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物质与能量

物质与能量栏目报道物质科学与能源领域研究进展,涵盖新材料、量子科学与能源技术前沿。

物质与能量 持续更新前沿内容 北京前沿科学技术研究院
听起来令人毛骨悚然,但这些科学突破可能挽救生命 封面图物质与能量

2026-07-10 00:47:14

听起来令人毛骨悚然,但这些科学突破可能挽救生命

从微型大脑到仿蜘蛛手套和狼苹果涂层,科学家们正将听起来有些怪异的实验转化为真正的创新,这些创新有望彻底改变健康和可持续发展领域。实验室培养的类脑器官有望取代动物实验,蜘蛛丝手套可用于制作即时伤口敷料,狼苹果淀粉能保持蔬菜新鲜,研究人员甚至在人类视网膜中发现了潜伏的微塑料——这既展现了现代世界的奇妙,也敲响了警钟。

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“极其奇异”的量子发现违背物理定律 封面图物质与能量

2026-07-10 00:16:47

“极其奇异”的量子发现违背物理定律

研究人员在一种绝缘材料内部发现了量子振荡,颠覆了长期以来的假设。他们在国家强磁场实验室的研究表明,该效应源于材料的体相而非表面。这一发现揭示了材料科学中的一种“新二象性”——即化合物可能同时表现出金属和绝缘体的性质——为未来的研究提供了一个引人入胜的谜题。

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暗能量可能正在发生变化,宇宙也是如此 封面图物质与能量

2026-07-09 23:58:16

暗能量可能正在发生变化,宇宙也是如此

新的超级计算机模拟提示,暗能量可能是动态而非恒定的,正在微妙地重塑宇宙结构。这些发现与近期的DESI观测结果相吻合,为宇宙作用力的演化提供了迄今为止最有力的证据。

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物理学家证明宇宙终究并非模拟 封面图物质与能量

2026-07-09 23:41:36

物理学家证明宇宙终究并非模拟

不列颠哥伦比亚大学奥肯那根分校的一项新研究从数学角度证明了宇宙无法被模拟。科学家利用哥德尔不完备定理发现,现实需要“非算法性的理解”,这是任何计算都无法复制的。这一发现对模拟假说提出了挑战,并揭示了宇宙的基础存在于任何算法系统之外。

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NASA韦伯望远镜在邻近星系中发现冻结的生命基石 封面图物质与能量

2026-07-09 23:24:19

NASA韦伯望远镜在邻近星系中发现冻结的生命基石

天文学家利用詹姆斯·韦伯太空望远镜,在邻近星系一颗年轻恒星周围的冰层中发现了一批复杂有机分子,其中包括在银河系外首次探测到的乙酸。这些分子发现于大麦哲伦星云,形成于类似于早期宇宙的恶劣、贫金属环境中,这表明生命的化学前体可能比此前想象的更早存在,且存在于更多样化的环境中。

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隐藏维度可能解释质量的来源 封面图物质与能量

2026-07-09 23:08:09

隐藏维度可能解释质量的来源

一项新理论提出,宇宙的基本力和粒子性质可能源于隐藏额外维度的几何结构。这些维度可能会发生扭曲并随时间演化,形成能够自发产生质量和对称性破缺的稳定结构。这一方法甚至可能解释宇宙膨胀,并预言一种新粒子。这暗示了一个完全由几何构建的宇宙。

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核聚变反应堆可能产生暗物质粒子 封面图物质与能量

2026-07-09 22:50:50

核聚变反应堆可能产生暗物质粒子

研究人员指出,聚变反应堆的作用可能不仅仅是产生清洁能源——它们还可能产生与暗物质相关的粒子。一项新的理论研究揭示了未来聚变反应堆内部的中子如何诱发产生轴子的罕见反应;轴子是一种长期被推测存在但从未被观测到的粒子。这项研究重提了多年前美剧《生活大爆炸》中曾调侃过的一个构想,剧中的虚构物理学家当时未能解开这一谜题。而这一次,真正的科学家认为他们已经找到了解决之道。

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新的暗能量数据显示,宇宙可能终结于“大挤压” 封面图物质与能量

2026-07-09 22:34:23

新的暗能量数据显示,宇宙可能终结于“大挤压”

来自主要暗能量天文台的新数据表明,宇宙可能终究不会永远膨胀下去。一位康奈尔大学物理学家推算,宇宙正走向一场剧烈的逆转:在大约110亿年后达到最大体积,随后可能开始坍缩,并最终在大约200亿年后终结于一场“大挤压”。

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关于大爆炸可能如何发生的一个惊人新观点 封面图物质与能量

2026-07-09 22:18:09

关于大爆炸可能如何发生的一个惊人新观点

滑铁卢大学的科学家发现了一种解释宇宙起源的大胆新途径——这可能重塑我们对大爆炸的理解。他们的方法表明,宇宙早期的爆炸性增长可能自然源于一种被称为量子引力的更深层次框架,而非依赖拼凑而成的理论。

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科学家发现,量子系统能够同时记忆和遗忘 封面图物质与能量

2026-07-09 09:12:21

科学家发现,量子系统能够同时记忆和遗忘

量子系统能暗中“记忆”其过往——即便表面看来并非如此。科学家发现,系统是否表现出记忆取决于观察视角:是观察其演化状态,还是观察其可测量属性。每种视角揭示出不同类型的记忆,这意味着一个系统可以同时显得既无记忆又有记忆。这一发现可能会改变研究人员设计和控制量子技术的方式。

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人工智能刚刚在物质第四态中发现了新物理学 封面图物质与能量

2026-07-09 08:48:37

人工智能刚刚在物质第四态中发现了新物理学

物理学家在利用人工智能方面迈出了重要一步,不仅将其用于分析数据,更用于揭示全新的自然规律。通过将专门设计的神经网络与尘埃等离子体中粒子的精确三维追踪相结合——尘埃等离子体是一种奇异的“物质第四态”,存在于从太空到野火等环境中——该团队揭示了粒子相互作用方式中的隐藏模式。他们的模型以超过99%的准确率捕捉到了复杂的单向(非互易)力,甚至推翻了关于这些力行为表现的长期假设。

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