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基础科学栏目报道数学、物理、化学等基础学科研究进展与科学发现,夯实科学认知根基。

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科学家破解了20年来关于黄金形成的核奥秘 封面图基础科学

2026-03-19 09:59:28

科学家破解了20年来关于黄金形成的核奥秘

金和其他重元素诞生于宇宙中一些最剧烈的爆发事件中,但科学家们仍难以理解创造这些元素的核反应步骤。如今,核物理学家在快速中子俘获过程中关于不稳定原子核如何衰变方面取得三项关键发现——这一链式反应正是锻造金和铂金等元素的关键。

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阿波罗月球岩石揭示月球曾出现过短暂的超强磁性 封面图基础科学

2026-03-05 14:00:19

阿波罗月球岩石揭示月球曾出现过短暂的超强磁性

牛津大学的科学家最终解开了长达数十年的月球磁场之谜,结果表明双方的观点都是正确的。通过重新分析阿波罗任务带回的岩石,他们发现月球确实偶尔会产生极为强大的磁场,甚至比地球磁场还要强——但这种强磁场仅持续数千年或更短的短暂爆发。在大多数时间里,月球磁场其实很弱。

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绿色氢存在一个隐藏问题,科学家可能已将其解决 封面图基础科学

2026-03-05 13:58:05

绿色氢存在一个隐藏问题,科学家可能已将其解决

绿色氢能有望成为清洁能源转型的颠覆性力量——但目前成本过高,且仍依赖有害的"永久性化学品"。欧盟新近资助的SUPREME项目旨在通过重塑制氢工艺解决这一难题。由南丹麦大学主导、汇聚欧洲多国合作伙伴的研究团队,正在开发一种不含全氟烷基物质(PFAS)的电解系统,该系统既能大幅减少铱等稀有金属的使用量,又能显著降低生产成本。

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研究人员在单个光子内部解锁隐藏维度 封面图基础科学

2026-03-05 11:42:58

研究人员在单个光子内部解锁隐藏维度

研究人员发现了塑造量子光的新方法,创造出每个光子可承载更多信息的高维态。借助片上光子学和超快光结构等先进工具,他们正将量子通信与成像技术推向激动人心的新领域。尽管远距离传输仍具挑战,但拓扑量子态等创新方法或能显著增强这些脆弱信号的稳定性。这一发展势头预示着量子光学正迈入大胆的新阶段。

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科学家发现隐藏的几何结构能使电子像受引力作用一样弯曲 封面图基础科学

2026-02-24 15:16:58

科学家发现隐藏的几何结构能使电子像受引力作用一样弯曲

研究人员在材料内部发现了一种隐藏的量子几何结构,它能以微妙的方式引导电子运动,正如引力在太空中扭曲光线一般。这种效应曾被认为仅存在于理论推演中,如今已在一种广受关注的量子材料中得到实验验证。该发现揭示了一种理解并控制材料导电及与光相互作用的全新视角,有望为未来超快电子设备与量子技术提供助力。

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“存在风险”——为何科学家竞相定义意识 封面图基础科学

2026-02-24 15:13:50

“存在风险”——为何科学家竞相定义意识

科学家警告称,人工智能与神经技术的飞速发展已超越人类对意识认知的把握能力,由此带来了严重的伦理风险。最新研究指出,建立意识的科学测试体系或将推动医学、动物福利、法律及人工智能等领域的变革。但若识别出机器、脑类器官或病患具有意识,则可能迫使人类社会重新审视责任归属、权利界定与道德边界。探究意识的本质内涵从未像现在这样紧迫或更令人不安。

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这款AI应用能够识别出哪种恐龙留下了脚印 封面图基础科学

2026-02-24 15:10:52

这款AI应用能够识别出哪种恐龙留下了脚印

恐龙脚印一直充满神秘色彩,但一款新的人工智能应用正在破解其中的奥秘。DinoTracker能够分析化石足迹照片,并预测留下这些足迹的恐龙种类,其精准度可与人类专家相媲美。在此过程中,该应用还发现了某些酷似鸟类的足迹,其历史可追溯至2亿多年前。这一发现或将把鸟类起源时间推向更遥远的史前时期。

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微型光阱或助百万量子比特计算机成为现实 封面图基础科学

2026-02-24 15:07:25

微型光阱或助百万量子比特计算机成为现实

一项基于光的新突破有望助力量子计算机最终实现规模化扩展。斯坦福大学研究人员研制出微型光学腔体,能够高效收集单个原子发出的光,从而实现同时读取多个量子比特。该团队已成功展示包含数十个乃至数百个腔体的工作阵列。这项技术未来有望支撑起包含百万级量子比特的大规模量子网络。

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