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破坏科学记录的技术

时间:2024-02-27 18:05:13 技术突破

  我们的现代世界大部分时间都归功于技术,试图列出改善我们生活的所有进步可能会创造某种记录。但是,当涉及记录时,技术进步使我们能够打破其中的一些,达到了几十年前科学本来可以认为不可能的限制。在这里,我们回顾了一些科学记录,这要归功于人才和创造力,到目前为止,这些记录似乎没有限制。

  达到的最高温度

  2012年,在两个科学设施之间建立了一个奇怪的竞争,他们的目的不是试图打破记录。6月26日,美国布鲁克黑文国家实验室(BNL)宣布,吉尼斯世界纪录组织(GWR)已授予其记录的最高温度的记录:金离子的碰撞几乎以相对论中的光速行驶速度重离子对撞机粒子加速器在4万亿摄氏度下形成了血浆,比太阳中心高250,000倍,BNL吹嘘。

爱丽丝探测器。信用:弗兰克·韦伯

  但是他们的庆祝活动是短暂的。BNL本身警告说,瑞士的CERN大型强子对撞机(LHC)即将设定更高的印记,这正是发生的事情。8月13日,负责爱丽丝实验的人在LHC宣布了新的记录:5.5万亿摄氏度,这一记录尚未被打破。而且,由于大爆炸之后的瞬间仅在自然界中存在类似的条件,因此据我们所知,这是当前宇宙中的最高温度。

  达到的最低温度

  尽管可以达到的最高温度在接近1,420千亿摄氏度(所谓的普朗克温度)下计算出来,但最大寒冷的极限要近得多:绝对零,国际单位系统中的零开尔文,估计为-273.15摄氏摄氏度。

  然而,这在物理上是无法实现的:由于温度是原子的运动和能量的结果,因此绝对零将涉及阻止它们并提取所有能量,因此只能接近高于零kelvins以上的无限分数。目前,GWR记录是由2003年在马萨诸塞州理工学院的2003年冷却至450 Picokelvins(Kelvin)的450(数万亿分)的记录。

温度作为大理石游戏。学分:LMU和MPG慕尼黑

  但是,已经实现了比绝对零的陌生人。2013年,来自马克斯·普朗克学院(Max Planck Institute)和慕尼黑大学(University of Munich)的研究人员获得了负温度,纳米藻(Nanokelvins)低于绝对零。在强迫负压的某些受控系统中,这是可能的。吸引原子而不是排斥。后果同样不寻常:这些系统会给其他物体加热而不是窃取它。研究人员解释说,温度尺度不是线性的,而是圆形,因此现实中的负温度比无限值的正温度高。

  人类最快的设备

  GWR为人类制造设备确认的当前速度记录是在2018年11月6日创下的,当时NASA的Parker太阳能探针达到95.3278 km/s或343,180 km/h(相对于太阳)在其第一个Perihelion中,最接近的点是最接近的点阳光之近。但是,这将是短暂的记录。该航天器旨在研究太阳能电晕,直到2025年,总共将完成24个底皮亚,并以科学任务到达有史以来最小的距离逐渐接近太阳。随着它在恒星周围收紧圆圈时,重力的辅助将提高其围栏的速度。预计它将达到192 km/s或690,000 km/h的速度,占光速的0.064%。

艺术家对派克太阳能航天器的概念接近太阳。学分:NASA/JOHNS HOPKINS APL/Steve Gribben

  人造设备产生的最高电压

  尽管我们花了人类几个世纪以来的技术进步来占主导地位,但任何风暴都释放了我们手段仍然无法实现的力量。最近,来自印度和日本的一组研究人员发表了对风暴中有史以来最高电位的测量:1.3 Gigavolts或13亿伏。目前,如果足够令人印象深刻,我们的记录更加谦卑。1979年5月,在美国橡树岭国家实验室的30米高串联静电加速器测试期间,产生了3200万伏的伏特,这一记录似乎仍然有效。

Holifield重离子研究设施的内部。学分:橡树岭国家实验室

  地球上最深的洞

  如果在某些领域,人类的技术成就是壮观的,那么在另一些领域,它们似乎相当可怜,尽管必须考虑到所涉及的挑战的规模。一个例子是人类设法穿透地球的最深深度,该地球定于1989年,在俄罗斯的科拉(Kola)所谓的超深井中刚刚超过12,200米。该项目是冷战的副产品,当时两种大国都在努力打破地球肠中最深入探索的记录。在科拉的钻探始于1970年,一直持续到苏联倒台。

1974年的Kola SuperDeep钻孔的上层建筑。资料来源:Wikimedia

  奇怪的是,尽管直径为23厘米的科拉孔仍然是最深的,但不再是最长的。自2017年以来,目前的记录属于萨克哈林-1联盟在俄罗斯东部的Okhotsk海中钻出的石油井,共有15,000米。尽管这些深度远远超过了海洋中最大的深度,但它们仅占与地球核心距离的0.2%。

  最遥远的宇宙对象

  我们几乎没有开始刮擦自己星球的外壳几乎是自相矛盾的,但是我们的乐器设法观察到一个位于320亿光年的脊柱寒冷距离的星系。目前,这是Ursa Major(Great Bear)星座中最古老,最远观察到的GN-Z11的记录。这一发现于2016年3月宣布,得益于哈勃太空望远镜的数据,该发现被推到了其能力的范围。图像显示了银河系,因为它是134亿年前,即它到达我们所花费的时间,而在大爆炸之后仅在宇宙中只有4亿年。由于宇宙扩展的增加效果,对实际距离的估计值要大得多。

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  哈维尔·亚纳斯(Javier Yanes)

  @yanes68