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封面故事 COVER STORY

丈量宇宙最强力

不同于其他力,强力会随着粒子间距离增加而增大。一次偶然的机会,科学家第一次在实验上测到了强力随距离的变化:与当时主流观点相悖,强力会最终趋于恒定不变,而不是奔向无穷大。多年后,随着实验测量得到理论家的证实,我们终于能够丈量整个距离尺度下的强力了。

教育 EDUCATION

儿童的正义感从哪来

过往的研究发现,人类从幼儿时期起就已经产生了公平意识,但孩子们从 12~14 岁起会逐渐认识到,如果自己与集体的意见不同,就有可能遭到排斥:群体既能给儿童提供社会支持、友情和免受欺凌的保护,也会压制公平,催生刻板印象和偏见。针对这种情况,科学家创立了一个名为“培养包容性青少年”的干预项目,极大地改善了学龄儿童对于来自不同群体的同龄人的包容程度,帮助他们用正义战胜偏见。

人类学 ANTHROPOLOGY

人类火焰驯化史

地球上出现的火可以被分为三类:自然诞生的第一把火、经人类驯化和使用的第二把火,以及如今燃烧化石能源、产生电能的第三把火。第三把火取代前两把火的过程,反映了人类改造地球的进程,也标志着“火新世”的到来。然而这样的变迁破坏了火的生态平衡,正带来更多的“无益之火”。纵观人类文明的演化历史,人类与火的关系塑造了我们的过去与现在。如今,人类对火的态度也将决定我们的未来。

天体物理学 ASTROPHYSICS

古怪的早期星系

韦布空间望远镜自升空以来,便一直用红外“巨眼”凝视着宇宙的深处。在观测早期宇宙时,它发现了一批古怪的年轻星系,它们异常明亮且活跃。然而,理论上它们并没有足够的时间成长到如此巨大,就像一个幼儿的体重竟与青少年相当,这似乎动摇了对标准宇宙学模型的理解。如今,天体物理学领域正涌现大量的研究,试图解释这些古怪星系的存在,我们或许还不需要为此调整标准宇宙学模型。

环境 ENVIRONMENT

你也是噪声受害者

日常中无处不在的噪声,正在让宁静变成极其稀缺。人们会想方设法躲避高分贝的的噪声,但常会忽视日常噪声的长期影响。无论是白天还是夜晚,噪声带来的压力不仅会损害耳朵、影响情绪和睡眠,还在扰乱血液流动、激素分泌和危害认知能力。数十年来的大规模人类研究充分证实,大量人群会因噪声患上心血管疾病和糖尿病等,控制日常噪声十分必要。除了出台法律来限制方方面面的噪声,主动隔绝和摆脱环境中的噪声也是有效的方式。这不仅是为了获取短暂的宁静,更是为了长期健康地生活。

生物学 BIOLOGY

细胞自毁的古老起源

在多细胞生物体内,一些细胞会为了整个生物个体的利益而选择“自我牺牲”。然而,科学家在单细胞生物中也发现了这种名为“细胞凋亡”的程序性细胞死亡现象。为何细胞会如此执着于主动“赴死”?这令科学家对细胞凋亡的起源产生了好奇。近期的研究表明,细胞凋亡甚至可能早在真核细胞诞生之前就已出现,它或许是单细胞生物促进周围亲属生存的一种方式,而真核生物在演化过程中获得了这些基因并加以利用,从原始的集体性中获得了另一种益处。

数学 MATHEMATICS

瓦努阿图沙画的数学谜底

在瓦努阿图任教期间,作者第一次看到了当地人在沙地上画出流畅的线条,他立刻被其中隐藏的数学规律深深吸引,自此开启了长达6年的研究。沙画是一项转瞬即逝的艺术,却在瓦努阿图社会中传承了数千年,其丰富多样的图案承载着人们对自然和宇宙的认知,也讲述着流传已久的神话、传统等故事。借助大量的实地调查,作者总结了沙画绘制的数学规则,并基于图论创建了数学模型。通过分解图案中的元素,他似乎触摸到了沙画中隐藏的瓦努阿图社会史。

生物学 BIOLOGY

镜中的生物学世界

自然界中许多分子彼此镜像对称,被称为“手性分子”。尽管对称性在非生命世界中十分普遍,但生物体却似乎经过了“刻意选择”,许多生命分子只保留了一种手性。于是,数百年来无数科学家着迷于由镜像分子组成的生命形态。西湖大学朱听教授团队选择从中心法则入手,一步步探索镜像生物学世界。在此过程中,他们还开发了一系列镜像生物学技术,能用于生物医疗和信息存储等领域。

月球探索 MOON EXPLORATION

嫦娥五号探月全回顾

随着嫦娥六号在2024年5月发射升空,中国科学家将在月背采样的任务备受全球瞩目。而这一切都是建立在嫦娥五号成功发射并返回的基础上。毕竟,嫦娥五号曾带回来了2千克月球样本,这些样本吸引了全球科学家的目光。现在,不妨让我们仔细回顾一下嫦娥五号当初的探月之旅。看看它是如何经历一系列考验,往返80多万千米,完成包括落月探测、采样返回、交会对接等11项高难度项目。

作者 环球科学

《环球科学》杂志