一年來科技方面的新發現、新認識、新發明很多,我們選了10個比較突出的介紹給讀者。

一、溫室效應使全球溫度迅速上升

美國國家科學院6月份向美國國會提交報告,認為全球氣溫在穩定了1萬2,000年後,20世紀初空氣中的二氧化碳和甲烷氣體含量大幅上升,導致20世紀的後幾十年比過去氣溫大幅度上升。而「人類活動應為近年來全球氣候變暖負大部份責任。」

太空總署哥達德太空研究所韓森(James Hansen)領導的研究小組表示,近30年來地球變暖的速度極快,每年上升0.2℃,使整體氣溫達到上次冰河期在結束以來(1萬2千年前)的最高峰。再增加1℃,便達到300萬年來最暖的紀錄。

暖化造成格陵蘭和南極的冰帽溶化,可能使海平面上升幾米,甚至於幾十米。大批動植物可能滅絕,颶風之類的惡劣氣候可能變得更為劇烈。

氣象學家警告,若全球氣溫再上升2℃至3℃,屆時,地球天氣、生態將會有重大變化。人類將無可避免的面臨一場水深火熱的災難;地球將變成「一個完全陌生的星球」。研究人員還表示,目前地球氣候環境的惡化趨勢可能難以逆轉。

二、科學家發現大量系外行星

自從1995年發現第一顆系外行星後,11年來科學家們已經發現了200多顆系外行星。尤其是2006年,有2、30顆系外行星被陸續發現,而且許多現象都是從來沒有見到的。

加拿大天文學家發現2個很特別的天體。它們的溫度比恆星冷得多,質量也只有太陽的1%,因此不是恆星﹔但是它們並沒有圍繞恆星運轉,而是互相圍繞對方運行,因此也不是行星。另外,它們的形成方式也與其它行星不同。

研究人員發現了多顆巖態的類地行星,其中一顆是地球的5倍大。還有一顆被認為是迄今最小的系外行星,只有冥王星的五份之一。

科學家發現了一顆大而輕的行星,它的存在足以挑戰目前的行星形成理論。它的體積比木星大1倍半,而它的重量卻只有木星的一半。根據當前的行星形成理論,如此巨大但又如此之輕的天體是不應該存在的。

10月份發現的一顆行星距離地球只有10.5光年遠,這是迄今為止最近的系外行星。哈勃望遠鏡在10月份還發現了16顆可能的行星,其中包括5顆公轉時間不到1天的超短公轉週期行星──其中最快的在10小時內繞完它的恆星。目前科學家相信,類地行星可能遍佈太空。

三、國際天文學聯合會取消冥王星行星資格

   

   
   

假想圖,從冥王星衛星的冥王星(中) (Getty Images/NASA)

   

國際天文學聯合會(IAU)8月24日決議取消冥王星的行星資格。會議期間,行星定義委員會提出了「9+3」(即另新加3個行星)、「9-1」等四份建議案。與會者分歧較大,通過熱烈討論後表決,以237票贊成,157票反對通過了新的行星定義。

決議首次把太陽系天體分成三類:即行星、矮行星和太陽系小天體。根據新定義,「行星」指的是圍繞太陽運轉、自身引力足以使天體呈圓球狀、能夠清除其軌道附近其它物體的天體。

冥王星因為其軌道與海王星相交,不符合第三條定義,於是被排除在行星家族之外,而成為矮行星。但是許多其他科學家認為矮行星和行星的區別很難界定。

同時,由於與會的2,500名天文學家只有424人出席了投票,投票結果的代表性受到質疑。不少天文學家稱決議的新行星定義不規範,建議全球1萬名專業天文學家以電子選舉的方式,再度審議冥王星的歸宿。

四、天文觀測首次發現暗物質直接證據

       
    兩個星系團碰撞後形成的物質雲團1E 0657-56 (AFP/NASA)    

通過觀察2個星系碰撞後的重力分佈,科學家首次發現了暗物質存在的直接證據。

據《新科學家》雜誌8月份報導,美國亞利桑那大學的天文學家小組,用「錢德拉」X射線天文望遠鏡,觀測了距太陽系1億光年處船底座2個星系團的碰撞、融合的過程──星系碰撞融合後形成了氣態雲團。

科學家利用「引力透鏡」現象對重力場進行觀測,發現系團的碰撞、融合後的重力場的中心並不在氣態雲團(物質)中,這表明重力的來源另有其因,那就是「暗物質」。劇烈的碰撞造成了物質同暗物質相互分離,從而出現了重力場與可見物質脫離的罕見現象。而在通常情況下。物質和暗物質是混合在一起,同地存在的。

科學家們還解釋了物質同暗物質相互剝離的原因:碰撞的衝擊效應是原子之間的電磁力,而這種力只能對物質起到拉扯作用,使其位置移動。而電磁力對於暗物質是不起作用的,因為暗物質只通過引力同其它物質發生作用。這就造成了物質同暗物質分離的現象,也給科學家們提供了一個獲得「暗物質」直接證據的難得機會。

五、隱形技術獲突破性進展

       
    美英科學家利用「超常介質」製成的結構體實現隱身。(AFP)    

據路透社消息,蘇格蘭的聖安德魯大學的理論物理學家萊昂哈特(Ulf Leonhardt)7月31日發表的研究提出隱形技術的理論可行性。

萊昂哈特的設想是利用「超常介質」將光引導著,在人或物體附近繞開。結果是:你會看到後邊的景致,物體本身則好像透明的。他認為首先研製出的設備可能被用於電磁波段,例如:讓雷達波彎曲從而躲避雷達探測。

就在10月份,一組美、英科學家已經將理論變成了現實。不過他們的工作是根據帝國學院潘德瑞爵士今年5月提出的理論完成的,但基本思想是一樣的。

美國杜克大學電機工程系助理研究員史密斯和舒裡與英國倫敦帝國學院合作,利用「超常介質」製成的結構體,吸收微波後產生電磁場,調控微波的方向,讓微波繞過物體,從而避免該物體被微波探測到。

目前的設備僅對二維平面的微波探測有效,還無法完全隱藏物體。實驗中的物體還是有些許陰影,人眼實際上也可以見到物體。而真正的隱形是要讓物體完全透明,也就是實現使得可見光繞開。對此,潘德瑞認為技術難度很高;萊昂哈特相對樂觀,他認為這一天將不會太遙遠。

六、NASA發現火星表面最近有水流動跡象

一項對美國火星探測器(Mars Global Surveyor)發回照片的重新研究發現,液態水可能就在最近幾年前在火星表面流動。這一發現使科學家燃起了希望,繼續在這個紅色星球尋找生命存在的環境。這項新發現於12月6日在《科學》雜誌上發表。

科學家們對1999年到2005年拍照的火星照片重新進行對比研究,比較數千個已經被發現的火星「溪谷」的變化情況,尋找水的存在證據。

其中有2個「溪谷」在1999年和2001年曾經照過相,而在2004年和2005年又被重新照相。對比這2組相片可以清楚看出有水沿「溪谷」的坑壁流下的跡象。

儘管這些照片並未直接顯示水的存在,但他們明顯的顯示了火星表面形態的最新變化,而這些變化給科學家提供了迄今最強有力的證據:就在最近幾年中,水還曾在這個佈滿灰塵、寒冷的世界上流動過。

七、美俄科學家創造新化學元素

美國和俄羅斯的科學家10月份宣佈創造了新的化學元素,第118號原子。若獲證實,這將是目前為止最重的化學元素。

第118號超重原子是將鈣離子與人造元素鉲(Cf,Californium)碰撞時產生的,原子核中有118個質子,雖然只存在了千分之一秒,也就是1毫秒,但是卻是目前為止人造元素中最重的原子,也是第一個人造的惰性氣體。

同一個研究隊伍過去創造了另外4種元素,第113、114、115和116號元素。

1999年曾有研究團隊宣稱成功創造了118號超重原子,但是該項報告後來被指控資料造假,並在2002年撤回論文,開除了1名參與研究的科學家。這次研究成功的團隊中,包括3名參與當年實驗的科學家。

八、西方技術人員開發軟件突破中共封網

       
    「火鳳凰」安全網絡工具    

隨著雅虎、古狗等西方公司陸續參與協助中共政府的網絡封鎖,海外許多科技人士開始各自獨立的開發相應的軟件幫助沒有信息自由的地區,尤其是中國大陸網民繞開封鎖,獲得自由社會的信息。2006年,網絡突破技術進展迅速,並開始走向整合。

2月份,《華盛頓郵報》、《華爾街日報》、《商業週刊》、《富比士》等集中介紹了幫助中國人民突破中共網絡防火牆最得力的2套免費軟件,自由門(Freegate)和無界瀏覽(UltraSurf)。2套系統分別由北卡州的動態網絡技術公司和加州的極景網絡科技公司開發。

波士頓《環球》等報導一些其它西方計算機專家開發的技術,包括:加州聖地牙公司的的匿名衝浪軟件、麻省志願者開發的Tor計劃和多倫多大學的Psiphon等軟件。

6月份,美國HeartyIT信息技術公司推出「火鳳凰」安全網絡工具。火鳳凰採用了新的技術,可加密傳輸用戶上網的信息,使得網管無法在傳輸過程中監視用戶的email、聊天內容、瀏覽的網站、發表的文章。另外,火鳳凰和世界通等工具還隱藏用戶的IP地址,使服務提供者不能通過用戶的IP地址得到用戶的地理位置或身份。

12月18日,四家在突破網絡封鎖領域居於世界領先水平的北美公司:動態網絡技術公司、極景網絡公司、花園網絡技術公司和世界之門終於達成協議,以期在技術和運營等各方面全面合作,為用戶提供更快速和更穩定的突破封鎖服務。

九、首爾大學調查證實黃禹錫幹細胞研究造假

南韓「首爾國立大學」調查委員會,在2006年1月10日發佈了調查報告,證實黃禹錫2004年到2005年所有關於幹細胞技術的研究,全部是造假資料。

首爾大學的聲明發表後的當天,美國《科學》雜誌聲明,他們將撤銷南韓科學家黃禹錫在2004年所發表的另一篇論文。這篇論文宣稱從人類的胚胎中培養出幹細胞。

此前一週,《科學》期刊已經宣佈撤銷黃禹錫從2005年5月以來發表的文章。黃禹錫在這些文章發表了當時被視為驚人成就的製造幹細胞的細節。

11日,「首爾國立大學」校長鄭雲燦發表〈對全國民眾道歉書〉。他措辭嚴厲的表示,「黃禹錫」的作法,已經是一種「學術犯罪」,他一定會嚴肅處理黃禹錫造假案,還有其他涉案的研究團隊成員。

黃禹錫本人已在2005年12月公開道歉,並辭去在首爾大學的研究工作。

十、中國發現最早水生、飛行哺乳動物化石

       
    藝術家假想圖,「獺形狸尾獸」(AFP/CMNH)    

2006年在中國發現了迄今最古老的水生和飛行哺乳動物化石。

據美國《科學》雜誌2月份報導,中美科學家最近公佈了一種新發現的原始哺乳動物化石。這種生活在1億6,000萬年前,會游泳,以魚為食的生物是迄今發現的最古老的半水生哺乳動物。

該化石從鼻吻到尾尖約20英吋長,大小類似小型母鴨嘴獸或是小型家貓。牠被命名為「獺形狸尾獸」,拉丁文之意即是海狸尾巴與類似水瀨。

該化石是於2004年在中國遼寧發現的。從結構看,這種原始生物就像是幾種動物的集合體:寬而平有鱗片的尾巴像是海狸,牙齒尖銳,善於吃魚,像是水獺,在岸邊挖洞以及狗爬式的游泳則是鴨嘴獸特徵。

英國《自然》雜誌12月份報導,中國一個研究小組,年初,在內蒙古寧城地區發現了地球上迄今最早的會飛的哺乳動物「遠古翔獸」化石。

「遠古翔獸」,體長12到14公分,體重約70克,大小與小型飛鼠相當。翔獸具有特化的牙齒結構和大小適中的翼膜,翼膜上覆有毛髮,由四肢和尾巴支持。翔獸的生存年代至少可回溯到1億2,500萬年以前。◇

假想圖,從冥王星衛星的冥王星(中) (Getty Images/NASA)
假想圖,從冥王星衛星的冥王星(中) (Getty Images/NASA)