外媒評選2023年重大科技事件

來源：環(huán)球時報

【環(huán)球時報特約記者 謝昭】伴隨著2023年步入尾聲，不少外媒開始評選本年度的重大科技事件。從太空中詹姆斯·韋伯天文望遠鏡的最新成果到地球內部的“地核反向轉動”；從與生活關系越來越密切的人工智能大模型，到引起全民討論的“低溫超導突破”……在即將過去的一年中，不同領域的這些科技事件代表著人類向未知領域的一步步探索。

天文：從小行星取回樣品

美國國家航空航天局（NASA）公布了2023年度重大太空領域新聞，包括從小行星取樣并成功送回地球；首次派出航天器研究富含金屬的小行星；當前最強大的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發(fā)回大量深空科學照片等。NASA宣稱，小行星采樣探測器“奧西里斯REx”在今年9月成功將裝有“貝努”小行星碎片的樣本艙送回地球。這是NASA第一次收集到富含碳的近地小行星碎片，也是人類迄今為止從小行星帶回的最大樣本。科學家認為，小行星“貝努”是太陽系最古老物質的代表，它們是由大型垂死恒星和超新星爆炸形成的。NASA的后續(xù)研究表明，該樣本中有“高碳含量和水”的相關證據，說明這些組成地球生命的基本元素可能存在于地外巖石中，這為“地球生命起源于太空”的假說提供了重要證據。此外，美國還于10月發(fā)射了“靈神星”號探測器，它將前往火星與木星之間的小行星帶，探測富含金屬的小行星“靈神星”，為了解地球的內部構造以及太空貴重金屬資源的利用提供機會。

裝有“貝努”小行星碎片的樣本艙

美國《科學新聞》雜志網站提到，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡今年拍攝了大量科學照片，包括一個距離地球約132億光年的超大質量黑洞，它是有史以來人類觀測到的距離最遠、最古老的超大質量星體，可以追溯到宇宙只有4.7億年的歷史。美國《太空》網站評選出“2023年創(chuàng)下新天文紀錄的重大發(fā)現(xiàn)”，包括“有史以來最高能量的太陽伽馬射線”。此前NASA的費米伽馬射線望遠鏡發(fā)現(xiàn)的太陽伽馬射線能量為2000億電子伏特。墨西哥高海拔水切倫科夫今年的觀測結果約為一萬億電子伏特（TeV），少數粒子的能量接近10TeV。

物理：韓國“室溫超導”引發(fā)全球熱潮

近年來，由于現(xiàn)代物理領域的新突破距離人們日常生活越來越遠，因此普通人很難感受到最新物理發(fā)現(xiàn)帶來的影響。而今年7月，韓國科研團隊宣布發(fā)現(xiàn)“室溫超導”現(xiàn)象的消息，罕見地成為全球民眾熱議的話題。

英國《衛(wèi)報》稱，幾十年來科學家們一直在尋找被稱為“現(xiàn)代物理學圣杯”的室溫超導體。超導是指在一定條件下電阻等于零，電流可在其間無損流動的物理現(xiàn)象，具備這種特性的材料被稱為超導材料或超導體。但是這些材料通常只在溫度很低的情況下——比絕對零度（零下273.15攝氏度）略高的溫度下，才能表現(xiàn)出超導特性。這使得超導的實際應用變得困難。

7月，一個韓國團隊在預印本網站arXiv上接連發(fā)表兩份未經過同行評審的學術論文，宣布經過簡單步驟就能制備完成、代號LK99的鉛基化合物在室溫常壓狀態(tài)下具備超導特性。隨著世界各地的實驗室爭相嘗試復制這一發(fā)現(xiàn)，LK99在社交媒體上流行起來，引發(fā)了全球的興奮和懷疑。但到8月下旬，各國主要實驗室均未能復現(xiàn)這一結果，目前的共識是沒有足夠證據表明LK99具有室溫超導的關鍵特征。此前，美國蘭加·迪亞斯團隊于今年3月也曾宣稱在低壓環(huán)境下實現(xiàn)了室溫超導，但同樣未能在其他實驗室得到復現(xiàn)。

LK99進行超導特性測試

《衛(wèi)報》稱，即使LK99不是“圣杯”，也不會阻止科學家對真正室溫超導體的探索，“它可能為令人興奮的新研究開辟意想不到的途徑”。

人工智能：人工智能終于“智能”

以ChatGPT為代表的大語言模型終于在2023年讓人工智能走進日常生活。《衛(wèi)報》稱，OpenAI公司的ChatGPT使用率大幅上升，在全球引發(fā)了關于人工智能未來作用以及它對人類社會各方面影響的激烈辯論。

報道稱，雖然ChatGPT于2022年末發(fā)布，但它的全面走紅卻是在2023年，并憑借流暢的語言表達和看似百科全書的知識讓人眼花繚亂。在ChatGPT帶來的生成式人工智能領域方面，全球各大科技巨頭都迫切希望占據領先地位。

為什么ChatGPT如此引人注目？報道稱，首先它非常容易訪問。任何擁有網絡瀏覽器的人都能訪問“這個星球上最復雜的人工智能”。其次，它終于開始像是我們印象里的人工智能——至少在某些程度上接近了我們在科幻電影中看到的那種人工智能。“其實我們已使用人工智能很長時間了，但平時很難意識到這點”。如今有了看起來真正能交流的東西，這并不是人工智能之路的終點——但它確實是一件大事的開始。

數學：首次發(fā)現(xiàn)“愛因斯坦瓷磚”

美國《科學新聞》雜志網站提到，今年數學家找到一種新的13邊形，可以無限地鋪滿一個平面，而不會出現(xiàn)重復的圖案。它被稱為“愛因斯坦瓷磚”。這個由業(yè)余數學愛好者發(fā)現(xiàn)的不起眼多邊形，被形容為“幾十年來數學探索的頂峰”。

“愛因斯坦瓷磚”

報道稱，數學家們在20世紀開始認真研究平鋪平面問題，這是一個數學和幾何概念，指的是使用一個或多個形狀（被稱為“瓷磚”）來覆蓋整個平面，而不留下任何間隙或重疊。20世紀70年代，諾貝爾獎獲得者、物理學家羅杰·彭羅斯發(fā)現(xiàn)可以由兩種“瓷磚”以非重復的方式覆蓋平面，這被稱為“彭羅斯平鋪”。該問題在理論計算領域中被認為“不可判定”，無法利用超算幫助。

英國業(yè)余數學愛好者大衛(wèi)·史密斯發(fā)現(xiàn)了這個結果。他花了兩年時間才找到了這個13邊形，并證明它是“愛因斯坦瓷磚”。這類數學發(fā)現(xiàn)與拓撲學、晶體學和準晶體結構等領域密切相關。

地球：地球內核開始反向轉動

《科學新聞》雜志網站注意到，最新科學研究顯示，地球內核于2009年暫停了相對地表的自轉，現(xiàn)在開始反向旋轉。盡管科學家解釋稱，這種自然現(xiàn)象很可能每隔幾十年就會發(fā)生，但仍引發(fā)了社交媒體上的大量討論。

相關論文作者、北京大學地球與空間科學學院宋曉東講席教授今年4月接受《環(huán)球時報》記者采訪時表示，“地球內核反轉”的科學含義其實與很多人的字面理解并不一樣，它是指相對于地表的旋轉。研究發(fā)現(xiàn)，在過去幾十年中，地球內核相對于地表向東超速旋轉。該相對速度逐漸減慢，直到2009年左右，超速旋轉減緩至停滯，內核與地表幾乎呈同步狀態(tài)。在此之后，內核相對于地表向反方向、向西旋轉。

歷史數據顯示，內核的反轉似乎在20世紀70年代初也曾出現(xiàn)。因此宋曉東研究團隊推測，內核旋轉相對于地表是震蕩的，這一震蕩周期大約是六七十年。目前科學家已了解到地表大氣、海洋等因素對于地球自轉的影響，但仍缺乏對地球內部因素如何在長周期內影響地球自轉等現(xiàn)象的認識。

古生物：刷新史上最重動物的紀錄

在古生物領域，備受媒體關注的2023年最重大發(fā)現(xiàn)之一是“史上最大動物的紀錄被刷新”。根據國際研究團隊在《自然》雜志發(fā)表的論文，一種生活在大約3900萬年前、現(xiàn)已滅絕的古代巨鯨體重可能超過藍鯨近一倍，贏得“地球史上最重動物”的頭銜。

據稱，該研究團隊在分析秘魯出土的骨骼化石后發(fā)現(xiàn)了這種體形巨大且骨骼異常沉重的鯨類動物。它的骨架長約20米，完整骨骼重量估計在58噸之間，比英國自然歷史博物館展出的25米長的藍鯨骨骼還要重23倍。

據估算，這個新發(fā)現(xiàn)的古代巨鯨體重在85噸到340噸之間，超過了目前已知的世界最重動物藍鯨，后者體重為200噸。報道稱，這種巨大的哺乳動物被認為在3900萬年前的淺水區(qū)徘徊，但它靠吃什么來保持如此巨大的體型仍然是個謎。

秘魯史前巨鯨想象圖

研究人員還說，通常認為鯨類體形“巨大化”發(fā)生在1000萬年前，而新研究打破了以往認知，有助人們進一步理解鯨的進化。