英国一名科学家称,以接近光速横穿宇宙的奇妙粒子——最高动能的宇宙射线可能是具有特殊特性的微中子,起因于反冲具有动能的粒子使之运动的一新产生力。

动能宇宙射线非常罕见,迄今已有记录的仅8个,大多以约1020电子伏特的能量到达高空大气层。过去,科学家们认为造成这一现象的大多可能是中子。

一物理学家小组称,如果最高能量宇宙射线不是中子,而是微中子,那么疑问就能迎刃而解。乍看这不大可能,微中子是相互作用极弱的粒子,穿越物质时通常不考虑它们的存在。宇宙射线与高空大气层里的核子猛烈碰撞时产生再生粒子流。

然而,罗斯福阿普顿实验室的单红妹及其同事称,微中子在超高能量时相互作用可能变强。单推测,这种新的强大作用力由于假设的粒子十字形“双胶子”的互换而发挥了作用,“双胶子”是将夸克与核子连在一起的关联胶子。

物理学家已推测出这样一种力将有助于物理定律更简洁对称。所有物质、夸克和轻子的结构单元都需要三代。这种概念就是由于互换双胶子,他们能转换世代。

如果该小组是正确的,能量在1020电子伏特以上的8个已知宇宙射线应该是微中子。单说,这类粒子可自由地穿越遥远的活动星系。这些观点将解释为什么一些超高能量宇宙射线大约来自同一方位。微中子与宇宙磁场里的中子不同,它可以直接穿过它们的射线源。

单说,测试超高能量宇宙射线是否是微中子的方法将用来观察一个宇宙射线流的发展。该小组的推测表明,由于这类微中子将与大气层中仅中子一半快的核子作用,粒子流将明显地更接近地面发展。

〔黄秀峰译自New Scientist,1998年1月3日〕

 未来的空间观测网络

美国航空航天局(NASA)研制中的4架耗资庞大的太空望远镜将成为继哈勃太空望远镜之后于2001年前后相继发射升空。目前,美国航空航天局根据空间探测总体规划正在筹备于2001年前实施的4次所谓先驱空间探测发射计划。

(1)WIRE——广角红外线探测仪:拟于今年9月发射的首架太空望远镜实为一架广角红外线探测仪,升空后成为4个月运行周期的低轨道飞行器。其任务是发现众多银河外星系中异常迅速诞生的新恒星,因此天文学家可望借此获得有关银河系形成的信息。

(2)FUSE——远紫外线光谱探测仪:美国航空航天局计划今年秋季将远紫外线光谱探测仪发射到地球上空500英里的环形轨道上,并期望该探测仪在预定空间轨道上连续运行3年。该探测仪将弥补哈勃太空望远镜其无法观测到的那部分光谱。这架紫外线分光光谱探测仪将承担揭示星际气体成分,银河外星系和类星体核心部分构造,冷恒星和行星以及星际星云和超新星外层大气成分的任务。天文学家希望,该探测仪能为他们提供宇宙空间是否存在与暗物质相对应的正常物质线索。

(3)SOFIA——同温层红外线天文学观测站:虽然同温层红外线天文学观测站尚难称之为一座真正意义上的高空轨道观测站,不过它眼下正在一架波音747客机内投入安装。一俟竣工,2001年被搭载和投放到预定空间,它将使红外线探测仪对准星际星云,银河系中心,太阳系各大行星和遥远外银河系进行一系列观测研究——其预期使用寿命可达数年之久。

(4)NMI——新一代干涉仪:作为首座设于空间的激光干涉仪,其主要功能旨在测试激光制导系统以保障数座太空望远镜处于相互分离的精确空间位置协调工作,即令3座可见光望远镜相距半英里之遥。新一代干涉仪定于2001年发射进入环绕太阳的预定轨道。

尽管目前构筑空间观测网络仍只是一种设想,不过美国航空航天局正在集中精锐研究人员研制第一台行星探测仪。人们相信随着空间探测技术日臻完善,几十年后这一巨大的太空观测网络将展现于宇宙空间。

〔易家康译自Discover,1998年第2期〕

观测海洋生态环境的卫星升空

海洋浮游生物群落是构成海洋食物链的重要基础。海洋动物大多以摄食这些微生物或浮游生物为生。海洋浮游生物生长茂盛的地区吸引着大量鱼类,海鸟乃至鲸群,一旦它们数量减少,食物链就会处于紊乱状态。因此,海洋学家对遍布世界大洋中的浮游生物群落特别关注。

去年8月,由美国航空航天局和弗吉尼亚州杜勒斯市空间轨道科学公司联合研制的“海相广角视觉传感器”卫星发射升空并投入运营。该卫星上的望远镜中装有光学扫描仪,当望远镜对准某一特殊区域,如切萨皮克湾周围海域,它所收集的光线即被分裂成8条代表不同光波波长的狭窄光谱带,其中4条光谱带集中在蓝色和绿色波长上。

光谱带合成的彩色图像为研究人员提供了难得的信息资料。由于这些信息资料是穿过耀眼明亮大气层拍摄的,所以必须先行处理。美国航空航天局戈达德空间飞行中心的海洋学家吉恩 · 卡尔 · 费尔德曼阐述说:“我们必须排除大气层的干扰才能详尽观察海洋水色,我们先得删除80%到90%卫星所收集的信号。剩下进入海洋的光才是影响水色变化的有效成分。海洋水色将根据海洋水质状况发生变化。”

“海相广角视觉传感器”的应用价值并非在于它能够拍摄海洋颜色图像清晰的照片或是分辨陆地森林、草原和农田,而更在于它能够捕捉和绘制地球瞬间的变化。费尔德曼指出:“地球是变化中的动态系统,而且我们人类正在不断改变它。‘海相广角视觉传感器’使我们首次能够监测地面生物变化的结果——观察我们人类如何改变地球面貌以及自然变化如何影响地球维持生命的能力。那才是一项我们主要预期实现的目标。”

[易家康译自Discover,1998年第2期]

火星岩石

在ALH84001陨星暗示火星上有生命之前,科学家就一直幻想亲手採取火星的岩石样品。美国航空航天局(NASA)则满怀信心地希望在2005年能飞往我们的近邻。向火星发射空间飞船的最佳时刻应在2001年和2003年,届时将包括部署一艘轨道宇宙飞船和一颗先进的“表面漫游者”探测器。火星探测规划处的西尔维亚 · 米勒(Sylvia Miller)认为,“漫游者”探测器将比上次发射的“火星漫游者”具有更长的寿命,我们的设计目标至少能运转一个地球年。

“漫游者”探测器在火星着陆后,至少将收集1公斤的火星岩石样品。这些样品将被贮存在一个特制的容器中,并送往预定在2005年于火星表面着陆的宇宙飞船中。其中的一半样品将从遥远的火星带回地球。科学家们将从“漫游者”收集的数据中进行分析,并从中决定最精确最有前途的着陆点,以便迎接2005年的火星考察。火星着陆器能调派一辆火星车从“漫游者”那儿取回岩石样品。当样品取回后,火星着陆器就能自动升空,并与等候在那儿的轨道站相会合,并通过轨道站把岩石样品送回地球。

米勒认为,研究人员绝对不会使火星细菌污染地球。这些存放火星岩石的容器能证实在进入地球大气层之前是处于完好无损的密封状态。当容器着陆后,人们必须对容器作出快速检查,以防止密封容器带来的生物危害。另一方面,由于火星岩石样品的来之不易,科学家希望能最终解决科学史上悬而未决的一大难题:火星上有生命吗?

[杜宗潔译自Popular Science,1997年11期]

癌症的免疫疗法

癌症治疗法有许多种。例如作为局部疗法的手术治疗和放疗;作为全身疗法的化疗和免疫疗法;内分泌疗法等。

那么,迄今为止所应用的免疫疗法与研究中的免疫疗法之间有什么区别呢?

首先,从患者体内摘出癌细胞并加以培养,然后进行细胞内目的细胞分裂素类的基因重组。通常的癌细胞不能产生防卫人体的细胞分裂素。但是通过基因操作的这种癌细胞,时常大量释放出细胞分裂素。照射射线后使其不能增殖,再用皮下注射法等使它回到患者皮下。

这种进入体内的癌细胞,如果在细胞表面上提示癌抗原,被认识抗原的免疫细胞就聚集在其周围。而且,通过从癌细胞局部分泌出细胞分裂素。这些细胞受到刺激,就使免疫功能活化,最终一次一次地增殖只产生专门攻击癌细胞的细胞。具有这些攻击性的细胞弥漫于全身,对局部地方的癌发挥效果。由于这样的疗法是免疫系统对癌细胞特异性地起作用,同全身使用细胞分裂素的方法相比,副作用少效果好。而且,如果巧妙地进行,可连续数日发挥作用,给药次数可以减少。

这样的免疫基因治疗,在美国已实施近百例,它的效果正在研究中,这是一项大有希望的治疗方法。

[曾韬译自“今日健康”,(日)1995年第5期]