliopithecus)和肯尼亞古猿,都來自東非。其他中新世的普遍非cercopithecids來自遙遠的遺址,沉積在納米比亞洞穴的Otavipithecus,出自法國、西班牙和奧地利的加泰羅尼亞皮爾勞爾猿和森林古猿,證實在中新世早中期,在氣候相對溫暖的非洲和地中海盆地,有著廣大的生物型態多樣性。年代最近的中新世類人猿,山猿,出土自義大利距今900萬年的煤層。
     分子證據指出,長臂猿(長臂猿科)的譜系,大約在距今1800萬至1200萬年前,從大猿的譜系分割出來;紅毛猩猩(猩猩亞科)的譜系,大約在距今1200萬年前,從大猿的譜系分割出來。目前並未出土足以清楚記載長臂猿祖先的化石,它可能源自於一個迄今未知的東南亞類人猿群體,但化石原紅毛猩猩可由來自印度的拉瑪古猿(Ramapithecus)和來自土耳其的Griphopithecus做為其祖先的代表,追溯至距今1000萬年前。
     人類譜系從其他大猿分支之後
一個雌性的阿法南方古猿(南方猿人阿法種)的重建模型。綽號「露西」。
最接近大猩猩、黑猩猩和人類最後的共同祖先,可由肯亞出土的仲山納卡里猿和希臘出土的歐蘭猿為代表。分子證據顯示,在距今800萬至400萬年前,首先是大猩猩,然後是黑猩猩,從這條通往人類的演化路線分離出來;人類的DNA大約有98.4%與黑猩猩相同,這是比較單核苷酸多態性(single nucleotide polymorphisms)所得到的結果。大猩猩和黑猩猩的化石記錄相當有限。兩者的保存狀況都不理想(熱帶雨林土壤往往是酸性,會分解骨骼)。
     其他人族有可能適應赤道帶以外的乾燥環境,還有羚羊、土狼、狗、豬、大象以及馬。約在距今800萬年前,赤道帶縮小。這些化石人族 – 從與黑猩猩分道揚鑣之後的人類譜系 - 比較廣為人知。最早的是查德沙赫人(距今700萬年)和圖根原人(距今600萬年),其次是:
 地猿(距今550萬到440萬年),包括地猿始祖種(Ardipithecus kadabba)和地猿根源種(Ardipithecus ramidus)。
 南方猿人屬(Australopithecus)(距今400萬到180萬年),包括湖畔南方古猿、阿法南方古猿、 南方古猿非洲種、羚羊河南方古猿、驚奇南方古猿,以及源泉南方古猿。
 肯亞猿人屬('Kenyanthropus)(距今300萬到270萬年)。
 傍人屬(距今300萬到120萬年),包括衣索比亞傍人、鮑氏傍人、粗壯種傍人(Paranthropus robustus)。
 人屬(距今200萬年至今),包括巧人、人屬魯道夫種、匠人、格魯及亞人、人屬先驅種、西布蘭諾人、直立人、海德堡人、羅德西亞人、尼安德塔人、智人伊達圖亞種、古智人、弗洛瑞斯人。
    人屬
智人是人屬唯一的現生物種,另有某些已告滅絕的人屬物種可能是智人的祖先,有許多可能是我們的「表兄弟」,已經透過物種生成過程而分離出去(speciated),遠離我們祖先的路線。[24] 關於哪些群體應算作單獨的物種,哪些是亞種,目前尚未達成共識。在某些情況下,這是由於缺乏化石證據;在其他情況下,這是由於使用細微的差異,來分類人屬的各種不同物種的結果。「撒哈拉泵浦理論」(Sahara pump theory) [25](描述一個偶爾勉強稱得上「濕潤」的撒哈拉沙漠)提供對早期人屬變異的解釋。
     依據考古學和古生物的證據,有可能在某種程度上推斷出,各種古代人屬的飲食習慣,並研究在人屬之中,飲食對於體質與行為演化所扮演的角色。[26][27][28][29][30]
    巧人
巧人( H. habilis)存活在大約距今240萬到140萬年前。巧人是人屬的第一個物種,在 上新世晚期或 更新世早期的非洲南部與東非,大約距今250萬到200萬年前,從南方猿人分支出來。巧人具有比南方猿人更小的大臼齒與更大的腦子,並且運用石頭(可能也用動物骨骼)製作工具。這是目前已知最早的人屬動物之一,其發現者路易·李基(Louis Leakey),因著牠與石器的關連性,暱稱為「巧人」。某些科學家提議將這個物種的屬別,從人屬移到南方猿人屬,因為依據對於牠的骨架所做的型態學分析,牠比較適應於樹居(arboreal,棲息在樹上),而不是如同智人一般雙足直立行走(bipedalism)。[31]
    人屬魯道夫種與人屬喬治亞種
這些物種名稱是用在大約從距今190到160萬年間的化石,然而牠們與巧人的關係尚未釐清。
 人屬魯道夫種(Homo rudolfensis)指稱來自肯亞的一個不完整的頭骨。科學家建議這是另一個巧人,但這尚未獲得確認。[32]
 人屬喬治亞種(Homo georgicus)來自喬治亞共和國,可能是介於巧人與直立人間的一個中間型態物種,[33]或是直立人的一個亞種。[34]
    匠人與直立人
關於人科群體基於化石證據的時空分布模擬,[35]其他詮釋方式的主要差別在於人科物種的分類學與地理分布。
第一個直立人化石是由荷蘭軍醫杜保斯(Eugene Dubois)在1891年於印度尼西亞的爪哇島發現的。他起初將這批化石材料命名為Pithecanthropus erectus,這是依據這些化石的型態學,他認為這是介於人類與大猿的中間物種。[36]直立人(Homo erectus)存活的期間大約從距今180萬年到7萬年前(這或許指出,牠們可能受到距今約7萬年前的多峇巨災(Toba catastrophe)影響而滅絕;然而,直立人梭羅亞種(Homo erectus soloensis)與弗洛瑞斯人(Homo floresiensis)逃過這場巨災而存活下來。在前半段,從距今180萬到125萬年前的直立人,被認為是一個獨立的物種:匠人(Homo ergaster),或是直立人的亞種:直立人匠人亞種(Homo erectus ergaster)。
     在更新世早期,距今150萬到100萬年間的非洲、亞洲與歐洲,某些巧人群體發展出較大的腦子,並製作更進步的石器;連同其他差異,足以讓人類學家將牠們分類為一個新物種:直立人。此外,直立人確實是第一個直立行走的人類祖先。[37] 這可能藉由膝蓋的演化,以及枕骨大孔(foramen magnum,人類頭骨正下方的大孔,連接腦子與脊髓)的位置前移而成為可能。直立人用火煮食肉類。
    直立人的有名標本是北京人(因其出土化石數量龐大且層位較多);其他標本在亞洲(特別在印度尼西亞)、非洲與歐洲出土。現在有許多古人類學家用「匠人」來指稱這個群體的非亞洲型態,「直立人」這個名稱只保留用在亞洲所發現的化石,以呼應牠們在骨架與齒式方面有別於「匠人」之處。
    西布蘭諾人與人屬先驅種
這些物種可能是介於直立人與人屬海德堡種之間的中介物種。
 人屬先驅種(Homo antecessor)已知是來自西班牙與英國的化石,定年為距今120萬年到50萬年前。[38][39]
 西布蘭諾人(Homo cepranensis)指稱一個在義大利出土的頭蓋骨,據估計約在距今80萬年前。[40]
    人屬海德堡種
人屬海德堡種(H. heidelbergensis)存活在大約80萬到30萬年前。學者也提議將其分類為智人海德堡亞種(Homo sapiens heidelbergensis)或智人古匈牙利亞種(Homo sapiens paleohungaricus)。[41]
    羅德西亞人與賈威斯頭骨
 羅德西亞人(H. rhodesiensis),估計其年代約在距今30萬年到125,000年前。 目前大多數的專家相信羅德西亞人是屬於人屬海德堡種,即使其他學者提議其為古智人與智人羅德西亞亞種(Homo sapiens rhodesiensis)。
 在2006年2月,賈威斯頭骨(Gawis cranium)的化石出土,這可能是介於直立人與智人之間的中間物種,或是許多已告滅絕的演化路線之一。這個來自衣索比亞賈威斯的頭骨的年代約在距今50萬年到25萬年間。目前只有出版摘要資料,尚未由這個團隊發表經過同僚審查的研究報告。賈威斯頭骨的臉部特徵顯示,牠是一個中間物種或是「波多人」(Bodo man)女性的標本。[42]
    尼安德塔人
尼安德塔人(H. neanderthalensis)存活的時間從距今40萬年前。[43] 也有學者提議將其分類為智人尼安德塔亞種(Homo sapiens neanderthalensis):學者持續爭辯「尼安德塔人」是否為一個單獨物種:人屬尼安德塔種,或者是智人的一個亞種。[44] 雖然這個爭論尚未平息,來自粒線體DNA 排序的證據指出,在尼安德塔人與智人之間並未發生明顯的基因流佈。因此,這兩者是分別的物種,其共同祖先約在距今66萬年前。[45][46] 在1997年,馬克史東慶(Mark Stoneking)說道:「[依據從尼安德塔人骨骼所萃取的粒線體DNA] 得到的結果指出,尼安德塔人並未貢獻粒線體DNA給現代人類… 尼安德塔人並不是我們的祖先」。對於第二組尼安德塔人來源的調查,支持了這些發現。[47]然而,在2010對於尼安德塔人基因體的排序指出,尼安德塔人確實在大約公元前75,000年與智人混血 (在智人遷移離開非洲之後,但在他們分別遷往歐洲、中東與亞洲之前)。[48]當代人類的DNA約有1%到4%源自尼安德塔人的DNA。[48] 這個1-4% 的DNA差異只出現在非洲以外的人類。[48] 然而,「多區域演化」假說的支持者指出,最近研究顯示,非洲以外的核心DNA遺傳的時間可回溯到距今100萬年,[49]即使這些研究的可靠性受到質疑。 [50]來自智人的競爭,可能導致尼安德塔人的滅絕。[51][52]他們有可能在歐洲並存,直到距今1萬年前。[53]
    智人
智人(Homo sapiens) (種名sapiens的拉丁文原意為「聰明」或「有知識」)存活於距今25萬年到現在。在大約距今40萬年至25萬年間,當時是更新世第二間冰期,人類的腦容量變大,且發展出更細緻的石器製作技術,這些都是由直立人轉變為智人的證據。直接的證據顯示,有一股直立人從非洲向外遷移,接著在非洲的物種生成過程中,智人從直立人演化出來。智人後續在非洲內部與向非洲以外地區的遷移,最終取代了較早散居各地的直立人。這個遷移與起源理論往往稱為單地起源說或非洲起源說(Out of Africa theory)。目前的證據並未排除某些多區域演化(multiregional evolution)或遷居的智人與各地既有的人屬群體混血的可能。這是目前古人類學的一個熱烈爭辯的領域。
     當前的研究確認了,人類在遺傳學上是高度同質的;換言之,人類個體的DNA比起其他物種而言,具有較多的相似性。這可能源自人類演化的時間相對晚近,或由某些毀滅性的自然災害所引起的種群瓶頸,例如多峇巨災。[54][55][56]然而,人類各群體已產生獨特的遺傳特徵,主要導因於人類的小群體遷移到許多新環境。這些因適應而產生的特徵,僅佔智人基因體的極小成分,但包括了各種不同特徵,例如膚色與鼻型,此外也有內部構造的特色,例如在高海拔地區更有效呼吸的能力。
     來自衣索比亞的智人伊達圖亞種可能是一個已消失的亞種,存活於大約距今16萬年前。
    弗洛瑞斯人
弗洛瑞斯人(H. floresiensis)大約存活在距今10萬年到12,000年間,由於體型嬌小,被暱稱為哈比人,這可能是島內侏儒化所造成的結果。[57] 弗洛瑞斯人引人好奇的是牠們的體型與年代,這是一個具體的晚近的人屬物種,但展現了許多當代人類所沒有的衍生特徵(derived traits)。換言之,弗洛瑞斯人與當代人類具有共同祖先,但從當代人類的譜系分出去,依循一條獨特的演化路徑。主要的發現是一個年約30歲的女性骨架。在2003年出土,定年約在距今18,000年。這名女子存活時身高約一公尺,腦容量約380立方公分。(其腦容量如同黑猩猩,不到智人的平均值1400立方公分的三分之一。)
     然而,學界持續爭辯著,究竟「弗洛瑞斯人」是否確實是個單獨存在的物種。[58] 目前有一些科學家相信,「弗洛瑞斯人」是受到病理侏儒症所苦的一種「智人」。[59]這一假說受到部分的支持,因為在弗洛瑞斯島,也就是這個骨架被發現的島嶼,有某些當代人類是俾格米人。有人認為,這些較矮的俾格米人再加上病理侏儒症,確實可能創造出一種類似哈比人的人類。其他主要對於「弗洛瑞斯人」這個物種概念所做的攻擊,在於在其出土地點的工具僅僅與智人有關。[59]
     但是,這個病理侏儒症的假說無法解釋的是,為何弗洛瑞斯人其他的解剖特徵並不像現代人類(無論患病與否),反而很像我們種屬的古代成員。除了頭骨特徵之外,這些特徵也包括手腕、前臂、肩膀、膝蓋和腳的骨骼形式。
    傑尼索瓦人族
2008年,在西伯利亞阿爾泰山從事研究工作的考古學家,於傑尼索瓦洞穴發現一個小指骨頭碎片,來自目前稱為傑尼索瓦人族(Denisova hominin)群體的一位青少年。[60]在這處洞穴的相同層位出土的器物,包括一個手鐲,依據放射性碳定年法大約在距今四萬年前。由於傑尼索瓦洞穴氣候涼爽,因此在化石片段之中的DNA得以保存下來,目前已對其粒線體DNA及核心基因組DNA完成排序。[61][8]
雖然其粒線體DNA的分歧點時間深度遠比預期更深,[62]但是完整的基因組排序,顯示傑尼索瓦人與尼安德塔人屬於相同的世系,但兩者就在現代人類興起不久之後,就從同一條路線分裂開來。[8]目前已知在歐洲,現代人類與尼安德塔人的重疊時間超過一萬年,而且這項發現引發一種可能性,尼安德塔人、現代人類、傑尼索瓦人或許曾經並存。帕博(Pääbo)指出,這個分支的存在,使得更新世晚期的圖像更加複雜。[60]
     人屬物種對照表
人屬物種對照表
物種生存年代 (百萬年前)生存地點成人身高成人體重腦容量 (cm³)化石記錄發現 / 名稱出版時間
人屬先驅種 Homo antecessor1.2 – 0.8西班牙1.75公尺(6英尺)90公斤(198磅)1,0002處遺址1997
西布蘭諾人Homo cepranensis0.9 – 0.8?義大利1,0001 個頭蓋骨1994/2003
直立人Homo erectus1.5 – 0.2非洲, 歐亞大陸 (爪哇, 中國, 印度, 高加索)1.8公尺(6英尺)60公斤(132磅)850 (早期) – 1,100 (晚期)多處遺址1891/1892
匠人Homo ergaster1.9 – 1.4東非南非1.9公尺(6英尺)700–850多處遺址1975
弗洛瑞斯人Homo floresiensis0.10? – 0.012印尼1.0公尺(3英尺)25公斤(55磅)4007具個體2003/2004
Homo gautengensis>2 – 0.6南非1.0公尺(3英尺)2010
人屬喬治亞種Homo georgicus1.8喬治亞(國家)6004具個體1999/2002
巧人Homo habilis2.3 – 1.4非洲1.0–1.5 米33–55 公斤510–660多處遺址1960/1964
人屬海德堡種Homo heidelbergensis0.6 – 0.35歐洲, 非洲, 中國1.8公尺(6英尺)60公斤(132磅)1,100–1,400多處遺址1908
尼安德塔人Neanderthal0.35 – 0.03歐洲, 西亞1.6公尺(5英尺)55–70公斤1,200–1,900多處遺址(1829)/1864
人屬羅德斯種Homo rhodesiensis0.3 – 0.12尚比亞1,300非常少1921
人屬魯道夫種Homo rudolfensis1.9肯亞1個頭骨1972/1986
智人伊達圖亞種Homo sapiens idaltu0.16 – 0.15衣索比亞1,4503 個頭蓋骨1997/2003
現代人類Homo sapiens sapiens0.2 – 現代世界各地1.4米–1.9米50–100公斤1,000–1,850目前仍存活—/1758

    使用工具

「尖石」,這是一個奧度瓦伊礫石器,人類石器的最基本類型。
火是人類最偉大的發現之一,對於人類演化非常重要。
從英國肯特郡出土的Acheulean 手斧,這是直立人使用的燧石器。
維倫多爾夫的維納斯,舊石器時代藝術的範例。
    使用工具已被學者詮釋成一種智力的標誌,而且學者提出理論,工具使用可能觸發了人類演化的某些層面----最值得一提的是人類腦子的持續擴張。古生物學目前依然未能解釋腦子經過數百萬年的擴張,即使說從能量消耗來看,腦子的需求非常大。當代人類的腦子消耗約 20瓦(每天400千卡),佔人體能量消耗的五分之一。工具使用的增加,使得人類能獵得能量豐富的肉類,並有能力處理更多能量豐富的植物產品。研究人員認為,早期人類是在演化壓力下,提高他們創造和使用工具的能力。[63]
     值得一提的是,有許多物種能夠製作和使用工具,但人類這個物種控制了製作的範圍並使用更複雜的工具。目前已知最古老的工具來自衣索比亞的「奧度瓦伊石器」(Oldowan Stone Tools,發現地點為奧度瓦伊 Olduwai)。這些工具的年代距今250萬年到260萬年,來自已知最早的「人屬」物種。目前尚無證據顯示,距今250萬年前有任何「人屬」標本。在一些奧度瓦伊工具附近,出土了一個人屬化石,值得注意的是其定年在距今230萬年,這隱約顯示,也許早期人屬物種確實創造和使用這些工具。這確實可能,但沒有堅實的證據。伯納伍德(Bernard Wood)指出,「傍人屬」與這個「奧度瓦伊技術叢」("Oldowan Industrial Complex")大致同時存在這個區域。雖然沒有直接證據可佐證傍人屬是工具製造者,但他們的解剖構造提供了間接證據,顯示他們具備這方面的能力。大多數古人類學家都同意,確實最有可能是早期的「人屬」物種製作出奧度瓦伊工具。他們認為,當大多數的奧度瓦伊工具與人類化石同時被發目前,出現的始終是人屬,但不是傍人屬。[64]
     1994年,蘭德爾·蘇斯曼採用人屬及傍人屬的對向性拇指來做為他的立論基礎,推論他們都是工具製造者。他比較了人類和黑猩猩的拇指骨骼和肌肉,發現人類具有三條黑猩猩所欠缺的肌肉。人類也有較厚實的掌骨與更大的頭部,這使得人類的手在精準抓握方面,比黑猩猩更成功。蘇斯曼提出辯護,人類拇指的現代解剖學構造是基於製作與操作工具的需求而產生的演化回應,這兩個物種確實是工具製造者。[64]
    石器

從英國肯特郡出土的Acheulean 手斧,這是直立人使用的燧石器。經證實,最早的石器約在距今260萬年前,當時在東非的巧人使用的工具,是由圓形礫石簡單捶打而成的礫石器、砍器。[65]這標示了舊石器時代的開始,結束在最後一次冰河時代告終之時,大約距今一萬年前。舊石器時代細分為舊石器時代早期(約在距今35萬至30萬年前結束),舊石器時代中期(直到距今五萬年到三萬年前)和舊石器時代晚期。
     從距今70萬至30年的這段時期,稱為阿歇爾傳統〈Acheulean〉,當時的匠人(或直立人)由燧石和石英石製作手斧,起初相當粗糙(早期阿歇爾),後來經過在石片兩側更多細部修整。在距今35萬年之後,更細緻的勒伐技術(Levallois)發展出來。它包含一系列連續敲擊,製作出刮削器、切割器、針、扁針。[65]最後,大約在距今五萬年之後,尼安德塔人及克羅馬儂人製作出更細膩與專門化的燧石工具(刀、石瓣器)。在此期間,他們開始製作骨製工具。
    現代人類與「大躍進」論辯
直到大約距今五萬年到四萬年前,石器的使用似乎有一步一步的發展。每個階段(巧人、匠人、尼安德塔人)一開始都比前一個階段具有更高的水準,但一旦這個階段展開之後,進一步的發展就變得遲緩。這些「人屬」物種在文化上是保守的,但在距今五萬年之後,現代人類文化改變的速率開始增加。《第三種黑猩猩》的作者賈德·戴蒙和一些人類學家稱這個現象為「行為現代性」或「大躍進」。
     現代人類開始埋葬死者、製作衣服、發展複雜的狩獵技巧(如使用誘捕坑或逼使動物跳下峭壁),並從事石洞壁畫。[66] 隨著人類文化的進展,人類的不同人群推出新穎的技術,加入既有的技術當中:如魚鉤、鈕扣和骨針等器物已經顯示不同人群之間的差異,這些器物在距今五萬年前尚未出現於人類文化中。一般來說,尼安德塔人的各個群體之間並無技術上的差異。
     人類學家指出的現代人類行為的具體例證,包括專業化的工具、珠寶首飾和圖像的使用(如洞穴壁畫)、生存空間的組織、儀式(例如,有大量陪葬品的墓葬)、專門的狩獵技術、探索較不宜人的地理區域、以物易物的貿易網路等等。學者之間的爭辯還在持續進行,圍繞在究竟是一場「革命」導致現代人類的產生(人類意識的大爆炸),或者說這個演變是漸進的。[67]
    人類演化的模型
今天,所有的人類都同屬單一的群體:智人智人亞種(Homo sapiens sapiens),並沒有物種區隔。然而,根據「源出非洲」模型,這並不是人屬的第一個物種:人屬的第一個物種「巧人」,在至少距今兩百萬年演變出來,巧人生活在非洲不同區域的時間相對較短,「直立人」在超過距今180萬年前演變出來,到了距今150萬年前就已散布到舊世界各地。
     人類學家對於當代人類群體演化有著分歧的看法,是否只在東非發生演變、物種形成,然後遷移到非洲以外,並取代歐亞大陸的人類群體(所謂的「源出非洲」模型或「完全替代」模型);或是演變成一個相互連結的群體(由「多區域演化」假設所假定的模型)。
    源出非洲 
粒線體DNA的分支,這種DNA只透過母親傳給女兒。[68]
    依據由克里斯·斯特林格和彼得·安德魯斯所發展的源出非洲模型(Out-of-Africa model),現代智人是在距今 20 萬年前的非洲演變而來的。智人大約在距今七萬年到五萬年間,開始從非洲遷移出來,並最終取代當時存在於歐洲和亞洲的原始人屬物種。[69][70]源出非洲已獲得研究的支持,包括對女性的粒線體DNA(mtDNA)和男性 Y染色體的研究。使用 133 個類型的粒線體 DNA 構建譜系樹狀分析後,研究人員得出結論,她們都是來自非洲的同一個女人的後代,這個女人稱為粒線體夏娃。源出非洲模型也從非洲人群具有最高的粒線體遺傳多樣性這項事實得到支持。[71]
     關於這個向外遷徙的過程究竟是一次或多次,學者抱持著不同的理論。一套多次遷徙模型,其中包括向南擴散理論,[72]近年來已經獲得來自基因、語言和考古證據的支持。在這個理論中,大約在距今七萬年前,現代人類從非洲之角展開一場沿著海岸的遷徙。這群人有助於將人類擴展到東南亞和大洋洲,這解釋了為何早期人類在這些區域的遺址年代,遠遠早於在黎凡特的遺址年代。人類的第二波遷徙浪潮跨越了西奈半島進入亞洲,產生了在歐亞大陸的大批人群。第二波的人群擁有更成熟的工具技術,而且比起第一波的人群更少依賴沿海的食物來源。第一波人群的擴張證據可能已被每一次冰河時期結束時,上升的海平面所摧毀。[72]這個多次遷徙模型與來自粒線體 DNA 的研究結果相衝突,後者顯示歐亞大陸的人群以及東南亞與大洋洲的人群都是從同一個粒線體 DNA 譜系傳承下來,這支持了單一的源出非洲遷徙過程,產生了所有在非洲以外的人類群體。[73]
     莎拉·提胥可夫率領的廣大非洲的遺傳多樣性研究團隊,從113個不同人群的採樣當中,發現布希曼人具有最大的遺傳多樣性,這使得他們成為14個人類基因叢集的其中一個。這項研究也定位了非洲西南部現代人類遷移的源頭,接近納米比亞和安哥拉海岸。 [74]
     根據人類學家和考古學家所採用的多峇巨災理論,大約在距今七萬年前,印尼蘇門答臘島的多峇湖發生一場超級火山噴發,造成了全球性的後果,[75]致使當時的大多數人死亡,並創造出一個種群瓶頸,影響現今所有人類的基因遺傳。[76]
    多地起源模型
「多地起源模型」是一種「解釋人類演化的模型」,由沃波夫(Milford H. Wolpoff)於1988年提出。[77][78]多區域演化的觀點主張,人類演化是從距今250萬年前的更新世開始,直到現在,一直維持著單一的、連續的人類物種,在世界各地演化成為現代智人。 依據多區域假設,化石及基因體資料是說明全球性人類演化的證據,這與最近由晚近非洲起源說所假定的物種形成過程相矛盾。理查李基(Richard Leakey)認為化石證據並不充足,無法解決這個爭論。 [79] 對於Y染色體及粒線體DNA的單倍群研究已大大支持一個晚近的非洲起源。 [80] 來自常染色體DNA的證據也支持晚近非洲起源具有0.000 000 000 000 000 01 的可能性。[81] 然而,某些研究顯示,古智人(Archaic Homo sapiens)的遺傳成分也有可能摻雜在當代人類當中。[82] 最近關於尼安德塔人[83]與丹尼索瓦人[84] 的基因體排序也顯示確實發生某些混雜。在非洲以外的現代人類在其基因體中,有2-4%的尼安德塔人的等位基因,美拉尼西亞人額外具有4-6%的丹尼索瓦人等位基因。這些新的結果並不與《源出非洲》模型相抵觸,但顯示發生了一些額外的混雜事件。可能源自於距今73,000年前的多峇超級火山災難的一個種群瓶頸之後,經過一段復甦時間,一支很小的群體離開非洲,並遇到尼安德塔人,可能是在中東,他們的後代擴散到世界各地,有一小支遇到了丹尼索瓦人,可能是在東南亞,就在他們遷入美拉尼西亞之前。[85]
    衍生閱讀
 人類演化歷程
 早期人類對火的使用
 人類起源
 人類浩大的家族史展覽
    參考文獻
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地球上生命的起源和演化
 
作者:李家維(演講人) 國立自然科學博物館、清華大學生命科學系
張志玲(文字整理) 《科學發展》特約文字編輯
 
系統圖片
圖說:「海口蟲」立體復原圖。
    未來,我們的子孫會往哪兒發展呢?對於宇宙萬物、地球歷史、腳底下不安世界多些了解以後,某些科學家預測,未來的人類不是在地球上滅絕,就是要離開地球才能存活。
    想要了解地球生命的起源和演化,總不免抬頭看看,這個宇宙到底如何。在這個超過一百五十億年的宇宙裡,曾形成無數星球,也曾幻滅許多星球。像我們銀河系這樣的星系可能有上千億個之多。若將範圍縮小,只看地球所在的銀河,類似我們太陽的星球,約有兩千億個;每個太陽旁邊,又帶了些行星。可以想像,這個宇宙有多少像地球一樣的環境可以孕育生命呢?所以說,生命遍布在整個宇宙的想法是可以預期的。
     生命起源說各有論述
地球,大約在四十六億年前形成。過去二、三十年來,對於地球上生命起源的說法,一直在變,剛開始只是小幅度的改變,現在卻有較大膽的狂野想法。
    過去的主流想法以「化學演化」來說明地球生命的起源。早期認為,地球生命開始於小分子、大分子到聚合物;從組成細胞、複製遺傳基因至細胞分裂繁殖,生命就開始了。但此場景究竟發生在什麼時候?產生了什麼樣的細胞?其實仍有很大的爭論。
     其中一種想法是,生命可能來自於冰團。當海洋表面結成冰時,在冰晶縫隙裡,有機小分子聚成了大分子,生命於是開始。另一種想法是,受到月亮牽引潮汐的影響,海水蒸發,濃縮有機分子,岩石表面催化小分子的聚合,生命就這樣開始。最晚出現,大約一九七八年提出的想法認為,生命應從熱鍋開始:海底裂縫冒出的滾燙海水,最高超過攝氏300度,海水中夾雜很多特異的化學分子,這些化學成分和岩石作用後,不僅產生了海水裡的重要成分,生命也有可能從那裡開始。
     生命跡象出現在各個角落
化學演化說在過去幾年開始鬆動,大家不再那麼信心滿滿。七年前的夏天,美國太空總署對外宣稱,在一塊火星隕石上發現生命跡象。原來,一位美國女科學家於一九八四年在南極冰層上撿到一塊石頭,經分析確定,它是來自火星的第 12 塊被檢驗出來的隕石。見到石頭上微小的形體,太空總署有了些想法,這些想法,其實在過去 20 年裡已有許多生物學家提出。
    究竟是什麼呢?在北投、在黃石公園、在一些可以把蛋煮熟的熱泉裡,竟然住著能行光合作用的細菌,它們不只耐熱還嗜熱。此外,若向地下鑽個三千公尺,那裡見不到陽光,得不到有機物滋養,卻也住了很多細菌,它們吃、睡、繁殖都在那兒,是一群會利用自然界化學分子與氧化還原反應取得能量的細菌。
     另有些細菌,在琥珀裡睡了二千萬年後還能被叫醒。這樣的場景,在地球上很多地方都找得到。例如美國加州大學洛杉磯分校沈育培教授,她在中國東北的黑土底下找到許多古蓮子,用碳-14 定年後發現,這些蓮子是依照唐、宋、元、明、清的順序躺在地下,其中最老的一顆,經鑑定已有 1,288 年歷史。若拿銼刀銼皮,讓蓮子吸水,再放入水裡三天,它不但萌芽,還能長出新的蓮苗來。
     所以說,不只是細菌的生命堅毅,其他生物的生命也很堅毅。如果在高壓、高熱、高酸等極惡劣環境下生命仍可以存活,那麼,有什麼理由認為,這些生命不可以在星際間旅行呢?有什麼理由認為,它們不可以從一個星球散布到另外一個星球呢?
     生命始於三十九億年前
這些堅毅的生命是從什麼時候開始的?科學界的說法不停地在修正,最近一次的說法是三十九億年前,那時候,天外流星仍不停地、猛烈地轟炸地球,在那擾攘不安的時代,生命已經開始。這個依據來自一些有機碳化合物的分子。
     在寒冷的格陵蘭島上,某些磷酸鈣小砂礫裡包含著一些黑色的有機物質。雖然有機物質可以從自然界產生,也可以由生物合成,但是,分析當中的碳-12、碳-13比例後可知,這些黑色物質是由生物合成的。因為,只有生命可以擾動碳-12、碳-13 的比例。若這個定義正確,那麼,在三十九億年前磷酸鈣形成的時候,那些小砂礫已經包住了細菌的分子。如果生命曾出現在三十九億年前,也有可能不只出現一次。地球上的生命曾遭遇多次浩劫,人類則是災難倖存者的後代。
     共生──演化中的重要策略
想要為生命痕跡尋找證據嗎?疊層石(stromatolite)是個好幫手。因為,疊層石是一種活石頭,在它的表面,有一群活著的細菌在那兒行光合作用。這些細菌,每天曬太陽、分泌膠質、將水裡的礦物質膠結住,也主動地把這些礦物質沉積下來。而石頭本身,就這麼一丁點一丁點地,一層層往上長。可以說,那些製造疊層石的生物,改變了地球空氣的組成,也決定了生命演化的方向。
     地球就像其他行星一樣,在剛形成的時候沒什麼氧氣,只因氧是行光合作用的副產品,當氧氣隨著行光合作用的生物滋長且快速地增加以後,所做的第一件事,就是把地球給銹了。鐵,是地球上的第四大元素,在還原狀態時可溶於水,氧化後即沉積為鐵礦;現今煉鋼廠裡的鐵礦,大都是二十五億年前沉積的氧化鐵。沒錯,就在二十五億年前,疊層石生物產生的氧,把地球上的鐵都銹光了,之後,氧氣在大氣中開始侵害生命。
     我們的祖先細胞因此面臨抉擇:滅絕,或是搬到沒有氧氣的地方居住。不過,聰明的祖先細胞選擇了「與細菌共生方式」存活下來。在此之前,細胞內沒有細胞核,所有化學反應都混在細胞質裡進行。當祖先細胞吞進原本獨立生活、又能利用氧氣的細菌後,開始發展「將不同反應放在不同細胞器官進行」的能力,既解決氧氣毒害問題,又強化了代謝協調的效率。細菌進入祖先細胞後,就再也無法和我們分開了,這是共生現象(symbiosis),是生命演化過程中非常重要的策略。
     圓滾滾的動物胚胎
大約六億年到八億年前,至少有兩次,或者四、五次,地球凍成了冰球,每次凍結,就凍個千把萬年。地表上所有的水幾乎都成了冰,對生命而言,真是嚴苛的考驗,許多生命因此滅絕。
    這現象一直維持到五億八千萬年前,地球回暖,大陸貴州附近變成溫暖的淺海。歷經兩、三億年後,貴州又逐漸變成陸地。四千萬年前,印度板塊與歐亞大陸板塊碰撞、擠壓,拱起了青康藏高原,也隆起了雲貴高原,於是,累積在貴州的三、四千公尺的岩石,開始面對幾千萬年的風化侵蝕,到最後,終於土崩瓦解,露出藏在五億八千萬年前那些溫暖淺海裡的生物紀錄。
     在貴州瓮安縣有個五億八千萬年前的地層,裡面發現許多比小米還小的顆粒狀構造,圓滾滾的外形,大大小小有好多種。把它們拿出來用放大鏡看,就能看到上頭的裂縫,一個裂成二個、四個、八個、十六個……,到底是什麼呢?動物的卵和胚胎!放在電子顯微鏡下觀察時,可清晰見到每一個細胞的構造;磨成薄片後,還可見到細胞與細胞間的界線,而且,每一個細胞核都在,連蛋黃構造都保存著。
     到底是什麼動物能在遠古的歲月裡生下這麼多蛋呢?剛開始時,研究人員把石頭磨成薄片,或從裡面挑出胚胎,然後一個個去辨認;有時候敲開它們,看看內部構造。但對如此精美難得的化石,任何破壞都是一種罪惡,看來,要分析石頭裡的結構,非得研發更先進的技術不可。
     非破壞性分析研究
正巧新竹清華大學隔壁是國家同步輻射研究中心,如果把粒子加很高能量後,可導出平行、高解析度的X光,這就可以為化石拍照,希望能顯現化石內部的細微立體構造。後來發現這個辦法真不錯,於是尋訪世界各國的同步輻射中心,看誰可以把這項技術做得更好。
     如今這種非破壞性分析的X光顯微術研究,已在美國、韓國、瑞士、臺灣等的同步加速器中進行。這些研究隱含著一個迷人的期待:十年以後,美國太空船從火星上帶回石頭,應該只有少數人有機會參與研究,到時候,誰有本事以非破壞性分析技術來看火星岩石裡面最細微的構造,誰就有機會爭取研究的優先權。
     四月天的海底下熱鬧極了
從瓮安化石層一塊拳頭大的石塊裡,就可以找到上萬個動物胚胎,地球上還有這樣的場景嗎?其實在我們身邊就有。每年四月,月圓過後的第二天晚上,墾丁海底下的珊瑚都會集體產卵,無數的美麗卵泡,瞬間密布海水;不只珊瑚,很多無脊椎動物都在產卵,蚌殼把大量的精卵送出來,海膽、海星都在做這件事,四月天的夜晚,海裡頭熱鬧極了!
     同樣場景,也可能出現在五億八千萬年前的瓮安,四月天,月圓後第二個晚上,海洋中的無脊椎動物正大量地釋放精卵。但災難突然來到,發育中的大量胚胎,很快地被殺死,再沖到附近一個有大量磷酸與鈣的海域,這些物質,又很快地把胚胎化成不朽的石頭。
     地質學家習慣把地球的歷史切成兩段,一段稱為前寒武紀,另一段的開端就是古生代的第一紀──寒武紀(Cambrian)。過去一百多年來,寒武紀的開端(五億四千萬年前)被認為是動物出現的時候,然而,出土大量動物胚胎化石的貴州瓮安地層,卻比寒武紀的開始早了四千萬年。顯然地,在寒武紀之前,地球上早就出現了很多複雜的動物。
     海口蟲──演化中的重要生物
大陸昆明東南 50 公里遠的澄江縣也有個特別地層。五億兩千萬年前,那兒是一片溫暖淺海,但不知怎麼地,大約每隔一百年,附近就有個災難。只要災難一來,大量細緻的粉沙,會快速地把住在淺海裡的生物掩埋下來;在極短時間內,脫水、壓扁,許多生物還來不及被細菌腐化,就被壓成扁扁的化石,所有的構造細節都留在岩石上。那兒有很大一片區域布滿了這種化石,這些化石總稱為澄江生物群(Chengjiang Biota)。
    在滇池旁有一個叫做海口的小鎮,研究人員在一處不到四平方公尺的範圍內,找到三百多條小蟲子,取名海口蟲(Haikouella)。牠的肌肉已經分節,有消化道、尾巴、肛門與四對生殖腺,更重要的是,牠有一個脊索動物的特徵──軟的彈性構造。
     脊椎動物的特質是脊索,在當時,我們的祖先沒有選擇堅硬的盔甲,反而長出背部的脊索以便彈性地應付這個世界;又因為捨棄盔甲選擇智慧,所以長出個大腦來。脊索與大腦,成為無脊椎動物與有脊椎動物的最大區別,而海口蟲兼具這兩種構造,牠被認為是生物演化過程中一個非常重要的環節,也是無脊椎動物演化成脊椎動物的典型過渡代表。
     連續火山爆發古生代結束
古生代(the Paleozoic era)有很多紀,每一紀的結束,代表一次災難;每一次災難,都是生物滅絕的時候。到了古生代末期,陸塊逐漸聚集,海岸線消失,陸地中央變成沙漠。所以,地球變得很乾,有些生物耐不住乾旱而逐漸滅絕。
     但是,有一件事澈底改變了這一切。大多數說法認為,現今的西伯利亞地方,在二億五千萬年前發生了連續的火山爆發,這個爆發大到無以描述,在二百五十萬平方公里的面積上,累積了四公里厚的岩漿,如果將它攤平到全世界,大概可以攤到七公尺厚。岩漿噴了多久?沒人知道,但必定噴出大量火山灰,遮天蔽日;噴出很多氧化硫,折射陽光,使地球冷卻;噴出大量毒氣;噴上天的氧化硫,遇水變成硫酸,落到地下變成酸雨。可以想像,那是場大浩劫!
     結果,陸地上幾乎所有生物都死了,陸地上的大型動物超過三分之二消失;海洋裡,活下來的生物不到 5%;災難後的地層裡,不再有卷柏、木賊的孢子,取而代之的是腐化這個世界的真菌孢子。你能想像那個悲慘歲月嗎?滿地毛茸茸的真菌,正快速地腐化死亡的生物遺體。然而,危機也是轉機,又有很多新生物開始出現,古生代結束,中生代(the Mesozoic era)開始!
     蟲鳴鳥叫恐龍是主角
中生代有些什麼呢?爬行生物飛上天,變成翼手龍;入了海,變成魚龍。最後,大到無以倫比,長度可到六、七十公尺,走起路來地都震了的恐龍變成主角。而中國東北的遼西地區,從那兒出土的帶羽毛恐龍化石,震驚全世界,使得長達 150 年的「鳥的祖先可能是恐龍」的爭論,暫時停火。
     回溯一億兩千四百萬年前,遼西地區是一片大森林,布滿沼澤,花已經演化出來,蟲鳴鳥叫,生機盎然。依照人們尋找化石的經驗,天上飛的鳥通常不容易保存為化石,但在那兒,卻有上百種、幾萬個鳥化石,有些精美的標本上,每根羽毛都在。當時在那兒必定經常發生火山爆發,每次爆發,就在地層裡留下一層層火山灰,有些厚,有些薄,頻率相當高。
     稍微想像一下:火山爆發,火山灰,快速侵蝕那個生態世界,鳥、獸受到驚嚇,爭先恐後地逃出林子,拼命往水邊跑。有些鳥,飛到一半,被後頭的火山灰、毒氣趕上,栽下來,掉到爛泥裡,掉到火山灰裡。火山灰的粉末極細緻,滲入鳥翅膀的每個空間,鳥羽毛被完整地保存下來,細菌都還來不及分解,整隻鳥就變成了化石。帶羽毛恐龍化石,想必也是如此形成的。
     自從一九九六年,第一隻帶羽毛恐龍化石被發現後,直到現在,這兒又陸續發現十幾種帶羽毛恐龍。但是,為何世界上其他地方未曾發現呢?除恐龍種類不同外,應是遼西地區特殊的地質條件和埋葬條件,使得羽毛能夠清晰地保存下來。
     植物開花生命共同演化
地球上有這麼豐富的色彩,這麼多種類的生物,能夠造就這麼多樣性的世界,都要歸功於植物開花。植物開花的目的不在吸引同伴,花蜜和花香是為動物製造的,一旦動物被吸引過來,就可幫忙傳播花粉,傳播種子。
     昆蟲,在植物身上留下了蛋,蛋孵出來變成毛蟲,毛蟲開始啃食葉子;植物不喜歡,為了活下去,就做出毒汁、長出刺;蟲子要活下去,又演化新的能力,目的是要分解毒汁,閃躲刺。地球上生命的合作競爭,就這麼反覆發生,這就是生物學上所說的共同演化(coevolution)。
     在很短時間內,共同演化造就了三十萬種以上的開花植物,和一百萬種,甚至一千萬種的昆蟲。在什麼時候,什麼場景下,哪一種植物在地球上開出第一朵花,是演化生物學家很想知道的答案。只是,花如此脆弱,在植物生命裡出現的時間這麼短暫,又怎能變成化石呢?因此,找到最古老的開花化石,是科學家極度渴望的事。
     一九九八年,中國科學院南京地質古生物研究所孫革等人發現了遼寧古果化石,相關文章在英國《自然》雜誌發表,可惜化石上只有果子,沒看到花;之後中國地質科學院地質研究所的季強和孫華,在遼西發現保存完整的中華古果化石,相關報導在二○○二年《自然》雜誌上刊出。如今國際科學界已承認,古果化石是目前世界上已知最早的被子植物。
     終於看到祖先的模樣
人類屬於「有胎盤哺乳動物」,對於有胎盤哺乳動物的研究,最近幾年有驚人的發現。在遼寧淩源市義縣一億兩千四百萬年前的地層內,季強和美國卡內基自然史博物館的羅哲西發現真獸類(有胎盤類)哺乳動物化石,並取名攀援始祖獸(Eomaia scansoria)。相關研究報告在二○○二年四月出刊的英國《自然》雜誌發表。
     在過去,生物學家沒看過有胎盤哺乳動物祖先的模樣,古生物學家也只能從岩層裡篩出細碎的牙齒做研究。這次發現的攀援始祖獸化石,毛在、牙齒在、每根骨頭都在;牠的身長約八公分,體重約 25 公克,具有可以靈活攀援的肢骨特徵,屬哺乳綱(Mammalia)真獸類(Eutheria),是世界上已知的,有胎盤哺乳動物中最古老、最原始的物種。所有包括人類在內的現有胎盤哺乳動物,都是真獸類哺乳動物的後裔。
     天崩地裂新生代來臨
對於中生代的結束,最盛行的說法是:六千五百萬年前,一塊十公里大的石頭,挾持著重量與速度,掉落在墨西哥海邊,瞬間,海水蒸發!這個石塊繼續往下鑽,碰撞到的岩石是碳酸鈣和硫酸鈣,碳酸鈣產生二氧化碳,汽化了;硫酸鈣產生二氧化硫,出去了。二氧化硫衝上了天,和水結合,變成酸雨落到地面;未結合的,就把陽光反射回去。石塊再繼續往下鑽,更底下是矽酸岩組成的花崗石,花崗石熔化成岩漿,噴到天空,冷卻後,變成黑色的黑曜石,在附近灑下一片玻璃雨……。
     地球正在天崩地裂之際,海水則猛烈沖擊著海岸,變成海嘯,更在岸邊掀起四千公尺高的滔天巨浪。今天的德州,仍可看到一道三百公里長的石牆,可能是當時隨海嘯沖過來的石頭堆疊起來的。這樣的撞擊,或許又讓位在地球另一邊的印度發生地震,引發火山爆發。我們的地球,陷入了什麼樣的困境呢?有火山灰、毒氣體、酸雨、沒有光線、植物死亡、動物餓死、超過 80% 的海洋與陸地生物滅絕、中生代結束!少量倖存的生物,重新開始迎接新生代(the Cenozoic era)的來臨!
http://web1.nsc.gov.tw/ct.aspx?xItem=8038&ctNode=40&mp=1
 
     宇宙的起源
 
      宇宙起源于137億年前的宇宙大爆炸,形成了衆多的星系和恒星;
      此後,輕重不同的100余種元素不斷地通過氫和氦熱核反應而逐漸形成。
      在46億年前一次很偶然的超新星爆炸沖擊波的影響下,使由星際冷的固體塵埃和氣體所組成的原始太陽星雲運動速度加大,密度增大,發生凝聚而形成太陽以及圍繞它旋轉的星雲物質。
    太陽系的起源(4.6Ga)
     太陽周圍的固體與氣體物質,經過約5000萬年快速旋轉和冷凝
     以固體顆粒(小園球狀的星子)爲中心,通過反複隨機碰撞吸積、
         增大質量
     逐漸形成太陽系的9大行星。 
    地球的形成
      根據球粒隕石  年代測定,地球的形成和加大吸積的時期,推測主要發生在45.2~ - 44.8億年前。
     地球總質量的絕大部分 (6×1027 g) 都是該時期吸積的。
    後來的40億年內,地球質量只增加1025 g,相當于地球總質量的1/600。
     也就是說地球平均每年要接受2.5×1016 g (即250億噸)的隕石物質。
      早期的地球—地核
當時地球內部熱量比現代大得多,估計其放射性幅射能約比現代大10倍;
 ? 地球吸積(隕石撞擊)和圈層分異作用也可産生熱量,使物質分異與遷移,比重較大的鐵鎳物質大量聚集到地心附近,到43億年前,就基本上形成地核(約相當于現代地核的3/4)。
    早期的地球—地幔、地殼
     地幔基本上一直保持固體狀態。
     下地幔成分相對均一,而上地幔存在著橫向與縱向上化學成分的不均一性,說明上、下地幔並沒有經曆過全部的熔融
         分異、以達到平衡的演化過程。
     而在地球表部,火山密布,同時還有相當數量的隕石撞擊,在40億年前逐漸形成了原始的大陸,使晶體結構較松散的
         鋁矽酸鹽在地表聚集,造成了大陸地殼。
       大陸地殼的形成和增長
     陸殼的主要增生時期爲30~16億年即新太古—古元古代時期,現在所知的大陸地殼基本上都是該時期形成的。
在18億年以前的時期,由于地球內部的熱活動一直比較強烈,物質在垂直方向(地球半徑方向)上的分異、對流、遷移等作用都相當劇烈。
     ? 在18億年以後,地球內部變冷,岩石可塑性變小,使上地幔的頂部層位和地殼合成一個統一的岩石圈,其剛性程度加大。
     大氣圈的形成
    與此同時,由于岩漿活動所排出的氣體(CO2與H2O爲主,含少量N2)可能形成初步的大氣圈,形成與金星、火星相似的大氣圈。
     大氣壓力相當于現代的300倍,溫度可達230℃左右,以後逐漸降溫,氣體中冷凝下來的水(富含Cl、SO4離子),就可覆蓋在幾乎整個地球表面。
水的形成
      1998年Zahnle認爲地球上水主要由富含冰(固體的H2O)的慧星撞擊地球所致。
     關于水的起源,留下的證據不足,也許兩種成因──岩漿排氣與慧星撞擊可能都同時存在。
    一般認爲85%的大氣圈與水圈(海洋)是在44億年前形成的。
http://jwc.cugb.edu.cn/dizhi/cugb_jpkc/diqiu/jiaoan/p11.htm
 
板塊運動
地球板塊構造的示意圖
 
板塊構造學說(Plate tectonics)主要在說明目前發生在地球上層的構造及解釋地震發生之原因。
地球的最外部為冷而硬的可移動之岩石,稱為岩石圈(lithosphere ),其厚度平均約100公里,岩石圈之下為軟流圈(asthenosphere)為黏度高的液體物質所組成,在高溫、高壓作用下而成可塑性,使岩石圈漂浮其上。
板塊構造的基本觀念是將岩石圈分成數個接近剛性之板塊,包括較大的歐亞板塊、美洲板塊、非洲板塊、印度洋板塊、太平洋板塊及南極洲板塊和數個較小之板塊(見附圖),板塊受到張力、壓力、重力及地函對流的作用,不同的板塊之間每年以數公分的相對速度緩慢移動,大部分的地震、火山及造山運動便由於相鄰板塊之互相作用而發生。
板塊交界處主要有三種型態:
(1)分離板塊交界處(divergent boundaries):代表地殼引伸拉裂的現象,在中洋脊(mid-ocean ridge)處相鄰的兩板塊互相分離,而產生新的岩石圈,其材料來自地函的上部,係經熔融作用而產生。地殼在這裡由於張力作用向兩側擴張延伸,沿著發散交界處常有地震發生,其震源深度多在100公里以內。
(2)聚合板塊交界處(convergent boundaries):在這交界處兩板塊相互碰撞,較重者插入較輕者之下方(約以30°~45°之傾角),使老的岩石圈消失而回到地函中,這插入的部分叫隱沒帶(subduction zone)。由於兩板塊間的相互磨擦,所以沿著隱沒帶可以不斷地發生地震而造成一地震帶,其震源深度可從很淺到大約700公里左右。台灣花蓮附近為歐亞大陸板塊和菲律賓海板塊之聚合板塊交界處所以地震非常頻繁。
(3)守恆板塊交界處(conservative boundaries):不產生新的岩石圈也不使岩石圈消失,相鄰兩板塊彼此橫向移動磨擦,而產生震源深度較淺之地震。台東縱谷斷層即為歐亞大陸板塊和菲律賓海板塊之守恆板塊交界處。
http://scman.cwb.gov.tw/eqv5/eq100/100/051.HTM
地球的演化
 
 
 
地球演化史圖解
 
Ma

第 四 纪 全新世




1.65


23.5



65


135



205



245


295


360



410



435



500



540



1000




1600




2500


3800




更新世

新第三纪 上新世
中新世
老第三纪 渐新世
始新世
古新世

白 垩 纪 晚白垩世
早白垩世
侏 罗 纪 晚侏罗世
中侏罗世
早侏罗世
三 叠 纪 晚三叠世
中三叠世
早三叠世

二 叠 纪 晚二叠世
早二叠世
石 炭 纪 晚石炭世
早石炭世
泥 盆 纪 晚泥盆世
中泥盆世
早泥盆世
志 留 纪 晚志留世
中志留世
早志留世
奥 陶 纪 晚奥陶世
中奥陶世
早奥陶世
寒 武 纪 晚寒武世
中寒武世
早寒武世

新元古代

NeoproterozoicⅢ

Cryogenian

Tonian

中元古代

Stanian

Ectasian

Calymmian

古元古代

Staitherian

Orosirian

Rhyacian

Siderian

太古宙

Archean

冥古宙
资料来源:Gilles S.Odin and Chantal Odin(1990)
    冥古代的地球
     冥古代(Hadean)是指自地球形成至距今38億年前這段時期,有些科學家稱為地球的天文時期、或地球的前地質時期、或前太古代、或原太古代。
這一時期地球歷史包括原始地殼、原始陸殼的性質和形成以及原始生命的形式和出現等複雜的問題。
    地球起源於46億年以前的原始太陽星雲。
經過微星的集聚、碰撞和擠壓使其內部變熱,以後則是放射性物質的衰變使地球內部進一步升溫,約在距今45-40億年前,當溫度上升到鐵的熔點時,大量融化的鐵向地心沉降,並以熱的方式釋放重力能,其能量相當於一千多次百萬噸級的核爆炸。大量的熱使地球內部廣泛融化和發生改變,逐步形成了分層結構,其中心是緻密的鐵核,熔點低的較輕物質則浮在表面,經冷卻形成地殼。
    當時地表的溫度、大氣和水體的組分和性質可能還不具備生命產生的條件,因而也不會出現風化侵蝕等地質作用及其產物。那時地球岩漿活動劇烈,火山爆發頻繁,表面覆蓋著熔化的岩漿海洋。以後,隨著地球溫度的緩慢下降和冷卻,同時由於上述的分異作用,一開始就可能使氣體逸出,蒸發的氣體不斷上升,在空中又凝聚成雨落回地面,隨著不間斷的雨水的侵入,原始大氣圈和海洋誕生了。這時大氣圈中含有大量的二氧化碳,地球也被厚厚的雲層封鎖著,太陽光幾乎穿不透地球橘紅色的天空,海洋的溫度高於150 攝氏度。在這沸騰的海洋裏,孕育生命的各種元素在不斷積累。
    元古代的地球
     元古代(Proterozoic Era)開始於距今大約25億年以前,結束於距今大約6億年前的"生命大爆炸"。這一時期,現在的陸地在那時大部仍然被海洋所佔據,地殼運動劇烈,到了晚期,北方勞亞古陸和南方岡瓦納大陸的面積擴大了許多,出現了若干大片陸地。在我國,許多地區已經露出海面而成為陸地,而西藏的大部分仍然被海水佔據。
    元古代晚期在我國被稱為震旦紀(Sinian Period),時間為大約從距今8億年以前到元古代結束,震旦是古代印度對我國的稱呼。在震旦紀,出現了全球性的大冰期,稱為震旦紀大冰期,是地球發展史上的三大冰期之一。冰川最盛時覆蓋了亞洲、歐洲、美洲、大洋洲的許多地區,有的地方冰層厚達千米。
    元古代時期,海水裏的生命活動明顯地加強了,生物界由原核細胞形式演變為真核細胞形式,但演變的過程和時間還不清楚。這時細菌和藍藻開始繁盛,後來又出現了紅藻、綠藻等真核藻類。藻類在生長過程中粘附海水中的沉積物顆粒形成層紋狀結構物,稱作疊層石,疊層石是地球上最早的生物礁,出現於太古代而在元古代達到頂盛。除了藻類生物外,元古代結束前,海洋裏出現了一些如海綿等低等無脊椎動物。"元古代"的意思,就是原始時代。
    太古代的地球
     太古代(Archaeozoic Era) 是最古老的一個地質年代,開始於距今38億年前,結束於距今25億年前。這一時期,地球上是一片深淺多變的廣闊海洋,沒有寬廣的大陸,只有一些孤島--原始的陸地,稱為陸核。海洋裏分散著一些火山島,陸地上只有禿山,一片荒涼。太古代時,地殼(原始陸殼)的組成成分可能與上地幔更為接近,或者由於地殼厚度較不,幔源物質容易向上運動,出現大規模的火山噴發。因此,那時岩漿活動劇烈,火山噴發頻繁,經常出現煙霧漫天的景象。
    太古代,我國的華北大部、東北部分地區和新疆西部的部分地區已經露出海面,成為陸地,其他地區還是一片汪洋。北方大陸區--勞亞古陸包括北美、東歐和西伯利亞,已形成許多原始的古陸。同樣,南方大陸--岡瓦納大陸包括非洲、印度、澳洲、南美和南極洲,也形成了許多的原始古陸。但是,這些大陸區的古陸都被廣寬的海水所分隔,彼此並不相連。
    太古代早期,海水中逐漸形成了一種類似蛋白質的有機質,慢慢就成為最原始的生命體。大約在距今約34億年前,原始海洋裏出現了能夠進行光合作用的藍藻。雖然在早期就開始有藍藻等原核生物出現,但那時形成的岩石在漫長的時期內經過了深度的變質,因此保留下來的可靠的化石非常少。太古代是形成鐵礦的重要時代。
    早古生代的地球
    從古生代(距今6億年~2.5億年)開始,地球歷史的發展進入了一個新的發展時期。
    古生代分為早古生代和晚古生代兩個代。
    早古生代(距今約 6-4億年前),地球發生了規模巨大的加里東運動,地殼變動劇烈,許多地方反復上升和下沉,陸地面積逐漸擴大。這一時期,北方大陸各地區仍然彼此分離,南方各大陸則相對集中,但也不是完全相互連接,北美與南方大陸的相對位置愈晚愈趨於接近,其與歐洲之間也是互相接近。當時隔開北方各大陸與南方大陸的古地中海(特提斯海)比現代的地中海更為寬廣,而亞洲東部和南部與澳大利亞東部有密切的關係。早古生代結束時,我國的陸地與震旦紀的區域基本一致,但面積有所擴大,南方大部分地區出露海面成為陸地。
       由於上述原因,早古生代的生物區,一是以北美和歐洲為中心,稱北大西洋區;二是自東北亞向南,包括東亞、東南亞直到澳洲,稱為亞澳太平洋區;三是逐漸分異發展的古地中海區,又以有廣海隔絕而分為南北兩個亞區。
    早古生代又分為寒武紀、奧陶紀和志留紀三個紀。
    寒武紀的地球
    寒武紀(距今6--5億年前)是早古生代的第一個紀,地球開始爆發了全球性的加里東構造運動,地球各板塊互相碰撞、擠壓,火山噴發頻繁,南、北大陸發生多次反復升降,許多地區重新又被海水所淹沒。北方各大陸的相對位置較震旦紀時靠近,但互相並沒有連接;南方岡瓦納大陸逐漸連在一起,但並不是完全相連,且可能通過非洲與北方大陸相連通。
    寒武紀,最主要的特徵是生物界的顯著繁盛和化石的大量保存。
早期,氣候乾旱,淺海分佈廣泛,門類眾多的海洋無脊椎動物突然之間出現在地球上,這是生物史上的第一次大發展,被稱為著名的“生命大爆發”事件。從此,地球上的生物開始了大發展時期,並且空前繁盛,海水裏出現了許許多多種動物,如三葉蟲、頭足類、珊瑚等。
    奧陶紀的地球
    奧陶紀(距今5--4.4億年前)是地球歷史上大陸地區遭受廣泛海侵的時代,是火山活動和地殼運動比較劇烈的時代,也是氣候分異、冰川發育的時代。從奧陶紀起,海生無脊椎動物真正達到繁盛的時期,也是這些生物發生明顯的生態分異的時期。在奧陶紀後期,各大陸上不少地區發生重要的構造變動、岩漿活動和熱變質作用,使得這些活動區的部分地區褶皺成為山系,從而在一定程度上改變了地殼構造和古地理輪廓。
    科學家認為,奧陶紀時期,各大陸相對於兩極的位置和大陸之間的相對位置都曾發生過重要的改變。當時,西伯利亞中北部、加拿大北部的部分地區、中國北部和澳大利中西部都屬於乾熱氣候的地區;相反,北非的撒哈拉沙漠、南非開普地區曾經覆蓋著厚厚的冰層,屬於寒冷氣候地區。這說明,奧陶紀時,古南極在現在的撒哈拉沙漠以南,古北極位於南太平洋,古赤道恰好穿過西伯利亞中西部和中亞一帶,經加拿大西部向南太平洋岸南下。
    志留紀的地球
    到了志留紀(距今4.4--4億年前),由於加里東運動的影響,地殼運動的強度和古地理地貌都發生了比較顯著的變化。從志留紀中期以後,地球各大陸區普遍發生海退,陸地隆起、面積擴大,許多地區也發生褶皺成為山區,同時岩漿運動和熱變質作相對集中。
     志留紀時期,北方各大陸逐漸靠近,但各大陸之間仍然被廣闊的海洋所分隔;而南方岡瓦納古大陸雖然各陸塊聯繫緊密,但它們之間並非一個整體,各陸塊之間還是有海水分隔,有些地塊之間還存在廣闊的海域。同時,分隔南北兩大古陸的古地中海逐漸縮小。
     志留紀中期,生物界最著名的事件是生物從海洋向陸地進軍,開始征服大陸。由於志留紀中後期大面積海退,生物礁大規模出現,原來的海生魚類等逐漸適應半淡水生活,志留末期已有淡水生物、濱海半淡水動物和半陸物植物。同時,半陸生的裸蕨類進一步繁育,逐漸形成泥盆紀的真正陸生植物群。
    晚古生代的地球
    早古生代末,北美大陸與古歐洲大陸經過加里東運動而拼合在一起。因此,在晚古生代(距今4-2.5億年前)開始的時候,全球存在四個相互分離的巨型大陸板塊:古歐美大陸、古西伯利亞大陸、古中國大陸和岡瓦納大陸。在晚古生代時期,地殼又發生海西構造運動,使這些大陸之間發生了一系列的碰撞、拼合,終於在二疊紀末(距今2.5億年前)形成了統一的聯合泛大陸--盤古大陸。
    在晚古生代,特別是石炭、二疊紀,全球的氣候分帶日益明顯,岡瓦納大陸在石炭晚期至二疊早期時處於南半球的高緯度區內;在低緯度的熱帶和亞熱帶淺海地區則常常形成大型的生物礁和介殼灘。陸地上溫暖濕潤的地區,陸生植物的異常繁茂,常常形成大量煤層,而乾旱地區則形成鹽類礦產。受氣候帶和地理隔絕的影響,晚石炭至二疊紀的植物群具有明顯的植物地理分區。
      泥盆紀、石炭紀早期,全球的生物分區不明顯,說明氣候分異較弱。岡瓦納大陸上僅有局部地區有冰川活動,晚石炭世、早二疊世早期,岡瓦納大陸進入冰川活動的全盛時期,冰磧物幾乎遍佈岡瓦納,全球氣溫顯著下降,生物的緯度分異效應相應增強,出現類似現代地表生物緯度分異現象。早二疊世晚期起,氣候逐漸轉暖,溫暖氣候帶向南北擴展 。
    泥盆紀的地球
    泥盆紀(距今4-3.6億年前)是晚古生代的第一個紀,從距今4億年前開始,延續了4000萬年之久。由於早古生代加里東運動影響的結果,同時,從泥盆紀開始,地球又開始發生了海西運動。因此,泥盆紀時許多地區升起,露出海面成為陸地,古地理面貌與早古生代相比有很大的變化。
    在北方勞亞大陸,許多原來被海洋佔據的地區升出海面,成為陸地,而原為陸地的地區則重新凹陷,又被海水佔據。泥盆紀起,北美板塊與俄羅斯板塊已經連成一片大陸,歐洲北部成為山系,並在波羅的板塊連成一片大陸;而南歐仍然為寬廣的海洋所佔據,東歐俄羅斯板塊大部分地區發生凹陷,重新被海水佔據;新疆北部、內蒙古及興安嶺地區在泥盆紀時期仍為分隔華北、塔里木和西伯利亞板塊的古亞洲多島洋。但是,勞亞古陸內各大陸之間並沒有相連,它們之間仍然被廣闊的海洋所分隔。
    在南方的岡瓦納大陸,各大陸的位置互相間靠得更近,但還沒有形成統一的整體。
    中國泥盆紀的古地理面貌受加里東影響,與早古生代相比,古地理面貌發生了重大變化,大部分地區上升為陸地,華南和華北板塊之間的秦嶺洋明顯收縮。因此,在泥盆紀時期,華北和華南板塊呈現相隔不遠而又獨立發展的局面。華北、塔里木和西伯利亞板塊之間仍被古亞洲洋所分隔。揚子板塊與岡瓦納板塊及羌塘地塊之間則被古特提斯洋分隔。昆侖山、滇西、西藏等地仍為古特提斯海洋所佔據。
    泥盆紀時,生物界發生了從海洋征服大陸的巨變,從這一時期起,生物才開始由海洋向陸地發展。
    加里東運動完結後,形成全球範圍的海域縮退,其結果是陸地面積進一步擴充了,地形起伏複雜,氣候變得乾燥炎熱。在泥盆紀早期,適宜這種環境的裸蕨植物和原始的石鬆類為主獲得了迅速發展,逐漸佔據了遼闊的大地,地球開始披上了綠裝;泥盆中期出現了楔葉和前裸子植物,泥盆紀晚期,石鬆和真蕨類形成的森林已經初具規模,這為陸生生物的發展準備了條件。事實上,部分植物擺脫海洋登陸,客觀上為生物界的發展奠定了條件,是生物演化史上的重大事件。泥盆紀最引人注目的是是魚類的進步,原始的甲胄魚類和真正的有頜魚類都非常繁盛,被稱為"魚類的時代"。盾皮魚中的恐魚可超過十米,是海洋中的統治者。晚泥盆晚期,水體逐漸乾涸,促使部分魚類--古總鰭魚類,不得不用鰭在泥沼中爬行,當肉鰭演變成四肢,使它們能夠爬到樹林中去時,一個新的門類出現了,這就是兩栖類。
    最早的兩棲動物是魚石螈。
那時的魚類都生活在淡水或濱海三角洲半醎水中,早期的魚類比較原始,還沒有上、下頜的分化,後來才出現較進步的類型。另一方面,海洋中的無脊椎動物仍然統治著那裏的世界,腕足類、珊瑚、層孔蟲、苔蘚蟲、雙殼類、牙形刺等生物在大洋中競相發展,其中腕足類是非常引人注目的一類生物。腕足類屬於底棲固著型生物,軟體由兩瓣殼所保護,此外,還有一個用於支撐和固定身體的肉莖。它們在喜歡固定生活在安靜的海底,與世無爭。
    石炭紀的地球
石炭紀(距今3.6--2.9億年前)是地質歷史上最早的世界性重要的成煤時期,也是地殼運動比較活躍和氣候分異明顯的時代。當時地球上首次出現大規模森林,不但廣布於濱海低地,同時也延伸至大陸內部。石炭紀中、晚期的地殼運動使許多地區出現大型拗陷盆地,為世界規模的聚煤期提供有利的古地理條件。北方勞亞大陸,早古生代時北美和南方岡瓦納大陸的位置是彼此分離的,但從石炭紀到三疊紀卻互相連接。根據陸生脊椎動物的分佈情況,石炭紀時北美東部與西歐之間也存在廣泛的陸地聯繫。早石炭世末期,西歐發生了強烈的造山運動,引起萊茵海海西地區皺起成山,而其邊緣則凹陷。東歐俄羅斯板塊石炭紀時海侵範圍比泥盆紀時更廣,當時的海岸線達到莫斯科附近。當時,西伯利亞板塊的通古斯和庫茲涅茨克屬於溫帶潮濕氣候,哈薩克斯坦西部已進入乾旱氣候帶,而再南的古地中海則已屬於赤道附近的炎熱潮濕氣候。
    南方岡瓦納大陸,由於海西運動的加劇,普遍出現大規模的冰川,到晚期達到高峰,並且冰川活動一直延續到二疊紀。同時,岡瓦納大陸在石炭紀晚期,形成了一個統一的岡瓦納大陸,大陸冰蓋的中心大體接近古南極位置。石炭紀是地質歷史中冰期和間冰期交替出現的時代,因此海平面升降相對頻繁。伴隨著海陸變遷和陸地森林植被的大量出現,石炭紀成為中國地質歷史中第一次重要的成煤時期。中國石炭紀的古地理面貌是泥盆紀的繼續和發展:華北--柴達木板塊與華南板塊之間的秦嶺小洋盆繼續存在。華北、塔里木和西伯利亞板塊間的古亞洲洋內部發生了重要的造山運動,許多地區窿起成為高山。華南部分地區,在泥盆紀末期地殼上升,海水退去,但到了石炭紀初又開始新的海侵,中、晚期海侵範圍更進一步擴大,從而導致了華南板塊的東、南緣發生新的分裂,西緣的古特提斯海進一步擴大。
    石炭紀時,氣候比現在要炎熱許多、且潮濕,這使得真蕨類迅猛地繁榮起來,在溫暖潮濕的地方,到處都長滿鬱鬱蔥蔥的沼澤森林,兩棲動物稱雄大地,林間飛著許多有翅昆蟲,昆蟲中有體型巨大古蜻蜓。石炭紀早期,地球上的植物群比較一致,都是以石鬆--楔葉為主的擬鱗木植物群;到了晚期,植物群分化為熱帶性質的歐美植物群和溫帶性質的安加拉植物群。由於森林過盛,這個時期留下了大量的植物遺骸--煤,因此石炭紀又稱造煤時期。
    石炭紀中、晚期是脊椎動物演化史上又一個具有重要意義的飛躍階段,這就是原始爬行動物的出現。石炭紀森林中的兩棲動物主要是迷齒類的始螈,到石炭中、晚期,出現了最早的爬行動物。已知最早的爬行動物是--林蜥。
    二疊紀的地球
     二疊紀(距今2.9--2.5億年前)是古生代的最後一個紀,也是地殼運動較為活躍的時期,世界各許多不穩定的地區窿起成為高峻的山系,而穩定的地區則出現大型內陸盆地,總趨勢是陸地面積擴大和淺海面積顯著縮小。
    到了晚期,北方勞亞大陸和南方的岡瓦納大陸相互聯合在一起,地球上出現了一個互相連結而又南北對峙的統一大陸--聯合古大陸或稱潘加亞泛大陸,標誌著海西構造運動結束。
    二疊紀是生物界顯著變革時期,大陸面積的擴大和氣候環境的多變,使地球的氣候分帶現象明顯,出現了許多植物區。裸子植物數量增加,在植物界佔據了主導地位,除了種子蕨和科達樹外,還出現了松柏、蘇鐵和銀杏。在二疊紀時,迷齒類中的塊椎類發展成為佔優勢的兩棲動物,爬行動物開始輻射演化,除了原始的杯龍類外,似哺乳爬行動物達到全盛,早二疊紀的似哺乳爬行動物是盤龍類,其中的異齒龍是當時陸地上的頂級掠食者,晚二疊紀時非常接近哺乳動物的獸孔類佔領了大地,其中的巨獸是古生代陸地上出現過的最大的動物。
    到大約二億年五千萬年前,發生了大規模的生物集群滅絕,很多生物退出歷史舞臺,這次滅絕事件與白堊紀末期恐龍的滅絕事件相比,有過之而無不及,是地球歷史上最大規模的生物滅絕事件,古生代從此結束。
    中生代的地球
    中生代是地球歷史上最引人注目的時代。
三疊紀中期,聯合的泛大陸達到了鼎盛時期,三疊紀末的印支運動導致古特提斯海的封閉和新特提斯海的擴張,聯合泛大陸開始出現開裂的跡象,環太平洋帶從晚三疊世開始活動,侏羅紀、白堊紀以聯合泛大陸的分裂解體、以及大西洋、印度洋等新海洋出現為特徵。
    從晚侏羅紀開始,海洋板塊與周圍大陸板塊的碰撞俯衝、擠壓作用導致亞洲東部和美洲西部陸緣區發生重要的環太平洋構造運動,形成規模宏大的環太平洋造山帶。中生代時期最重要的地史特徵是泛大陸的解體,尤以白堊紀時岡瓦納大陸的分裂飄移最為顯著,從而導致的新洋盆形成和老洋盆的衰退,全球大陸的構造古地理格局發生深刻的改變。
    中生代,脊椎動物開始全面繁榮並出現了一些最令人不可思議的物種--恐龍。爬行動物在海、陸、空都佔據統治地位,因此中生代又被稱為“爬行動物時代”。但在白堊紀末期,稱霸地球達1.6億年的恐龍卻大規模滅絕了。
    同時,在侏羅紀末期出現了真正的鳥類和哺乳動物;植物界中,開花結果的被子植物也同時出現,並逐漸取代裸子植物。從此地球一改過去的面貌,到處都是鳥語花香。
    中生代可劃分為三疊紀、侏羅紀和白堊紀。
http://www.teacher.aedocenter.com/mywebB/NewBook-4/HG-16.htm


 

台長: 阿楨

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中國天文學家發現銀河系新邊界改變以往認知

據《中國科學報》2017.10.23消息,近日,中科院國家天文台研究人員劉超、徐岩等人使用郭守敬望遠鏡(LAMOST)的紅巨星樣本繪製了銀河系外圍結構切面圖,發現銀河系的盤比以前認識的大25%。
他們發現,銀河系的外盤一直延展到19千秒差距,其間沒有看到銀盤的截斷,即銀盤沒有明顯的外邊界,而是光滑地過渡到了恆星暈。
以往研究認為,銀盤的半徑大約只有14~15千秒差距,之後會有一個明顯的截斷,很多理論研究據此推演銀河系的形成和演化歷史。儘管有研究在距離銀心20千秒差距的地方陸續發現了少量的年輕恆星,但是直到開展這項工作,人們才真正系統地看到了銀河系外盤的廬山真面目。這一發現對於理解銀河系的形成、銀盤的演化,特別是外盤如何自內向外形成都具有深遠意義。
這項研究的“副產品”是,研究人員發現,一度認為是星係並合重要證據的麒麟座環形子結構並沒有顯著出現在他們繪製的銀盤剖面圖中。這一結果在同行間引起熱議,本來就沒有塵埃落定的麒麟環子結構的起源問題再一次成為焦點。
此項工作第一作者劉超在最近於德國波茨坦舉行的國際天文聯合會第334號分會上,以邀請綜述報告形式展示了這一結果,得到了包括星系天文學權威專家澳大利亞國立大學教授Ken Freeman在內的國際同行的廣泛關注。這些發現作為一個系列工作的第一部分,已發表在最新一期《天文學和天體物理研究》上。
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  回應
這類新聞都沒有人評論,可能是大家都看不懂.
這個新聞就是話語權,我有更好的技術科技,我說了算,你不信拿出更有力的科學技術。
http://www.guancha.cn/industry-science/2017_10_24_432034.shtml
2017-10-24 12:36:41
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世界最強:我國超強超短激光實現10拍瓦放大輸出

2017.10.24,中科院上海光機所和上海科技大學超強激光光源聯合實驗室傳出喜訊:上海超強超短激光實驗裝置(SULF)的研製工作取得重大突破,成功實現了10拍瓦激光放大輸出,這是目前已知的世界最高激光脈衝峰值功率,達到國際同類研究的領先水平。
  這是SULF裝置2016年8月實現5拍瓦國際領先成果之後再次取得重大進展。SULF裝置計劃於2018年底全面建成,2019年對用戶開放。
  超強超短激光的科技前沿應用極為廣泛,故國際上多個國家投入巨資開展10拍瓦級大型超強超短激光裝置的研製,展開激烈的科研競爭。
  超強超短激光,一般是指峰值功率大於1太瓦(1太瓦=1萬億瓦),脈衝寬度小於100飛秒(1飛秒等於1千萬億分之一秒)的激光。此次成功實現的10拍瓦激光放大輸出,則等於1億億瓦,相當於全球電網平均功率的5000倍。100飛秒是怎樣的瞬間呢?100飛秒相當於十萬億分之一秒,即使每秒飛行30萬千米的光,在這麼超短的時間內也只能走一根頭髮絲粗細的距離。此次激光脈衝寬度經過脈沖壓縮器壓縮後僅僅為21飛秒。
  去年3月,我國科學家首次利用超強超短激光產生反物質。這還只是超強超短激光應用的冰山一角。超強超短激光能在實驗室內創造出前所未有的超強電磁場、超高能量密度和超快時間尺度等綜合性極端物理條件,這是之前只有在核爆中心、恆星內部、黑洞邊緣才能找到的極端物理條件,可用於研製激光質子刀以治療癌症;製造台式化電子加速器和產生超快X射線源對蛋白質探測成像;研究天體物理和宇宙起源,將來還可能用於真空結構和暗物質的探測等。
  超強超短激光研究推動著激光科學、原子分子物理、等離子體物理、高能物理與核物理等一批基礎與前沿交叉學科的開拓和發展。
  同時這也將為相關戰略高技術領域的創新發展,如高亮度新波段相干光源,超高梯度高能粒子加速器、強場激光核醫學、聚變能源、精密測量等提供原理依據與科學基礎,對其有著不可替代的強大推動作用。
http://www.guancha.cn/industry-science/2017_10_28_432636.shtml
2017-10-29 09:55:02
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匈牙利發現1000萬年前大熊貓化石,起源地之謎再起

大熊貓起源在哪裡?上世紀80年代,中國科學家在雲南發現的800萬年前的始熊貓化石,曾給這個問題畫上了句號。
如今,隨著一個新考古發現,句號又似乎要變成問號。
法國科學家近日在《地球生物》期刊發表文章稱,在匈牙利發現了1000萬年前的大熊貓牙齒化石,由此佐證了大熊貓歐洲起源說。
  《新科學家》雜誌網站2017.10.27報導稱,加拿大多倫多大學古人類學家大衛·貝根近日在匈牙利境內的魯道巴尼奧鎮發現了一組1000萬年前的牙齒化石,他在法國科學家路易斯·德·博尼斯的幫助下,根據形狀判斷它們屬於古大熊貓。博尼斯將這一發現發表於《地球生物》期刊。
  該處遺址此前發現了一種命名為“魯達古猿”的大型猿類化石,可能是非洲類人猿和人類的祖先。貝根在該遺址搜尋古人類化石的時候,在一塊犀牛的肩胛骨下方發現了這些牙齒化石。
  在法國普瓦捷大學路易斯·德·博尼斯和厄瓜多爾聖埃蘭娜半島州立大學胡安·阿貝拉的幫助下,根據形狀判定這些化石是大熊貓牙齒。
  在學術界一直有一些關於大熊貓起源的爭議,在我國地質學家黃萬波、考古學家魏光飚撰寫的科普讀物《大熊貓史話》中,也曾經提到熊貓的“祖籍爭議”:
1942年,在匈牙利潘諾盆地哈萬地點的沼澤相地層中發現了一件帶有第3前臼齒至第2臼齒的食肉類動物的右下牙床。克雷佐對這件化石標本進行了分析研究,認為它下前臼齒的中央齒尖較細,在中央齒尖前、後的附屬齒尖壯實;後面的下臼齒短而寬,靠前面的齒尖較粗,靠後面的齒尖較細,並彼此緊靠。克雷佐根據這些性狀將其訂立了一個新屬、新種,叫做葛氏郊熊貓。
  克雷佐的研究文章發表後,引起了動物學、古生物學界的極大興趣。不少學者提出,葛氏郊熊貓的牙齒特徵相似於熊貓,它應當歸屬於熊貓類的早期代表,因為葛氏郊熊貓的地質時代為中新世晚期,距今大約700萬年前。
  自此以後,便把葛氏郊熊貓看作是東亞熊貓的祖先,分佈於中國大陸的熊貓也就成了“華籍歐裔種”隨著時間的推移,研究者對“華籍歐裔種”之說似乎成了定局。儘管有不同的聲音,例如小種熊貓的發現者裴文中先生曾經說過(與筆者口頭交換意見),中國熊貓的祖先,是不是來自歐洲尚有待研究,因為葛氏郊熊貓材料太少,證據不足,難以令人信服。
  熊貓由來之謎,一直到上世紀80年代才被我國科學家揭開了。他們分別在雲南祿豐盆地和元謀盆地的晚中新世(約800萬年前)沼澤相地層發現了祿豐始熊貓和元謀始熊貓化石。
2017-10-31 11:11:14
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這些新發現,對長期置疑的熊貓起源問題劃上了句號。現在可以說,熊貓是在華夏大地萌生、成長、壯大起來的,是地地道道的華籍物種。
  但歐洲科學家的最新發現,使大熊貓起源地之謎再起波瀾。
  《新科學家》雜誌報導中還提到,在2012年,科學家在西班牙發現了1160萬年前的牙齒化石,屬於最古老的大熊貓直系祖先,證明大熊貓的祖先起源於歐洲,後來才遷移到亞洲。
  貝根表示,“在中新世晚期在歐洲和中國發現類似動物的化石,這一點非常有趣,這意味著這兩個區域間有大量生物遷徙。”
  阿貝拉表示,“大熊貓的直系祖先可能來源於亞洲,但與歐洲更古老的種類也有著聯繫,這是它們已經滅絕的旁支。”
  愛荷華大學的拉塞爾·喬昆( Russell Ciochon)說道,“因為古猿從匈牙利遷徙到亞洲大陸,證明這樣一條遷徙路線是可行的,但我們目前沒有足夠的數據確定早期大熊貓是否從亞洲遷徙到歐洲,或其他方向。”
  博尼斯表示,“氣候變化是一個因素,在匈牙利熊貓生存時,歐洲氣候比現在潮濕溫暖得多,在牙齒上的化學成分錶明,匈牙利魯達巴尼奧當時是一片湖邊的茂密亞熱帶森林,但大約500萬年前,這樣的森林在歐洲消失了,這使得歐洲熊貓也隨之滅絕,中國成了唯一適合他們居住的地方。”
  回應
 怎麼就歐洲起源了?為什麼不是中國起源然後去到歐洲,但是滅絕了呢?
 西方人往往是先有結論再“湊”證據。
 繼歐洲人喜歡給中國人找爹之後歐洲人又喜歡給中國大熊貓找爹了
 棒子:歐洲那些也不是什麼好鳥,居然來搶熊貓了!
 一億年前也無所謂啦,反正今天只有中國有,你們想在家門口看,得瞧俺們是不是高興,而且每年得給俺們一百萬美元。
 800萬年前沒有歐洲也沒有中國,各位要科學看待這個問題,不要帶上不該帶的情緒。
 他們也帶了情緒啊。要不帶就大家都不帶。
 他們下推斷時還要跟只是猜測的古猿遷徙路線掛鉤,相當於拿兩個未經證實的事件互相印證,這個目的可不單純。
 發現了一顆牙,只能說明曾經活動過。不知如何推出是從此地起源的,僅憑此化石古老?可能化石屆是這樣做的,這個做法不嚴謹。
http://www.guancha.cn/global-news/2017_10_30_432871.shtml
2017-10-31 11:12:27
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如果人類轉化成暗物質會怎樣?立即“隱形消失”

  新浪科技2017.11.10訊,據外媒報導,人類身體大約由10^28個粒子構成,這些粒子都是束縛在一起。通常人們的體重在50-100公斤之間,並且很大程度局限於地球表面。然而,暗物質的表面卻完全不同,它不與核力或者電磁力相互作用,它不會與其它粒子或者自身發生碰撞,它只經歷一種引力作用,據我們所知,這是唯一對暗物質發揮作用的力量。那麼,如果你的身體裡所有粒子都被轉化為暗物質粒子,你會發生怎樣的變化呢?
  在地球上,我們是由正常物質構成——大部分是原子形式。在亞原子等級,人體原子核通過強核力結合在一起,從而使元素週期表中大量元素能夠穩定共存在人體之內。電磁力將我們的身體聚合在一起,這些原子結合形成分子、細胞、器官和整個身體。地球引力作用使人體保持在地面上,而地球上原子之間的電磁力阻止我們“跌穿”地面,與此同時,地球圍繞太陽運轉,太陽在銀河係以獨特曲線軌跡運行。
  但如果不在正常情況下,我們的身體成分轉變為暗物質,那將發生怎樣的變化呢?
  如果人體不是標準模型粒子構成,而是經歷所有基本力的完全集合作用,我們將過渡為由粒子構成,依據當前我們所知,它們將僅與引力發生交互作用嗎?首先,發生在你身體上的變化是你的身體將不再以任何方式聚合在一起,其他人會發現你立即消失。將人體原子核和質子結合在一起的核力將消失,導致原子和分子聚合在一起的電磁力將消失,你的細胞、器官和完全身體將無法聚集在一起。
  相反,由於這些粒子熱運動的平均速度大約3000米/秒(對於每個質子和中子),一旦暗物質進入你的身體,將在你體內四處分散,以任意方向移動。但即使在這種速度下,這些暗物質粒子仍被束縛在地球上,因為它們仍低於逃逸地球引力牽引的速度要求。
  每個粒子,儘管在許多隨機方向上移動,卻能突然進入一個以地球為中心焦點的橢圓軌道,如果沒有電磁力阻止暗物質穿過地球,那麼它就會這樣做,直至它反彈至最初位置:一段大約88分鐘的旅程。
2017-11-11 10:22:49
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值得注意的是,構成你身體的暗物質粒子不會損耗任何能量,因為除了引力之外沒有其它作用力對暗物質發生作用,它們將繼續無限期延續其軌道運行。有時在地球表面升起,再返回到構成人體的最初位置,儘管兩者不是同一時間。你永遠不會使用暗物質粒子重塑你原始身體結構,但是每個粒子都會穿過你身體所在的位置,那一刻它將變成暗物質。
  因為地球、太陽、銀河係以及我們所知的一切事物都遵循萬有引力定律,這是最終導致暗物質表現不同於地球原子的唯一不同作用力。作用於地球旋轉的月球和太陽潮汐牽引力,將導致地球自轉非常緩慢地減弱,大約每年會延長時間10-20微秒。每天的時間輕微延長,意味著地球表面的任何事物,從地面至海洋和大氣層,都需要花費更長的時間才能返回起始點。
  由於地球自轉速度逐漸變慢,暗物質將隨著時間緩慢地漂移,遠離其初始位置。暗物質不再受引力之外任何作用力的影響,因此即使地球自轉速度改變,暗物質也不會發生反應。僅一年之後,暗物質返回的位置將減小0.5米,隨著時間的推移,將以幾何級數增長。十年之後,你最後的一個位置將與暗物質返回位置相距0.5公里。
  只要存在地球引力,太陽系和銀河系仍然正常運轉,那麼曾構成你身體的暗物質仍被束縛在地球上。它將相對於其它所有物質產生漂移,在一個近似橢圓的軌道上運行,在地球內部度過大部分時間。偶爾它將返回你身體的原始位置,因為暗物質在工作期間不會損耗作用力。沒有其它作用力,如果你變成了暗物質,你就會停止作為一個被束縛的實體存在,這是真的。
  但如果沒有這些耗散力,這些暗物質粒子將回到你的身體初始位置,即使隨著時間的推移,地球自轉速度發生了變化。在最基本的方式下,能量和動量的真實守恆,將解釋暗物質的行為特徵。
  回應
 暗物質根本不存在,胡說八道而已。
 關鍵的是:過去看來也是一派胡言的東東,你現在卻在用著,比如電視,手機等等。
 暗物質至今仍是一個假設,它具有什麼的結構,性質等,科學家甚至很難假測,更別說可以與常規物質相互轉換了。
 對於暗物質來說,我們才是暗物質,如果暗物質感覺到我們這類物質世界的存在,同樣會感到十分詫異。
http://tech.sina.com.cn/d/2017-11-10/doc-ifynshev4985749.shtml
2017-11-11 10:23:28
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外星人在哪?六種理論解釋為何人類還沒發現外星人2017.12.26新浪科技

  現今已有一些太空項目掃描恆星,搜尋智慧生命的跡象,儘管他們許多人數十年一直觀測太空,但是我們還沒有收到任何關於外星人的聯繫信號,同時,當前人類探索外星人仍存在一些問題。
  20世紀初,物理學家恩里科·費米(Enrico Fermi)提出一個非常著名的問題:考慮到宇宙範圍,為什麼我們還沒有發現外星生命的存在(或者為什麼他們沒有找到我們呢)?該理論有時被稱為“費米悖論(Fermi Paradox)”或者“大寂靜理論(Great Silence)”。自從費米首次提出這個問題以來,科學家們已提出許多可能的答案。這裡有許多“貌似合理”的理由,解釋為什麼費米並未與外星人發生第一次接觸。
  以下是關於探索外星生命的六大理論:
  1、“大過濾”
  基礎概率評估顯示,外星生命應當存在。由於迄今我們仍未與外星人發生接觸,一種理論認為,應該有什麼屏障阻礙生命進行星際旅行,或者至少阻礙與其他外星生命進行通訊。這種屏障被稱為“大過濾”,它可能是一種力量或者事件,阻止地外文明進行星際旅行或者通訊。
  如果該理論是真實的,存在兩個主要原因可以解釋為什麼我們未曾與外星人發生接觸:一是某支地外文明社會在到達一定先進程度能探索其它恆星系統之前就已自我毀滅;二是在技​​術層面上,星際旅行是根本不可行的。但是以上任何一種解釋都不具有充分的說服力。
  2、不要打擾外星人
  另一種假設理論稱,外星文明的確存在,但它們只是不活躍而已。這就是英國牛津大學人類未來研究所和貝爾格萊德天文台研究人員提出的“休眠假說(aestivation hypothesis)”,其指的是生物體一種長期不活動狀態,類似於熊冬眠,或者像是炎熱天氣裡將自己埋在沙子裡的青蛙。該研究報告發表在2017年出版的《英國星際學會期刊》上,該理論指出,外星人可能“冬眠”,直到環境條件適宜時才被開始活躍,並建立了它們的“超級群體”。
2017-12-26 10:24:52
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3、“蓋亞瓶頸”
  依據“蓋亞瓶頸”假說理論,生命需要特定的環境條件來發展,而這樣的環境並不常見。2016年,澳大利亞國立大學天體生物學家對“費米悖論”進行了解釋。研究人員指出,對於出現在宇宙中潮濕岩石行星表面的大多數生命而言,生物滅絕是宇宙默認常態。這是一顆行星必須具有真實宜居性,生物體能夠改變大氣層溫室氣體濃度。
  4、困在深海
  2015年,經過近十年艱辛的太空旅行,美國宇航局“新視野號“探測器成為首顆近距離飛越冥王星的航天器,它為人類探索冥王星冰層表面提供重要線索,相關數據暗示這顆星球存在地下海洋的可能性,以及存在大量甲烷和氮。
  5、錯過信號
  在過去80年裡,我們一直使用無線電技術監聽地外生命發出的信號。
  但是如果外星人沒有在這些頻率上操作呢?僅僅因為我們不能理解外星人的無線電波長,接觸嘗試就可能離我們擦肩而過。
  蘇格蘭聖安德魯斯大學鄧肯·福根(Duncan Forgan)建議建造一個星系通訊網絡,而不是使用望遠鏡陣列,掃描天空中的無線電信號。同樣,我們可以向其它司機發出高閃光信號的方式,利用地球通過太陽前面留下的陰影向我們的宇宙鄰居發送信號。福根表示,我們應當製造強大的激光,其中包含更多編碼信息,當我們途經太陽前方時釋放。“如果你想和星系中心另一側的外星人進行交流,就會發現很多東西,例如:塵埃、恆星、大黑洞等,這些會嚴重影響信號傳輸。”與其讓星系間信號在浩瀚宇宙中消失,不如使用“銀河通訊網絡”,確保這些信號傳遞至他們的目標接收者。
  6、 人類處於焦躁狀態
  一個多世紀以來,我們一直積極地尋找外星生命,但這僅是太陽系和宇宙漫長歷史上的一個小插曲。美國康奈爾大學研究員埃文·索洛蒙尼蒂斯(Evan Solomonides)認為,在我們接收到任何外星人的信號之前,可能需要一段時間,準確地講,可能需要1500年,在那之前,我們不太可能聽到任何來自外星人的聲音。
2017-12-26 10:25:47
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中國首顆X射線天文衛星2018.1.30啟用 研究黑洞

慧眼衛星2017.6.15成功發射。在軌運行期間,慧眼完成有效載荷、地面應用系統等測試任務。慧眼應用中國科學家首創的直接解調成像方法,能夠測出更多X射線。在世界現有X射線天文衛星中,慧眼具有先進的暗弱變源巡天能力、獨特的多波段快速光變觀測能力等優勢。
  在宇宙中,當物質被緻密星(Compact star,白矮星、中子星、奇特星、黑洞等天體的總稱)的引力俘獲後,會以螺旋運動掉向中心天體,速度愈來愈快,溫度愈來愈高,最後發出強烈的、比一般X射線能量高的硬X射線。透過探測硬X射線來研究緻密星的各種現象,已成為太空科學的熱門課題,這也是「慧眼」衛星工程的主要任務。

中國“悟空”號衛星突然“失明” 19小時天地大營救上演

央視新聞2018.1.30消息,在我國南京紫金山天文台,有一支暗物質探測團隊——“悟空”號團隊,通過中國的“悟空”號暗物質粒子探測衛星,搜索宇宙中的暗物質,兩年中,已尋找到了28億個高能粒子。但在上個月底,他們遭遇到了悟空出現的一場意外狀況。
  兩年來,雖然悟空也有過小病小災,但是像這樣失明,還是第一次。
  通過對“悟空”的載荷工程參數進行會診,“醫生們”判斷它的病因很可能是太空中的粒子擊中它身上攜帶的某台計算機,從而導致計算機自動重啟了。基於這個判斷,紫金山天文台提出了調整指令的申請。負責控制“悟空”的中科院空間中心和西安衛星測控站也緊急行動起來,一場“天地大營救”開始了!終於通過一系列複雜的指令,把重新啟動計算機的信號,發給了天上的“悟空”。經過19個小時的緊張忙碌,“悟空”的火眼金睛終於重見光明。
http://www.guancha.cn/industry-science/2018_01_30_445203.shtml
2018-01-31 09:48:40
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天文學研究 陸進世界尖端2018.2.8

全球電波天文學方興未艾,類星體、脈衝星等多項發現,將全球天文點綴出無比精彩。尤其是大陸近年來陸續建成多座電波望遠鏡,口徑從25公尺到65公尺,再到500公尺,大陸逐漸進入天文學研究的世界尖端。
  大陸先後建成了東莞散裂中子源、「天眼」FAST望遠鏡、合肥穩態強磁場裝置、上海超強超短鐳射實驗裝置、大亞灣中微子等多項大科學裝置。此次SKA首台天線樣機啟動,也意味著大陸將參與漸多的國際大科學計畫,並發揮重要作用。
  此次出廠的SKA反射面天線更有不少新特點。SKA反射面天線總設計師杜彪表示,天線的設計壽命約50年,重量約40噸,是常規天線重量的3分之2,還具有低功耗、低成本、易安裝、易運輸和批量生產等優點,都是天文科技上的進步。
  「天文領域講究立體化作戰,僅有500公尺口徑球面電波望遠鏡是不夠的。」中科院國家天文台副台長郝晉新表示,從某一點看宇宙,視野有限,望遠鏡要形成陣列才能發揮更強威力。SKA各成員國正在協商SKA天文台公約,完成之後,成員國可以共用SKA獲得的原始資料,讓全人類共享。
  回應
 這東西的技術很容易用在各種軍用雷達上,軍工力量沒有一定基礎的國家玩不轉!
 差不多,黑科技都是軍工需要先爆出來的。
http://www.chinatimes.com/realtimenews/20180207005081-260409
2018-02-08 11:26:44
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我國啟動又一超級工程深空探測能力將提升100倍

2018.3.2,中國科學院啟動了我國新一代空間科學衛星——增強型X射線時變與偏振空間天文台(英文簡稱“eXTP”)背景型號項目。該空間科學衛星有望於2025年前後發射運行,並在此後10年間成為該領域國際領先的旗艦級X射線空間天文台。
  探測能力超越“慧眼”100倍
  增強型X射線時變與偏振空間天文台,是我國首個空間天文望遠鏡“慧眼”衛星的繼任者,設計壽命由“慧眼”衛星的4年提高到了10年以上。由於採用獨特的方式、集合了4組具有不同觀測能力的X射線望遠鏡,該衛星具備全新的多參數同時觀測能力,綜合性能也將有一個數量級的提高,超越“慧眼”衛星探測能力的100多倍。
  eXTP是由中國科學家發起和主導的重大國際合作空間科學項目,合作組成員來自20多個國家、​​地區和組織的一百多個研究單位。據介紹,該空間科學衛星預計將於2025年前後發射,有望推動我國空間X射線天文學進入國際領先行列。
  科學目標:“一奇二星三極端”
  黑洞附近會發生什麼?中子星內部是什麼物質狀態?這些都是目前空間科學領域最前沿的科學熱點。在eXTP這個旗艦級的X射線空間天文台研製發射之後,將有望找到這些問題的答案。
  eXTP的科學目標是“一奇二星三極端”,也就是基於對“黑洞”這一奇特現象,以及對“中子星和夸克星”的觀測,致力於研究極端引力條件下的廣義相對論、極端磁場條件下的量子電動力學和極端密度條件下的量子色動力學等理論。
  據中科院高能物理研究所研究員張雙南介紹,黑洞、中子星和真空都是尋求物理學新突破的重要前沿,但是超強引力、超強磁場和超強密度這樣的環境在地球上很難模擬,通過探測這些宇宙中存在的“天體實驗室”,不僅能夠更加深入地了解宇宙演化,而且還將為人類社會發展提供新的技術。
  我們今天生活當中我們都離不開信息技術,而這些都是100年前所做的狹義相對論和量子力學給我們帶來的結果,而廣義相對論它能夠給我們帶來的到底是什麼樣的技術,我們今天是不知道的,但是我們需要把這些理論,把它給搞清楚,也希望能夠對中子星的觀測達到精確的程度之後,可以來了解看看能不能把引力規律和量子力學最終統一起來,這是eXTP這個項目所希望能夠達到的。
2018-03-04 09:22:37
jsoujsou
物理學家發現宇宙中缺失的重子物質:就漂浮在恒星間2018-06-26新浪科技

  研究宇宙古老歷史的科學家知道有多少常規物質——由重子(包括質子和中子在內的亞原子粒子)構成——產生於大爆炸期間,而研究現代宇宙的科學家則知道人類用望遠鏡可以探測到的常規物質有多少。然而,這兩個數字直到最近都一直對不上。宇宙中最初的重子物質有三分之一缺失了。現在,借助對一個黑洞的巧妙觀測,一支國際研究團隊表示,他們發現這些缺失的中子和質子。
  在發表於2018-6-21《自然》(Nature)雜誌的論文中,研究人員寫道,這些缺失的重子一直隱藏在恒星之間漂浮的、稀薄而又高溫的氧氣雲中。這些氣體高度電離,意味著其大部分電子都不見了,並且具有很強的正電荷。
  在距離地球非常遙遠的地方,存在著能吞噬大量物質的黑洞。這些物質向黑洞墜落時,能發出被地球望遠鏡探測到的明亮光線。研究人員將這類黑洞稱為“類星體”,並認為它們是宇宙中最明亮的物體。這也意味著,來自類星體的光具有“高信噪比”,如果被什麼東西遮住的話,也很容易被發現。
  這些缺失的重子並不是暗物質。在宇宙學中,暗物質指的是無法通過電磁波的觀測進行研究,即不與電磁力發生作用的物質。目前天文學家只能通過引力效應來瞭解宇宙中存在著大量暗物質。暗物質可能是由一種(或幾種)常規的重子以外的新粒子構成。
  研究人員在聲明中表示,從觀察到的溫熱星系際介質中,他們能推斷出在宇宙其他地方以氧氣漂浮著的重子物質的總量。為了確認和完善觀測結果,他們計畫將望遠鏡指向其他類星體,觀察使這些類星體光線變暗的溫熱星系際介質。

我國高海拔宇宙線觀測站正式開工 探究宇宙起源

2018-06-19,國家重大科技基礎設施高海拔宇宙線觀測站(LHAASO)集中開工暨開工儀式在四川省稻城縣海子山舉行,標誌著工程工藝設施開始進入集中安裝階段。這標誌著這個於“十二五”期間啟動、並歷經8年籌備的國家重大科技基礎設施項目正式開始進入集中安裝階段。LHAASO的核心科學目標是探索高能宇宙線起源以及相關的宇宙演化、高能天體演化和暗物質的研究。計畫的實施,將使LHAASO成為世界上四大宇宙線研究基地之一,對當今最重要的科學前沿問題之一的宇宙線起源發起衝擊,同時引進國際上最先進的γ射線和宇宙線探測技術,大幅提升我國的高能粒子天體物理研究水準。…
http://www.guancha.cn/industry-science/2018_06_26_461497.shtml
2018-06-27 08:32:38
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氣象學家實名批“天河工程”不顧質疑倉促上馬:荒誕幻想項目

據科學網2018-11-21日報導,最近,“天河工程”啟動星箭研製的消息引起氣象學家們的注意。
我們陸續收到了多位氣象學家的意見——
國防科技大學氣象海洋學院教授陸漢城:這是一個既沒有科學基礎也沒有技術可行性的荒誕幻想項目,居然得到立項支援,是不可思議的。人民的血汗要珍惜!
中科院大氣物理所研究員孫繼明:科學上對人工影響天氣的雲降水物理過程的認識還不完善和全面,還沒有人工干預晴空大氣形成雲和降水的理論和技術。苟利國家生死以,豈因禍福避趨之。科學家有責任向公眾和決策部門進行科普,讓大家作出正確的判斷。
一位在人工影響天氣領域工作多年的資深院士:
在氣象學界集體缺席前期論證的情況下,決策部門不顧氣象學家的諸多質疑,執意迅速推動“天河工程”。重大工程上馬應徵詢各學科科學家的意見。
美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)研究員杜鈞:為了不浪費寶貴的資源和誤導公眾,在沒有得到氣象部門的充分論證之前,希望有關部門三思而行,切不可好高騖遠!
  到底是怎麼回事?我們先看看,“天河工程”都幹了啥。
最早的公開信息可追溯至2015年8月,清華大學、青海大學、青海省氣象局聯合開展“天河工程”人工增雨科學試驗進入作業實驗階段。佈設的五個作業點共開展地面作業15次,其中火箭作業4次,耗用火箭彈8枚;燃燒爐作業11次,耗用碘化銀1100克。
“天河工程”是我國南水北調西段工程中的的科學實驗專案。項目利用三江源區天然的水汽輸送格局,採用人工影響天氣技術,把一部分天然落入長江流域的降水截留在或誘導到黃河流域,實現空中調水。
可見,最初的計畫是人工影響天氣技術。
2015年底,科技部和青海省人民政府批准共同建設了“省部共建三江源生態與高原農牧業國家重點實驗室”。
從經費上看,2016-2017年,青海省科技廳投入1200萬,青海大學投入3890萬配套建設經費(包括中央財政800萬,省級財政3090萬),清華大學水沙科學和水利水電工程國家重點實驗室作為夥伴實驗室每年投入100萬。
…….
  回應
每年這點錢,不認為這有什麼不妥,科學需要探索,探索就難免要被質疑,質疑沒有問題,但不應該去阻撓限制。反對科學問題政治化!
氣象科學問題不請教氣象專家,你還好意思說科學問題政治化?
我只想說,科學界不是沒有利益之爭的,而且爭奪還更加激烈。
https://www.guancha.cn/industry-science/2018_11_22_480594.shtml
2018-11-23 09:28:48
圖博館
李會超:天河工程真能實現“空中調水”嗎?
空間物理學博士,科普作者 2018-11-20 觀察者網

從目前公佈的新聞看,天河工程將採用重量為20-30公斤的微衛星執行觀測任務。小衛星具有成本低、部署靈活的優勢,特別適合多顆衛星組網運行,形成衛星星座。這些衛星的軌道可以相互配合,使得一顆衛星劃過感興趣的區域不久後,另一顆衛星就接著造訪同一地區,從而能減小衛星的重返週期,在保證圖像精度的情況下不斷獲得新鮮資料,從中分析天空河流隨時間的變化情況。
  天河工程所使用的衛星只搭載了波溫濕度計、降水測量雷達、雲水探測儀這些被動探測水汽和降雨情況的儀器,不具備任何主動釋放能量干預天氣變化的可能。同時,這種微衛星要滿足自身工作對電能的需求都要精打細算,更不可能由額外且足夠的能量來干預天氣。在使用衛星探測資料探明天空河流的變化規律後,還要靠人工增雨將水汽轉換成我們實際能夠利用的水資源。
  天河工程並不謀求通過人類的能力在天空中“搬雨”,而是用人工增雨截斷已經存在的天空河流。當研究者們搞清天空河流的出現和演化規律後,就能在水汽傳輸的路徑上實施人工降雨,部分截流天空中的水汽輸運,使他們以降雨的形式轉化為可利用的水資源。據該工程的科研工作者計算,三江源地區的水汽含量約6000億噸,在水汽在其區域內轉化為降水的效率不高,大部分水汽都被輸運到了區域之外,因此具有較強的應用潛力。
  由於技術難度較大、預計投資較高,南水北調工程規劃中的西線工程仍處於論證截斷。如果天河工程的構想能夠取得成功,通過截流“天空河流”來增加西部地區黃河流域的降雨,則可極大的緩解西北地方的水資源短缺問題。
  天河工程基於全新的設想和概念提出,難免會面臨科學、技術乃至社會問題層面的不確定性。然而,目前天河工程實際將要實施的建設內容僅僅還是用於探測的衛星和發射衛星的火箭。微衛星的一大優勢是製造和發射的成本都比較低,因此目前提出的從兩顆星到六顆星的探測計畫,相比於一般的空間專案投資並不會十分高昂。
  同時,對於三江源地區的衛星探測,即便真的不能使天河計畫“更立西山石壁,截斷巫山風雨”的構想實現,也能給有關的科學研究帶來高時空解析度的珍貴資料。因此可以說,天河計畫的衛星系統將帶來確定性的回報。
https://www.guancha.cn/lihuichao/2018_11_20_480314_2.shtml
2018-11-23 09:30:10
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中國“超級對撞機”概念設計報告發佈側記:爭議中挺進新里程

據《科技導報》報導,2018年11月12日下午6點半,北京市玉泉路,中國科學院高能物理研究所,進行著一場西式的招待酒會,只供應酒水和小而精緻的西式冷餐,來自不同國家的上百名高能物理研究領域的專業人士,或持杯歡談,或排隊取食,或駐足學術海報,流暢而持久的英文交談隨處可聞,氣氛既熱烈又不喧鬧。
這是2018環形正負電子對撞機(CEPC)國際工作會議的首日招待活動。環形正負電子對撞機又被稱為中國的“超級對撞機”,因2016年楊振寧和王貽芳爭論是否應該立項而聲名大噪。反對者認為,這個項目耗資巨大(按照CEPC團隊最新的估算,大約要耗資300多億人民幣),性價比不高;支持者認為這個專案科學目標極為重要,是人類認識宇宙微觀根本規律的重要路徑,將使中國成為世界科學中心,並促進工業技術及產業的高端發展。目前國家對於這個項目還沒有明確表態,不過國家正在對於《積極牽頭國際合作大科學計畫和大科學工程實施方案》進行培育專案的遴選準備,CEPC項目正在積極爭取成為該實施方案中培育項目的入選者。
…..
CEPC計畫的基礎研究進展順利。同時爭議仍在,國家也並未表態。一名正在美國做CEPC相關研究工作的年輕博士後正在糾結要不要回國加入CEPC團隊。CEPC團隊顯然正在積極努力爭取政府的支持, CEPC希望在國家十四五期間開始建設、2030年左右竣工。
  回應
 真正的物理界大拿楊振寧都說了,看不到什麼東西了。這個專案就是給這些靠物理吃飯的人一碗飯
 這300億還不如拿去研究凝聚態物理或者超導。現在建只會給洋人做嫁衣,20年之後再說
 只想問一下,為什麼歐美都不建了,全部來忽悠中國人建?一個天河調水一千多萬爭議那麼大。
 這個幾百上千億,有明確成果嗎?中國在基礎科學上還欠缺多少?這個項目現在真的有必要嗎?
 這是一個無底洞,3000億也打不住的。美國以前搞過,搞到中間一看花錢太多,中途就叫停了。
 說的很對,搞不出什麼實質性的東西,頂多發現幾個粒子,這又有什麼用呢?幾百上千億的就打水漂了。生物製藥,航空發動機,人工智慧,晶片存儲,哪個都比這玩意來的重要。
2018-11-23 09:51:17
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另附參【新圖博館】《實然觀》:

  經濟性似難解,因一般以為宇宙物質豐富不匱乏,但了宇宙構成大多為暗物質、即使明暗加起來、在無界的宇宙中、其密度也很低,便不難解,為何看似有自性的原子、如比做一球場、原子核只像一顆小球、外圍的電子則繞著空無的球場轉,為何從四肢爬行演化到二肢立行、不會為人特別改造脊柱和關節、畢竟當時人活不過三四十年、原有結構夠用了,只是當時適用的天擇、在人擇的老年化後不適用了,類似還很多、後文再析判。不然了解下,看似豐富的陽光空氣水之自然生態、在文明濫用下、已成匱乏,同理,看似富裕的已開發經濟、一樣存在發展之陷阱,故陷阱不只存在中等收入,任何階段不廉能勤儉的話,都會是陷阱,只可惜,匱乏生態下演化出來的、盡可能地食色、以利傳宗接代之生物本能,成了資本主義的民主政治自由經濟下、政客奸商利用之人性弱點。
  不只政客奸商,有些科學家也好大喜功、不了科學研究的經濟性原則,鼓吹中國政府花200億美元、在京郊地下挖隧道、建比歐洲LHC環形對撞機更長的超大對撞機CEPC和SSPC (科學家也學會政客的分段編預算法,先60億的CEPC、等到和LHC一樣撞不出超對稱粒子,再編尺寸/能階比LHC大四/七倍的SSPC花費照理應貴四到七倍、而LHC的總花費若含被裁的SSC現成隧道和基礎設施應在200億、故SSPC將是無底洞),而不理性客觀的分析:為何美歐不建?除了花錢廢地、再長的傳統加速器也可能撞不出SSPC要找的Higgs粒子,倒是省錢省地的新型加速器比如激光可代替、即使也撞不出啥新粒子,反正歐美又不建更長的傳統型了(日本將建的ILC國際綫性對撞機性能和CEPC相當,但因綫性預算才50億省電故運作費也遠低環形LHC每年的12億)、中國在研究上也不會失去先機,幸好改革開放下的中國高層是理性客觀務實的(開放式改革、知己知彼、故能主動回應挑戰,而英國歷史哲學家湯因比的「挑戰回應說」則被動、不論在天擇或人擇上,故日本所謂工匠精神在日本第一泡沫後可能是閉門造車式改革,而不像中國心靈手巧+經濟性原則下之成本性創新、使得中國製造升級為創造智造行銷全球)。
  相關新聞
誰來拯救玩不起的高能物理 光纖鐳射點亮粒子加速器 2018-10-02 中國科學報
http://mypaper.pchome.com.tw/jsoujsou/post/1375011544
2018-11-23 10:05:45
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歐洲核子研究中心為新型對撞機制作行銷視頻,裡面滿是謊言 2019-01-10 觀察者網

法蘭克福高級研究所研究員理論物理學家Sabine Hossenfelder近日發文稱:歐洲核子研究中心為新型對撞機制作行銷視頻,裡面滿是謊言。這位物理學家說,“我並不反對建造更大的對撞機。比我們之前探測能量更高的粒子對撞機是探索新物理最清潔、最可靠的方法。但我強烈反對誤導公眾,讓他們相信這種代價昂貴的實驗的前景。目前,對於普朗克能量以下的任何能量(暗物質),我們都沒有可靠的新物理學預測。下一個更大的對撞機可能不會發現什麼東西。這可能令人沮喪,但這是事實”。
  就像日本人喜歡用20-30英里長的直線對撞機來撞擊電子和正電子這樣的想法,這機器初步命名為國際直線對撞機(ILC)。負責擬定該提案的委員會似乎感覺到日本科技部將對這個項目持悲觀態度。
  幾年前,中國人表示有興趣建造一個周長50英里的環狀正負電子對撞機(CEPC)。Nima Arkani-Hamed非常支持這種選擇,這個對撞機也被稱為Nimatron。中國制定科技創新的五年計劃,CEPC顯然沒法在2016-2020年的計畫中完成。
  與此同時,歐洲核子研究中心也有自己的(建造)計畫,這是一台被稱為未來環形對撞機(FCC)的機器。
  回應
歐洲已經沒錢在對撞機下繼續耗下去了,是時候找個接盤俠來負擔了,最好再建個更大的對撞機保證以後的飯碗,所以搞個視頻行銷一下。這位科學家說出了實話。
所以,楊振寧老先生是真心為我們著想的,跟某些好大喜功忽悠人的不一樣。
他擋了一些人的路,被人罵了很多年,各種難聽的話都有

暗物質粒子探測衛星延壽論證評審會在京召開

2019-01-04,中國科學院國家空間科學中心在京組織召開暗物質粒子探測衛星延壽論證評審會。空間科學專項二期工程總體和各系統代表近30人參加會議。經過討論,專家組一致同意衛星延壽運行2年,並表達了對暗物質衛星在延壽期產出更多科學成果的期待。
暗物質粒子探測衛星是空間科學先導專項一期的首發星,於2015年12月17日成功發射,2016年3月17日完成在軌交付,在軌壽命三年,自發射上天以來,已實現三大科學目標的觀測,科學成果正在逐步發表。
2019-01-12 08:28:05
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最新研究顯示宇宙可能至少還會存在1400億年 2019-01-18 環球網

  宇宙誕生於近140億年之前,未來會怎麼樣呢?東京大學科維理宇宙物理學與數學研究所教授村山齊最新的研究顯示,宇宙很可能像目前這樣永遠持續下去,但也有可能在連構成物質的原子都分裂之後走向終結。不過,即使宇宙四分五裂並走向終結,也是1400億年以後的事情,人類的生存似乎不會馬上受到威脅。
  過去一般認為,宇宙是永恆不變的,既沒有起始也沒有終結。進入20世紀後,通過觀測遙遠的星系發現了宇宙的膨脹。理論研究也不斷取得進展,人類發現宇宙是爆炸式誕生的。
  起初人們認為由於暗物質的重力,宇宙的膨脹會放緩,膨脹速度逐漸下降。但到1998年,通過觀測遙遠的星系的星體爆炸,發現了出乎意料的結果。那就是宇宙的膨脹並未減速,反而正在加速。在宇宙中,相互排斥的斥力正在發揮作用,超過了暗物質的重力。這種斥力是由暗能量形成的。一般認為,暗能量的數量相當於普通物質的14倍,廣泛而稀薄地充斥在整個宇宙空間。
  根據暗能量的斥力強度不同,預測到的宇宙的未來也會有所不同。如果斥力強度僅為一定限度,宇宙將在提高膨脹速度的同時永遠存在下去。星系將不斷擴大彼此的距離,但星系本身不會分裂。不過,構成星系的星體將在漫長的歲月之後燃燒殆盡或變為黑洞,因此宇宙最後會非常寒冷,變為一片黑暗。這被稱為“Big Chill(大凍結)”。
  另一方面,如果斥力今後不斷加強,星系和恒星都將四分五裂。最後,構成物質的原子也將被撕裂,迎來終結。這就是“大撕裂(The big rip)”。相反,如果斥力減弱,暗物質的重力變得更強,宇宙將從膨脹轉為收縮。收縮速度逐漸加快,最後回到一個點之後消亡。這種假說被稱為“大坍縮(Big Crunch)”。
  村山研究團隊此次發表的結果根據先期完成的約1000萬個星系的目錄,估算了暗物質的彙聚情況。如果參考美國和歐洲的其他觀測資料進行討論,在現階段,宇宙永遠持續膨脹(大凍結)或者連原子都分裂後走向終結(大撕裂)的可能性很高,而轉為收縮並消亡(大坍縮)的概率極低。
https://tech.sina.com.cn/d/s/2019-01-18/doc-ihrfqziz8773593.shtml
2019-01-20 09:37:54
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宇宙5種可能結局:4種毀滅不復存在,唯有1種涅槃重生 2019-01-16 新浪科技

  宇宙的最終結局將會是什麼?儘管沒有人能夠親眼見證那一刻,但物理學家通過對宇宙的觀測,給出了三種經典假說:大擠壓、大凍結,以及兩者的臨界狀態。
  但這並不是故事的全部。當物理學家發現,暗能量可能才是主導宇宙膨脹的主要成分,宇宙可能的結局也出現了轉折……
  很長一段時間內,根據廣義相對論的簡單推導以及宇宙在膨脹這一條件,科學家普遍認為宇宙有3種可能的結局。
  1、大擠壓:宇宙最終坍縮回去。
  2、宇宙永遠膨脹下去,最終以“大凍結”結尾。
  3、宇宙的膨脹速率趨近於零。
  為了知道哪一種情況是正確的,我們只需要去測量宇宙的是如何膨脹的,以及膨脹速率是如何隨著時間改變的。物理會決定剩下的結局。
  根據目前的測量結果,我們已經能夠確定宇宙是由0.01%的輻射、0.1%的中微子、4.9%的普通物質、27%的暗物質和68%的暗能量構成。
  如果是暗能量主導宇宙的膨脹,有以下5種可能的情況。
  1、暗能量是一種主導宇宙膨脹的宇宙學常數。宇宙膨脹時,暗能量密度保持不變,使得膨脹速率永遠是正值,這會導致宇宙指數膨脹。
  2、暗能量是動態的,隨著時間會變得越來越強,這會導致宇宙膨脹速率隨著時間加速。
  3、暗能量隨著時間衰減,這可能會回到最初討論的可能性(大凍結)上去。宇宙會繼續膨脹,但是沒有足夠的物質和其他形式的能量讓它坍縮回去。
  4、暗能量可能轉變為其他形式的能量,使宇宙重生。
  5、暗能量與真空零點能相關,可能衰變,從而摧毀我們的宇宙。
  雖然我們不知道,在這些可能的宇宙結局中,哪一個才是真的,但現有的資料都和第一種可能性相吻合:暗能量是一個常數。
  隨著NASA的大視場紅外巡天望遠鏡(WFIRST)計畫在2020發射升空,我們可以將暗能量的變化範圍縮小至目前的十分之一。如果暗能量使得宇宙結局不同于現有模型,天文望遠鏡將會是揭示宇宙真相的最佳武器。直到那時,我們將考慮到所有的可能性。而剩下的將由科學決定。
https://tech.sina.com.cn/d/s/2019-01-16/doc-ihqfskcn7558180.shtml
2019-01-20 09:38:37
阿楨
量子通信到底是不是偽科學?潘建偉剛剛回應了!

“墨子號”發射快三年了,到底有什麼新發現?量子通信和公眾有什麼關聯,到底是不是偽科學?2019-03-10,在全國政協十三屆二次會議舉行的記者會上,全國政協委員、中國科學技術大學常務副校長、中科院院士潘建偉有很多話要說。
  潘說,“墨子號”作為一顆科學實驗衛星,主要兩個目的,一個是實用型的,為了實現超遠距離星地之間的量子保密通信,同時也有個基礎科學的研究目標,要對愛因斯坦所提出的“量子力學非定域性”開展嚴格意義下的驗證。
  “墨子號”發出以後,性能指標遠超預期,原本計畫兩年內完成的科學試驗任務,在兩三個月之內就完成了,所以有很多的時間對性能做一些改進,目前有比較大的進展。同時,“墨子號”已經把星地之間金鑰的成碼量提高了40倍,現在滴答一秒鐘,大概能夠傳送40萬個金鑰,已經能夠滿足一些初步的安全通信需求。
  潘說,希望能夠儘早把量子通信推向實用化,未來能夠研製一顆中高軌的衛星,讓它能夠24小時全天候工作,以彌補“墨子號”只能在晚上工作的遺憾,確保在更長時間裡產生金鑰。
  對量子通信有疑慮是因為不瞭解
公眾對量子通信技術有疑問,主要是因為量子力學與他們的生活經驗有很大不同,哪怕是受過高等教育的人,對於量子通信的先進理論都未必能很好地理解。
  潘說,創新成果從產生到廣泛應用,通常會經過三個階段。在第一階段,公眾接觸到一個全新領域的東西,最開始的反應通常是:不靠譜。比如最早的照相機,大家覺得魂魄被吸到相機裡面去了,都不太敢用。所以早期的量子通信,有人認為是偽科學,當它發展比較成熟之後,又覺得這個技術還沒有廣泛應用,有疑慮。
  潘表示,目前,量子通信正處於第二階段到第三階段轉換的過程當中,需要做大量的科普工作。“當量子通信被廣泛應用後,大家覺得沒什麼稀奇了,創新過程也就完成了。”
  至於量子通信的作用,潘說,資訊安全對國家、對個人都非常重要,小到銀行帳戶的密碼保護,大到無人駕駛的遠端控制,量子通信在原理上可以提供一種無條件安全的通信手段,在未來將大幅度提升資訊安全水準。
2019-03-11 08:38:11
阿楨
前沿科技需要國家頂層設計
潘建偉表示,我國目前在量子資訊領域有一定的國際競爭力,甚至在部分方向上還處於國際領先地位,但也不能太樂觀,有些優勢受到歐美發達國家的強烈衝擊。跟傳統的國際科技強國相比,我國以往的科研組織模式以短期的科研專案為主,所以在滿足國家戰略緊迫需求,以及在科技資源的整合力度和支援強度上還是有所不足,企業對於前沿科技的投入熱情,與發達國家相比有一定的差距。“中國要做好科技創新,需要黨和國家高瞻遠矚,進行整體性佈局。特別需要多學科的交叉融合和各項關鍵技術的攻關,希望國家在這一領域部署重大科技專案,構建國家實驗室。

“悟空”號效率是“同行”至少10倍 將延期服役2年 2019-03-11 科技日報

截至2018年底,中國科學院紫金山天文臺研製的我國第一顆暗物質粒子探測衛星“悟空”號已繞地球飛行了16597圈,探測宇宙射線粒子55億個。
在相同時間內,它積累的TeV(1TeV=1萬億電子伏特)以上的觀測資料相當於國際空間站上的日本量能器電子望遠鏡和阿爾法磁譜儀實驗的5倍以上,意味著完成了其他“同行”至少10年的工作量。基於這些資料,科研人員成功獲取了目前國際上精度最高的電子宇宙射線探測結果。“悟空”在觀測能段範圍、能量解析度、粒子鑒別本領等方面優於別的探測器,其觀測能段是阿爾法磁譜儀的10倍,能量解析度比國際同類探測器高3倍以上。而費用只有1億美元,分別是美國費米、AMS-02的1/7和1/20。
  看不見摸不著卻與我們息息相關
20世紀30年代,科學家發現,宇宙中可見物質遠遠不足以把星系連成一片,構成星系團,如果不是存在一種神秘而不可見的物質,星系團早就分崩離析。科學家把這種看不見的神秘物質稱為“暗物質”。
到了20世紀70年代,多種天文觀測結果都暗示著暗物質的存在。但直到現在還沒有確切的暗物質信號被探測到。
2019-03-11 08:43:12
阿楨
宇宙中95%以上是暗物質和暗能量,其中暗物質占26.8%。暗物質不發光、不發出電磁波、不參與電磁相互作用,它無法用任何光學或電磁波觀測設備直接“看”到。
科學家推測暗物質產生於宇宙大爆炸。假如沒有暗物質的引力作用,我們所在的銀河系將很可能無法在宇宙大爆炸後的膨脹過程中形成。
  “年富力強”並將繼續在太空服役
每天清晨和傍晚,“悟空”都會路過中國上空。位於密雲、喀什、三亞的三個資料接收站,每天接收它回傳的約16G資料。而常進帶領的團隊就是要從日積月累的海量資料中分析出有價值的科學成果。
而在一年多前,常進團隊就已向世界展示出首批成果:精確測量太空中的電子宇宙射線能譜。該成果於2017年12月7日在國際權威學術期刊《自然》發表。
電子宇宙射線的正常能譜變化應是一條平滑曲線。根據“悟空”積累的觀測資料,科學家們發現在0.9萬億電子伏特處電子能譜呈現出明顯的拐折,並且有初步跡象表明在1.4萬億電子伏特的超高能段呈現出異常波動,反映在圖上是一個“尖峰”。這些結構只有在觀測精度達到最好的情況下才能被看到,幸運的是,“悟空”做到了!
探測暗物質的方式主要分為三類:一是對撞機探測,主要有歐洲核子中心的大型強子對撞機;二是在地下進行的直接探測,我國在四川錦屏山地下實驗室中正在開展相關實驗;三是間接探測,主要在空間進行。
“悟空”衛星就是採用第三種方式。物理學家們認為,暗物質粒子碰撞後會產生高能粒子,如伽馬射線、正負電子、正反質子、中微子等。暗物質衛星就是精確探測這些粒子,通過其能譜、空間分佈來尋找暗物質粒子存在的證據。
“悟空”設計壽命為3年,目前已經到期,但它看起來依舊“年富力強”。“經過評估,我們認為‘悟空’還可以繼續在太空服役,現在已經被批准延長2年工作時間。”
2019-03-11 08:44:23
阿楨
美麻省理工期刊:量子加密技術被上海交大破解 2019-03-12

  號稱無法破解的高科技「量子加密技術」近幾年來快速發展,許多企業已經將它商業化服務,部份政府機構也以之做為保護機密的關鍵技術。根據《麻省理工科技評論》報導,上海交通大學研究團隊發現目前被廣泛應用在量子通信中的QKD(量子金鑰分發)方法存在缺點,外來攔截訊息者可以用不同頻率光子注入鐳射腔( lasing cavity)改變鐳射頻率,再透過觀察光子動態,可以獲得高達60%的資訊盜取成功率。要設想出不同的防制方式並不難,然而與這個入侵手法被發現並被驗證的同時,他們也同時揭露與設備無關的量子密碼學的其他物理缺陷確實存在。
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網易:量子加密遭到破解,中國恐怕成為最大輸家
這種需要物理上控制鐳射發射器的方法也叫破解?都進入資料中心內部了,還需要破解嗎?

中國科大首次實驗演示量子糾纏交換過程的自檢驗

2019-03-13,中國科學技術大學教授郭光燦團隊,首次實現了糾纏交換過程中Bell基測量的自檢驗。該研究成果3月8日發表在國際期刊《物理評論快報》上。這是國際上首個具有“高可靠、抗干擾”特性的糾纏態自檢驗實驗,為把自檢驗推廣應用於各種量子資訊過程,推進量子通信和量子計算研究打下重要基礎。

中國科大在量子金鑰分發實際安全性研究中取得突破

據中科院網站2019-01-04消息,中國科學技術大學教授郭光燦團隊,並利用雪崩過渡區非線性特性實現量子駭客攻擊,為量子金鑰分發系統的實際安全性分析和測評提供了新思路和技術手段。這兩項成果同期發表在2018年12月的Physical Review Applied上。雪崩光電二極體探測器的非完美性會帶來安全性漏洞,在門控信號從開啟到關閉的過渡階段,探測輸出具有很強的非線性特性。通過控制攻擊信號的光強和在過渡區的位置,量子駭客可以有效控制該探測器的回應,獲取全部金鑰資訊而不被感知。該攻擊方法為實際系統的安全性測評和標準化提供了技術儲備。
2019-03-13 10:36:24
阿楨
量子密碼的絕對安全只存在於理論 2017-11-03 中科大量子信息實驗室博士趙義傅

  如果以下假設能滿足,量子密鑰可以做到絕對安全。1.量子力學是成立的;2.協議執行時間足夠長,碼長趨於無窮;3.設備和儀器是可信的;但具體實現中會有很多問題導致上述第2、3條假設無法滿足。例如,實現量子密碼的設備無法做到可信、協議執行時無法做到碼長無窮,這些因素都會影響量子密鑰的安全性。……
  回應
本文作者所表達意思其實和量子加密的絕對安全性並不矛盾。因為說的不是一個東西。量子的一個重要特性是不可複制。利用這個性質設計的量子密鑰分發協議可以保證如果有竊聽者試圖截獲密鑰,一定會導致合法接收者那裡密鑰的概率發生變化從而被發現。理論的絕對安全不意味著無法被其他方式破解,不代表實際實現能達到體制設計時的假設條件。

超光速1萬倍起的量子糾纏可傳遞資訊?超光速是真,傳遞信息是假 2018-11-30

量子糾纏的確超光速了,潘建偉教授曾經在青海做過量子糾纏的下限速度實驗,結果表明量子糾纏速度底線是光速的1萬倍,大部分科學認為量子糾纏上限是無窮大的,但並沒推翻相對論,量子糾纏不可以傳遞資訊和能量(楨:?),故不違背相對論。現代物理學告訴我們:物質可以傳遞資訊,但速度不可以超光速。反之,自然現象可以超光速,但不能傳遞資訊。比如某些頻率段的電磁波的相速度和早期宇宙膨脹速度都超光速,但都不可以傳遞資訊。傳遞資訊和超光速不可兼得。

量子糾纏真的超越光速嗎?或許事實並非如此 2018-10-10 新浪科技

雖然量子糾纏的過程是瞬間發生的,但並沒有相關的任何跡象。我們必須使用傳統、不超過光速的通信方法,拼湊出量子糾纏所需的相關性。因此,愛因斯坦的宇宙速度極限被保留下來。
2019-03-13 10:39:59
阿楨
湖北發現「寒武紀大爆發」化石庫 BBC:百年一遇研究 2019-03-25

權威學術期刊《科學》(Science)近日發表了西北大學早期生命與環境創新研究團隊的最新研究成果,首次在國際上公佈了該團隊在湖北省宜昌長陽地區清江與丹江河的交匯處,發現了距今5.18億年的寒武紀特異埋藏軟軀體化石庫,並將其命名為「清江生物群」。
該研究是進化古生物學界又一突破性發現,英國廣播公司(BBC)的報道更引述一名古生物學家,指出該研究是近百年來其中一項最重要的研究。
要瞭解這次發現的重要意義,首先要知道「寒武紀大爆發」(the Cambrian explosion)。大約距今5.3億年的寒武紀地層中,地質學家發現它在前後2000多萬年時間內突然出現了節肢、腕足、蠕形、海綿、脊索動物等一系列動物,如今地球上的動物界共有38個門,而在這個階段的化石中已發現20個現生的動物門類和6個已滅絕的動物門類,但仍有18個現生動物門類尚未在寒武紀找到化石代表。
要破解寒武紀大爆發的奧秘,需要找到可靠的化石實證。百餘年來雖然此類化石庫在全球各地已發現50餘個,但此前僅有加拿大布爾吉斯頁岩生物群和雲南省的澄江生物群是「理想的頂級研究目的地」。
53%為全新屬種 物種多樣性極高
而此次發現的清江生物群,在4351件化石標本中,已分類鑑定出109個屬,其中53%為此前從未有過記錄的全新屬種,清江生物群的物種多樣性將有望超過包含布爾吉斯和澄江在內的全球已知所有寒武紀軟軀體化石庫。
西北大學的張興亮教授有份參與研究,張接受BBC訪問時表示,清江生物群是研究生物早期起源的大寶庫。
另一方面,布爾吉斯和澄江的化石庫在埋藏之後分別經歷了高溫變質、風化作用等嚴重的地質改造,其樣本已無法用於深入開展埋藏學研究。而在清江生物群發現的軟軀體化石,卻奇蹟般地以原生碳質薄膜形式保存了原始的有機質。毫無疑問這裏將為開展埋藏學和地球化學研究,進而開展深入的古環境研究提供理想素材。困擾學術界多年的動物軟體結構特殊埋藏機制問題,或將在清江化石庫得到破解。
2019-03-26 08:02:56
阿楨
5集紀錄片《遠祖之謎》
https://www.youtube.com/watch?v=L9mTVkURWFM

巫山人動搖人類起源 2006-03-11

 關於直立人,20世紀20年代,裴文中在北京周口店發現了距今50萬年的北京人,其後,陝西藍田人、雲南元謀人、安徽和縣人、湖北陽縣人及南京湯山人也相繼問世。
過去,由於東非大裂谷人類的發現,西方學者提出了人類起源於非洲的結論,亞洲直立人則是從非洲擴散而來的。中國學者曾提出過“亞洲也可能是人類起源地之一”的看法,但一直缺少200~400萬年前人類化石材料的證明。
 1984-1988年,由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所、重慶自然博物館、巫山縣文物管理所等單位組成的一支長江三峽科學考察隊,在四川省巫山縣大廟鎮的龍骨坡一洞穴堆積層裏,發掘出一個人類門齒和一段人類下頜骨,頜骨上帶有兩個牙齒。在發現以上化石的同一層位,除發現人類加工或使用過的骨器外,還發現了巨猿及其它110多種哺乳動物的化石,這在世界古人類發掘史上是前所未有的,並在世界學術界、考古界掀起了一次有關人類起源的大討論。一個震驚世界的“巫山人遺址”就這樣展現在世界學術介面前。
 1991年,中科院先後經過孢粉分析、古地磁和氨基酸測定,其地質年代為更新世早期,距今204萬年,後又經美國、英國等科學家用最先進的電子自旋共振法測定,其年代被正式確定為200萬年前。證實了巫山猿人是目前亞洲發現的最早的人類。據《奧秘》雜誌分析,到目前為止,三峽是世界上獨一無二的研究人猿分野的地域,連著名的非洲奧杜威峽谷也無法與三峽相比。因為,巨猿和“巫山人”共同生活在一起,足以說明在長江和三峽尚未形成之前,猿人和巨猿的祖先就棲息生存在那裏。
 此次巫山人的主要發現者、中科院古脊椎所黃萬波研究員,正是當年我國著名的藍田猿人、和縣猿人的發現者。根據多年的研究,黃萬波等提出人類在200萬年前就出現在亞洲,長江三峽地區,這有可能揭開人類起源之謎。他的有關文章在英國《自然》雜誌上刊登,在國際上引起強烈反響,被認為“這個新的發現將動搖人類演化的理論”。
2019-04-06 12:20:24
阿楨
科學家研發新量子材料 未來可從雲端「下載大腦」 2019-04-15 聯合報

美國普渡大學與聯邦能源部旗下的阿貢國家實驗室研究人員,最近研究出一種新的量子材料,能將大腦的電化學信號轉換成最終可由電子設備解釋的東西,有朝一日能將整個人腦的資料上傳到雲端,或從雲端「下載人腦」。「電子設備透過電子思考,人腦透過離子思考,研究目標就是在兩者之間搭橋。這種材料可能就是那座橋。」目前新材料只能記錄一些神經遞質,無法將整個大腦上傳到雲端。但如果技術取得進展,研究人員推測,該物質可用於檢測神經系統疾病,甚至儲存記憶。
2019-04-16 07:57:37
阿楨
中國上海復旦學者首次證實:我們的母語起源於中國北方

  2019-04-26在學術期刊Nature中,中國科學家利用統計學分析方法,結合遺傳學、語言學、考古學等證據,首次確認了包含漢語在內的漢藏語系起源於大約4000-6000年前的中國北方黃河流域。而漢語是最早從漢藏語系中的分化的語族,這一時間可以追溯到大約5900年前。
  漢藏語系是僅次於印歐語系的第二大語系,它包含超過400種語言和方言,總使用人數達到15億左右,漢語、藏語、緬甸語都屬於該語系。
  北方起源假說認為起源於大約4000-6000年前的中國北方黃河流域,一部分人向西遷徙到了西藏,向南遷徙到了緬甸,另外一部分人向東、向南遷移,最終成為說漢語的漢人。
  西南起源假說認為起源於至少9000年前的西南部地區,主要包括現在的中國四川西南部、雲南以及印度東北部一帶。這種假說進而又分為兩種假設,一種認為說漢藏語言的人群起源於13500年前的四川西南部,在大概9000年前分化為兩支:一組人群前往印度東北部,另外一組人群向北前往黃河盆地地區,後一群人被認為是當代中國人的前身。另外一個假設認為漢藏語言起源於大約9000年前的印度東北部。
  回應
這是北方人得出的結論吧
上海復旦在北方?夏商周不在黃河流域在南方?
2019-04-29 08:46:24
阿楨
日本人祖先從何處來?首次基因解析有新發現

  日本國立科學博物館研究員神澤秀明等人2019-05-13發佈研究成果稱,通過對繩文人的全基因組進行解析,推斷出繩文人大約在3.8萬年~1.8萬年前從大陸的集團分離並來到日本。
  從位於北海道的禮文島的船舶遺跡中發掘出生活在約3800年~3500年前繩文時代後期的女性遺骸,研究團隊從該女性牙齒中提取DNA進行了解析,將查明的排序與生活在東亞的現代人的排序進行對比,發現作為繩文人祖先的集團從東亞大陸集團分離出來的時期大約在3.8萬年前至1.8萬年前。
  繩文人被認為是在大約1.6萬年前至3000年前生活在日本列島上的古人。3000年前之後又有彌生人從大陸來到日本,生活在日本列島上的人大部分都混合了繩文人與彌生人的基因。
  此次的解析發現,繩文人以比較小的群體過著狩獵採集生活,日本國內不同地區的現代人從繩文人繼承到的基因比例存在巨大差異。在東京取樣的本州人從繩文人繼承了約10%的基因,而北海道阿伊努族人則繼承了7成,沖繩縣人繼承了3成。
  此外,從基因組資訊還可以判定,在船舶遺跡中被發掘遺骸的女性,具有較強的酒精耐受性,能適應高脂肪的飲食生活。據稱可能根據繩文人的基因組資訊來說明現代人的各種疾病。
  回應
啥意思
日本人的意思是他們的祖先來隻中國
意思是朝鮮海盜與蝦夷土著的後代
中國人不僅發明了韓國人,也發明了日本人
2019-05-15 08:19:12
阿楨
量子力學隨機性被推翻了?上帝依然擲骰子 2019-06-20 新浪科技

  近日,一則名為“薛定諤的貓終於有救了,諸如“耶魯大學實驗推翻量子力學隨機性”“愛因斯坦又蒙對了”等等標題黨紛紛出現,仿佛戰無不勝的量子力學一夜之間陰溝翻船一樣,很多文青紛紛哀歎宿命論又回來了。然而,事實真的如此?還是報導偏差歪曲了論文本意?
  咱們先搞懂量子力學的隨機性說的是什麼,再看看這篇論文做了什麼。
  量子力學有兩個基本的過程,一個是按照薛定諤方程確定性地演化,另一個是因為測量導致的量子疊加態隨機塌縮。薛定諤方程是量子力學核心方程,它是確定性的,跟隨機性無關。那麼量子力學的隨機性只來自於後者,也就是來自於測量。
  這個測量隨機性正是讓愛因斯坦最無法理解的地方,他用了“上帝不會擲骰子”這個比喻來反對測量隨機性。
  用一句話總結,耶魯大學這篇nature論文裡用了實驗技巧去弱測量一個確定性過程,主動避開了對這個過程能導致隨機結果的測量,一切都符合量子力學預言,對量子力學的測量隨機性沒任何影響。所以愛因斯坦沒翻身,上帝依然擲骰子。
2019-06-30 13:42:29
阿楨
楊振寧2019-04-29演講談超大對撞機:我很高興中國政府沒有上當

  有人就對我說,楊振寧你《中國今天不宜建造超大對撞機》完全錯誤,因為2013年有科學家在瑞士做了一個實驗,證明了五、六十年代那些觀念是對的。
  可是這個重要的貢獻的理論源頭,不是30年前,而是在20世紀五、六十年代,所以80年代的時候我會講,這個領域做實驗的還可以做,那麼2013年就做出來了,獲得諾貝爾獎。
  可是這個實驗當時是6000個人在做,那時候的文章,每一篇署名人都是幾千人。那麼這個做完了以後,需要更大的機器CEPC(高能環形正負電子對撞機),要花的錢至少是200億美元。別的國家都沒有,大家說中國有錢,所以就到中國來了。
  我知道我的同行對我很不滿意,認為我要把這行給關閉掉。可是要讓中國花200億美元,我沒法子接受這件事情!我很高興中國政府沒有上當。
  回應
楊很偉大,卻被很多無良媒體為了流量惡意貶低,歪曲事實,造成很多人對他的誤解。
很多人罵楊是因為:第一娶了一個年輕的老婆。第二回國晚了不少。娶老婆是兩廂情願的事有什麼要去說的呢?回國的事,可能有很多客觀現實造成。...
2019-07-29 09:03:33
阿楨
難以捕獲的視覺證據:首張量子糾纏圖像問世 2019-07-16 新浪科技

  英國物理學家首次拍攝到一種量子糾纏的照片,捕獲到這種難以捉摸現象的視覺證據,這種聯繫被稱為量子糾纏,愛因斯坦曾將其稱為“幽靈般的超距作用”。

量子達爾文主義迎首次驗證!潘建偉等科學家完成實驗 2019-07-16 新浪科技

  波蘭裔美國物理學家沃伊切赫•祖瑞克(Wojciech Zurek)教授提首次提出量子達爾文主義,認為,我們熟知的經典物理學中物體的定態性質之所以有著“確定”的時空屬性,例如位置和速度,其實是在量子力學中被“選擇”出來的,就像自然選擇一樣。統治微觀世界的量子物理,遵循“不確定性”原理,解釋宏觀世界的經典物理學,追求的卻是“確定性”。
  儘管理論形成已久,但量子達爾文主義直到最近一年才得到實驗驗證,來自中義德的研究小組分別獨立地完成了自己的驗證。其中一個驗證試驗由中國科學家潘建偉所帶領的團隊完成。  

是量子力學違反了因果律,還是量子力學不適用於因果律? 2019-08-13 新浪科技

在經典力學中,只要精確掌握了一個系統最初的所有狀態,就能預言系統未來所有時間的狀態。1814年,法國數學家拉普拉斯提出了一個科學假設:如果某個智慧生物,知道宇宙中每個原子確切的位置和動量,它就能夠使用牛頓定律來展現宇宙事件的整個過程,包括過去和未來。
量子力學誕生之後,拉普拉斯妖的決定論受到質疑。經典力學以為電子就像行星一樣在原子核週邊,圍繞著原子核運動。微觀粒子具有不確定性,單個粒子運動是隨機的。一個事件的發生,在宏觀上表現為確定,在微觀上則表現為概率。哥本哈根詮釋用波函數來描述微觀量子世界的量子運動狀態,用概率來描述亞原子粒子的運動狀態。
微觀粒子系統數量足夠龐大之後,根據統計學原理,量子系統通過概率律,就過渡到了經典力學的因果律。量子力學和經典力學並非完全矛盾,只是適用的尺度不同。決定微觀世界結果的是概率論。量子的集群運動符合經典物理定律。
2019-08-16 09:34:14
阿楨
“同性戀基因”是否存在?50萬人新研究給出回答 2019-08-30 新浪科技

  2019年8月30日出版的《科學》雜誌發表了,由美英瑞典荷蘭丹麥澳大利亞等國的科學家組成的國際研究團隊,進行了迄今為止參與人數最多的同性性行為全基因組關聯研究(GWAS)。
  GWAS主要聚焦于單核苷酸多態性(SNPs)和某一特徵之間的關係。所謂SNPs是指在基因組中的某一特定位置發生的單核苷酸替換(例如G變為T)。核苷酸是DNA的基本組成單元,在人類的 DNA中,平均每一千個核苷酸就會有一個核苷酸發生替換。換句話說,在一個人的基因組中存在大約400萬-500萬個SNPs。科學家們已經在全世界的人群中發現超過一億個SNPs,其中絕大多數對健康和發育沒有影響。
  經GWAS分析,共發現了5個與同性性行為顯著相關的SNPs,其中2個在男性和女性中均存在(下圖中的紅色菱形),2個只在男性中存在(下圖中的淺綠倒三角形),1個只在女性中存在(下圖中的深綠三角形)。但它們對於發生同性性行為的影響非常有限,它們能解釋的同性性行為變異也不到1%。當把所有的SNPs綜合起來考慮,女性和男性同性性行為基於SNP的遺傳度為8-25%。
  為什麼顯著的SNPs造成的變異和所有普通的SNPs造成的變異之間的差異表明,同性性行為和大部分複雜的人類特徵一樣,受到許多遺傳變異的微小的累加效應的影響,其中的大多數在現在樣本規模下無法被檢測到。
  基因之外,環境對於同性性行為的影響也不可忽視。
  值得注意的是作者在論文中並沒有使用“同性戀”這一字眼,而始終將研究界定為 “同性性行為”,研究並沒有問人們自我身份是否是酷兒(queer),而是報告是否有同性性伴侶。
  回應
同性戀,是基因突變造成的,簡稱變態!
不反對攪屎,但希望攪屎前做好安全措施以免害人害己

人類98%的DNA是“垃圾”,但它們具有至關重要的作用! 2019-08-26 新浪科技
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98%的人類是人渣垃圾,但它們具有至關重要的作用!。
2019-09-02 08:56:03
阿楨
治療癌症的最好方法,是不要殺光所有癌細胞? 2019-08-29 新浪科技

  從腫瘤演化論度出發,推動了新的腫瘤治療策略的誕生。通常,醫生為了徹底清除患者體內的腫瘤細胞,會讓他們服用大量的化療藥物。起初,化療都很有效,腫瘤會逐漸減小或者消失。然而一段時間後,腫瘤就有可能復發,並獲得了耐藥性,就像農作物害蟲演化出應對抗殺蟲劑的能力一樣。像這種使用大量化療藥物殺光癌細胞的方法也被稱作“焦土策略”,而在一項針對前列腺癌的臨床試驗中,只是施用適量的藥物,使腫瘤保持較小的狀態,並不試圖全部殺死它們。這樣做,可以保持一定數量的對化療藥物敏感的細胞,它們可以很好地壓制耐藥腫瘤細胞的數量。

人類的祖先到底是誰?Nature最新研究推翻了之前看法 2019-08-29 新浪科技

  人類祖先320萬年前的老祖母露西(Lucy)是一副南方古猿阿法種化石骨架的別稱。
生活在距今約420萬年-390萬的最老的南方古猿成員——湖畔種(1965年發現於肯雅圖爾卡納湖畔)具有現代猿和人類的混合特徵——既可以直立行走,又可以爬樹——在時間上也恰好早于阿法種(距今約300-380萬年),因此似乎有很大的可能性是露西的祖先。
2019-09-02 08:59:15
阿楨
量子引力可以逆轉因果關係!2019-09-0 新浪科技

繼“薛定諤的貓”之後,又有科學家提出了“薛定諤的時間”概念。也就是說,某個事件可以是另一事件的起因、也可以同時是另一事件的結果。
  “薛定諤的貓”其實是一個著名的思想實驗,它假想有一隻貓被關在一個盒子中,盒子裡有一種放射性物質,一旦衰變,就會將貓殺死。根據量子疊加態原理,在對貓的狀態進行觀測之前,貓“活著”和“死去”的概率是完全相等的。也就是說,在打開盒子之前,貓可以同時處於“活著”和“死去”兩種狀態。而在量子力學中,疊加態指一個粒子可以同時以多種狀態存在,就像薛定諤的貓一樣。
  而最近發表的這個思想實驗則將量子疊加態原理與愛因斯坦的廣義相對論結合在了一起。廣義相對論指出,巨大物體品質可以使時間放慢,這一點已經得到證實,並且這種效應是可以被測量的。例如,對一名在太空中繞地球旋轉的宇航員來說,時間會過得比地球上稍微快一些。因此,假設未來有一艘太空船來到了一顆巨型行星附近,飛船上的人感受到的時間便會比遠處飛船上感受到的慢一些。此時這顆行星對於兩艘飛船上的人而言,便同時處於“近”和“遠”兩種狀態之中。
  在這種疊加態中,兩艘飛船上的人經歷著兩條不同的時間線,因此因果關係可能會變得十分錯亂。例如,假設兩艘飛船要進行軍事演練,既要朝對方開火、又要避開對方火力,並且雙方都很清楚對方準備開火的時間。假如附近沒有巨型行星干擾時間線,這就只是一次簡單的演習而已。但假如有這麼一顆巨型行星、並且雙方艦長均未考慮到時間變慢的因素,飛船就可能來不及躲開導彈、結果被擊中摧毀。
  由於行星處在“近”和“遠”的疊加態上,兩艘飛船無法得知自己是否能及時避開對方的射擊。不僅如此,在這種情況下,“因”和“果”還會發生倒置。假設有兩起具有因果關聯的事件,分別叫做A和B。在疊加態中,A事件和B事件可以相互影響,但有時A會先於B發生,有時B又會先於A發生。這就意味著,A和B可以同時互為對方的“因”和“果”。
  當然了,在現實生活中,我們並不會受到這樣的干擾。但這種思想實驗對量子電腦的研製具有一定的現實意義。即使我們尚未弄清整套量子引力理論,這種概念也對我們有很大幫助。如果能在計算中充分利用疊加態,量子電腦系統就能同時從“因”和“果”兩個角度出發、對某個過程進行評價了。這樣一來,量子電腦的效率或許可以進一步提高。
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因果本身就是基於觀測,並不存在絕對因果
2019-09-04 07:29:29
阿楨
穀歌宣佈實現“量子霸權”,但論文隨後遭下架 2019-09-22 新浪科技

  近日,穀歌的一份研究報告顯示,他們已經實現了“量子霸權”:全球最大的傳統超級電腦Summit要用1萬年解決的問題,其量子電腦在3分20秒內就能算出。谷歌一度將相關論文上傳至NASA官網上,但隨後不久,該論文被刪除。對此,NASA和穀歌均未作出回應。
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裝完逼就跑了,沒吹好!演砸了!
資訊太敏感,銀行大佬把它滅口了。
寫這些有什麼意義,寫寫我們國家量子電腦發展到了哪部,距離真正的商用還有多遠

中國超算服務,誰主沉浮? 2019-09-19 新浪科技

  最近,超算領域學術界和產業界人士圍繞“中國超算服務創新”展開了一場熱烈的討論。
  起因是,雖然中國超算近年來取得了矚目的成就,但超算服務的模式還很落後,特別是一些自建院系、單位級和使用者組級超算集群(統稱為中小微超算),投入產出比遠不及大型超算,且年平均利用率低,這種“小農經濟式”超算服務形態,急需改進、創新。
  陳健提出的解決方案是“超算上雲”,陳健認為,超算的使用者大都要經歷“國內外大超算平臺排隊上機——自建超算集群——租用超算——超算雲服務”的過程,這是一個“從落後的生產力逐漸過渡到更先進的生產力形式”。
  超算“全盤雲化”有其局限
  虛擬化和雲計算專家麻清剛提出,從技術上來講,限制超算“上雲”的條件是網路頻寬。“如果可以以極低成本拉一條400G的網路專線,超算還真有可能全盤雲化,但是,頻寬問題目前很難逾越。
  中科院計算所研究員、國家超級計算濟南中心主任張雲泉從超算需求的角度出發,認為目前超算雲服務只能支援一些中低端計算需求,那些更快、更大規模的需求,超算雲服務的形式還提供不了,“就像當年網格計算聲稱可全面取代超算一樣,超算服務全盤雲化幾乎不可能”。
  超算成本下降還需規模效益
  陳健給出了一組數據:並行科技依託各大超算中心資源提供的超算雲服務,現在已經有近1.5萬個客戶,並行科技給使用者提供的超算價格,經核算比自建超算低一半。此外,2018年並行科技超算雲服務合同額已達2億元,預計2019年會達到3億元。
  “這是無數科研工作者用腳投票的結果。”陳健說,長此以往,中小微超算集群建設的越少,中國超大型國家級超算、大型地方超算、校級超算乃至公有雲超算就發展得越好。
2019-09-24 09:52:04
阿楨
沒誰能“一統江湖”
  並非只有超算雲才能解決現在的超算服務問題。
  阿裡雲高性能計算負責人、資深技術專家何萬青也持類似觀點。他說,超算是個大生態系統,中國是個超算大國,必然有各種模式的超算集群——有國家投資建設的,有諸如並行科技以SaaS和PaaS形式提供增值服務的,也有諸如阿裡雲等雲計算公司提供的商用系統,“只要使用者認為他出的價格符合自己所需的價值,就是合理的”。
  至於超算服務的價格,何萬青認為:“價格永遠是市場行為,甲之蜜糖,乙之砒霜。有的用戶願意出高價購買,其他用戶也許棄之若敝履,這就是市場。”
  超算應該部分免費嗎
  在超算平臺建設方面,陳健提出,事實上目前我國的國家級超算一直是不核算建設成本的,對重大應用採取免費或者低價支持的措施;一些高校超算,一般採取免費或低價使用手段,“其實都是虧本在服務校內使用者”。
  對此,在超算領域從業多年的中科京雲總經理賀建海提出一個大膽的想法,“我認為國家級超算應該向基礎研究提供免費計算資源。”
  曾在三家國家級超算中心工作、現任職於鵬城實驗室人工智慧研究中心的王丙強認為,該出發點雖好,但在實際操作中,可能會帶來混亂:誰會對免費的東西不動心?
  但他也提出,有關科技主管機構,確實應該考慮降低使用計算資源的成本和門檻。
  張雲泉也覺得,免費難免浪費,但面向基礎研究領域,超算可以嘗試提供儘量低的價格,降低獲取成本。
  樊春結合他們在北大高性能計算平臺提供超算服務的經驗提出,面向那些小規模短時長、納入教學任務的超算使用需求,可以且應該免費,以降低學生學習的門檻;
  而面向基礎科研,比較耗費資源的高性能計算任務是不能免費的,但是應該以極低的價格提供給科學工作者使用。
  “收費是為了防止濫用資源,不是為了賺錢。”樊春說,收費的價格要讓“挖礦”等無利可圖。
  而低價格是為了降低用戶使用成本,符合“價格低—用戶大量使用—計算量大—出更優秀結果的概率增加—超算為人類的貢獻也更大”的邏輯。
  樊春還提出,如果高性能計算免費的話,就需要一個跨學科的專家委員會來分配資源。
  不過他也認為,分配資源工作是非常耗費資源和精力的,協調的成本要“遠遠高於硬體的浪費”。
2019-09-24 09:54:58
阿楨
“墨子號”又立功!率先檢驗引力如何影響量子糾纏 2019-09-21 人民網

  中國科學技術大學潘建偉教授及其同事彭承志、範靖雲等與美國加州理工學院、澳大利亞昆士蘭大學等單位的科研工作人員合作,利用“墨子號”量子科學實驗衛星對一類預言引力場導致量子退相干的理論模型進行了實驗檢驗。
  國際權威學術期刊《科學》雜誌19日線上發佈了該研究成果。這是國際上首次利用量子衛星在地球引力場中對嘗試結合量子力學與廣義相對論的理論進行實驗檢驗,將極大地推動相關物理學基礎理論和實驗研究。

“太極一號”第一階段在軌測試任務完成 2019-09-22 新浪科技

  2019年8月31日上午7時41分,中國科學院空間科學(二期)戰略性先導科技專項首發星——微重力技術實驗衛星在酒泉衛星發射中心成功發射。
  “太極一號”第一階段在軌測試和資料分析結果表明,鐳射干涉儀位移測量精度達到百皮米量級(約為一個原子直徑),引力參考感測器測量精度達到地球重力加速度的百億分之一量級,微推進器推力解析度達到亞微牛量級。
  中科院從2008年開始前瞻論證我國空間引力波探測的可行性,經過多年科學前沿研究,提出了我國空間引力波探測“太極計畫”,確定了“單星、雙星、三星”“三步走”的發展戰略和路線圖,並於2018年8月在空間科學(二期)戰略性先導科技專項中立項實施 “太極計畫”單星工程任務,啟動了三步走中的第一步。
  引力波是物質和能量的劇烈運動和變化所產生的一種物質波。愛因斯坦一個世紀前基於廣義相對論預言了引力波的存在。
  雙黑洞併合產生的引力波已在2015年首次在地面被直接觀測到。
2019-09-24 09:55:57
阿楨
人類起源地找到了!波劄那尚比西河 20萬年前豐沃湖區 2019-10-29 聯合報

澳洲迦文醫學研究機構遺傳學教授哈耶斯(Vanessa Hayes)認為人類祖先在非洲巨大湖泊馬卡迪卡迪湖泊(Lake Makgadikgadi)附近安頓下來,在這裡待了7萬年後,開始遷徙。氣候變遷導致綠色土地生成促使人類發生三波遷移,第一波及第二波遷移發生於13萬年及11萬年前。第一波遷移往東北方,第二波遷移往西南方,第三波則在非洲待到今天。
該研究透過非洲人身上數百個粒線體DNA追蹤人類族譜比對而成。
然而,這份發表在期刊自然(Nature)的研究,倫敦自然史博物館教授斯金格(Chris Stringer)表示,人類的演化是一個複雜的過程。他說,「你不能光用現代線粒體方式重塑單一地方人類起源,我認為這是過分解釋資料,因為你只專注在一小部分的基因體,這無法給你人類起源的全貌。」
2019-10-30 08:04:17
阿楨
為什麼沒有三條腿動物?身體兩側對稱性早已嵌入DNA 2019-11-08 新浪科技

  有許多動物可以保持三點支撐姿式休息,貓鼬依靠雙腿和尾巴保持站立,啄木鳥在樹幹上依靠雙腿和尾部羽毛保持身體平衡。
  “三肢運動類型”並不常見,自然界有6條腿的昆蟲,它們身體每側都有三條腿,採取身體兩側交替輪動前行,這就是所謂的“交替三點支撐”步態。
  既然一些動物存在三點支撐運動,為什麼不存在三條腿的動物呢?這可能要追溯至遠古時期。
  幾乎所有的動物都是兩側對稱性,任何事物都具有兩面性,生命密碼似乎在生命進化早期就已嵌入生物體DNA之中,也許在像腿、鰭或者蹼這樣的肢體未進化之前,身體兩側對稱性的特徵就已融入生物體,並且很難改變。
  但這並不能阻止科幻小說家對外星生物的想像,或許三肢生命體可能會像地球身體雙側對稱生物一樣普遍。
  這種思維實驗有助於增強我們對生物進化的認知瞭解,如果人們試圖將進化理解為一個過程,我們需要理解進化能夠實現什麼,無法實現什麼。
  回應
 三肢在神經控制上來說不經濟。
 可能另一個宇宙元素週期表是不同的,也許就有3、7這樣的東西了。
 不可能,是宇宙普遍都存在的質能時空資訊基礎場存在模式以場中心為圓點的上下左右前後都成對或叫對稱存在的現象。

王貽芳:建造大型對撞機“沒有最壞結果”
......
  回應
有項目才能有資金,所以假如我是高能物理所所長我大概也會這樣說…
對撞機的發展說明,對撞機是越造越大。究竟要建個多大的才夠用?
最壞的是高能物理的突破仍然沒有,但錢花了,然後告訴你要出成果還得繼續投錢。
木有最壞結果,只有更壞結果!
https://tech.sina.com.cn/d/i/2019-11-07/doc-iicezuev7721839.shtml
2019-11-10 08:42:03
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