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Alt-week 科技七日談(2012.7.8):太陽耀斑、「捕捉」暗物質以及真實大小的 Lego「森林」

Sanji Feng
2012 年 7 月 9 日, 傍晚 09:02
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在過去的一週裡我們聽聞了超級英雄背後的故事、看到了未來的太陽能板技術、發現了一片 Lego 森林同時還瞭解了如何用金和 DNA 來「捕捉」暗物質。除此之外太陽那邊也有一些不尋常的景象。想知道更多嗎?那就跳轉來看看我們的 Alt-week 科技七日談吧。


雖說上週希格斯玻色子吸引了大部份的關注,但在同樣很難被找到的暗物質這邊其實也有了一些進展。之前許多的理論都行不通,而且暗物質本身不發光、不吸收光的特性也讓它無跡可尋。但在不懈的努力之下,科學家們最近終於獲得了一些突破。

這一「捕捉」暗物質的方法是由密西根大學(University of Michigan)的 Katherin Freese 和哈佛大學(Harvard)的 George Church 共同完成的。他們將金弄成薄片狀,覆蓋在線狀排列的 DNA 之上,當暗物質接觸到金的時候會與金原子發生碰撞,金原子被撞出薄片並且穿透 DNA 層之後,憑藉 DNA 標示就可以追蹤其軌跡。通過這樣的方式就可以「捕捉」到暗物質了。



說到 DNA 最近又現身的蜘蛛人其實也有一定的關係,大家應該都知道 Peter Parker 是怎麼變成超級英雄的嘛。不過這不是我們關心的重點,我們想說的是在「蜘蛛人:驚奇再起」(The Amazing Spider-Man)中,他們請來了 James Kakalios(「超級英雄的物理學」作者)等科學方面的專家來讓自己的故事「更站得住腳」。 下面就是一段 Kakalios 的介紹影片,如果你心裡有什麽問題的話,看完之後說不定能找到個解答喔。





說完了超級英雄我們再來講講自己普通人的生活。雖然可能沒什麽機會接觸到放射性能源(接觸了也不會變超級英雄好不好...囧),但要說從太陽那裡獲取能量我們還是有一些辦法的。在過去的一週中我們發現了一項新的研究,它可能會為光伏太陽能系統(Photovoltaic solar system)帶來一些改進。光伏面板可以提供熱和電,但在供電時它的表現要遠好於供熱。為解決這種不平衡,Joshua Pearce(密歇根理工大學,Michigan Technological University)、Michael Pathak 和 Stephen Harrison 想出了一個辦法,那就是改用一種極薄的矽來作為材料。但雖說這種矽更輕、更便宜、更環保,它還是有一個缺點:光輻射性能衰退效應(the "Staebler-Wronski" effect)。在光照射下效率會大幅衰退,這對太陽能面板來說可不是一件好事。

不過別擔心,在這項新的研究中已經指出:在加熱到約 100 攝氏度(太陽熱能操作溫度,solar-thermal operating temperature)時這種矽的光輻射性能衰退效應就消失了。另外如果每天進行一次傳統快速高溫退火(Spike Annealing,簡單點說就是高溫「烤」一下)的話,它的效率還能增加 10%。這樣一來光伏太陽能系統的供熱能力就得到了增強,未來在供熱和供電兩個方面就都能有比較好的表現啦。

接下來我們繼續談另一個比較熱(其實何止是熱,都要燒起來了)的話題:太陽耀斑。Space.com 報導說從巨大的黑子 AR1515 爆發了 M5.3 級(再往上就只有 X 級了)的太陽耀斑,太陽風暴直徑約達 10 萬公里(大概是地球直徑的 8 倍)。這次的太陽耀斑發生在太陽 11 年活動週期中比較活躍的階段,而到了明年太陽活動將更為頻繁,預計將達到頂峰。

最後我們要去到澳大利亞的步羅肯希爾(Broken Hill)看看一片不太一樣的森林。作為「暢玩」(Festival of Play,今年是 Lego 登陸澳洲 50 週年)活動的一部份,Lego 在這座城市中立起了許多真實大小的 Lego 積木樹。這片「森林」的展出時間是 7 月 2 日至 7 月 12 日,和能買到的玩具相比,它們在各處細節上完全相同,只是尺寸被一下子放大了 66 倍。在現場除了這些 13 英尺高的「樹木」之外,另外還能找到 15 處塑料小花,和當地的紅土地放在一起還讓人有種不一樣的感覺呢。不過最令人印象深刻的是這些佈置都是在一夜之間完成,當地居民開始並不知情,直到某天早晨起床的時候,他們才發現了眼前這片可愛的風景。實話說還真有點羡慕他們,畢竟用這樣的方式開始一天的生活,可以說是一件很美好的事吧。