8月19日外媒科學網站摘要:科學家發現黃金在極端加熱下並未熔化,或影響核聚變研究
8月19日(星期二)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:
《自然》網站(www.nature.com)
科學家破解巧克力美味之謎:關鍵竟是這些小東西!
巧克力獨特的風味源自可可豆的發酵過程。最新研究發現,發酵時的pH值、溫度及微生物羣落共同塑造了巧克力的水果香、堅果香和泥土氣息。這項發表於《自然·微生物學》(Nature Microbiology)的研究通過實驗室精準調控發酵條件,成功復刻了高品質巧克力的風味特徵,爲開發創新風味巧克力提供了可能。
在巧克力生產中,可可豆經自然發酵後乾燥烘焙,這一過程與葡萄酒或奶酪不同,通常不人工添加微生物,因此風味形成機制長期未被明確。英國諾丁漢大學的研究團隊以哥倫比亞桑坦德、烏伊拉和安蒂奧基亞產區的可可豆爲樣本,發現不同產區的發酵條件差異顯著影響風味。例如,桑坦德和烏伊拉的可可豆發酵後呈現烤堅果與漿果香,而安蒂奧基亞的豆子則風味更苦澀。基因分析證實,這些差異與微生物羣落有關,而非可可豆品種本身。
關鍵微生物如圓孢酵母菌和釀酒酵母被證實與優質風味密切相關。研究團隊通過人工配製合成微生物羣落,在實驗室中精準調控發酵參數,最終復刻出與天然優質產區相似的風味,這一技術爲定製化巧克力開發開闢了新途徑。
該成果實現了對巧克力風味的可控設計,既能提升品質,又能突破自然發酵的環境限制,有望提升可可豆的經濟價值。未來,這項技術或將成爲工業巧克力生產中的關鍵環節,爲消費者帶來更豐富多元的風味體驗。
《科學通訊》網站(www.sciencenews.org)
磁鐵破解太空製氧難題:讓宇航員呼吸更自由
在太空失重環境下製備氧氣面臨挑戰,但美國佐治亞理工學院的最新研究發現,磁鐵可以優化電解水製氧的過程。該研究成果近期發表於《自然-化學》(Nature Chemistry)。
電解法通過電流分解水產生氧氣和氫氣,但在失重條件下,氣泡會附着在電極上,阻礙反應。最新研究表明,釹磁鐵能夠有效驅離這些氣泡,提高製氧效率。
目前,國際空間站的電解系統通過旋轉水體分離氣泡,但這種方法結構複雜且佔用空間。相比之下,磁鐵輔助系統更輕便,有望成爲未來火星任務的關鍵技術。
爲驗證這一技術,研究團隊利用德國應用空間技術與微重力中心的“不來梅落塔”進行實驗。該設施通過自由落體模擬微重力環境。實驗證明,磁鐵能促使氣泡脫離電極,而無磁鐵時氣泡仍會附着。
磁鐵的作用機制包括兩方面:一是磁場使水產生微弱磁性,推動氣泡向磁鐵移動;二是當電解液含酸性物質時,帶電離子在磁場中運動形成渦流,進一步帶動氣泡聚集。這種效應可用於集中收集氣泡,爲宇航員提供穩定的氧氣供應。
這一技術有望簡化太空製氧設備,爲未來的火星任務提供更可靠的生命支持系統。磁鐵的應用不僅提升了效率,還降低了系統的體積和複雜度,具有重要的實踐價值。
《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)
顛覆理論認知!黃金加熱至太陽溫度3倍仍保持固態
研究人員首次直接測量極端高溫材料中的原子溫度,意外發現黃金在超過太陽表面溫度的條件下仍能保持固態,顛覆了傳統認知。這項研究由美國SLAC國家加速器實驗室等機構合作完成,成果發表於《自然》(Nature)期刊。
傳統上,極端環境下的溫度測量依賴誤差較大的估算模型。該團隊創新性地利用直線加速器相干光源(LCLS)發射X射線,通過分析穿過納米級厚度的金樣品後的頻率偏移,直接測定原子振動速度對應的溫度。這種方法可精確測量1000至500000開爾文的原子溫度,爲高能量密度研究提供了關鍵工具。
實驗中,黃金被加熱至19000開爾文(約33740華氏度),約爲太陽表面溫度的3倍,達到其熔點的14倍以上,卻仍保持晶體結構。這一現象突破了“熵災變”的理論極限——該理論認爲材料在遠離熔點和沸點時必然發生相變。研究表明,在萬億分之一秒級的超快加熱過程中,材料膨脹被抑制,從而規避了相變的發生。
該發現對慣性約束核聚變研究具有重要意義。當聚變靶丸內爆時,內部物質處於類似的高溫高壓狀態,精確掌握其溫度變化對反應控制至關重要。研究團隊已將該技術應用於模擬行星內部環境的衝擊壓縮實驗,未來還將推動極端條件下物質行爲的深入研究。
這項突破性發現不僅挑戰了存在40年的理論,也爲高溫高壓條件下的物質研究開闢了新途徑。
《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)
放不下過去的人,大腦裡發生了什麼?科學揭示如何真正做到自我寬恕
澳大利亞弗林德斯大學的一項研究發現,許多人即使知道自我寬恕有助於心理健康,仍難以真正原諒自己。這項發表在《自我與身份》(Self and Identity)期刊上的研究,通過分析80名參與者的真實經歷,對比了能夠自我寬恕和無法釋懷的兩類人羣。
研究發現,無法自我寬恕的人往往將過去的事件記憶得異常清晰,即使事情已過去多年,仍會反覆回想,並深陷內疚、羞恥和自我譴責的情緒中。相比之下,能夠自我寬恕的人雖然偶爾也會想起往事,但情緒強度大幅降低,事件不再主導他們的生活。
研究指出,自我寬恕並非簡單的“放下”或“遺忘”,而是一個複雜的過程。成功實現自我寬恕的人通常會主動關注未來,接納自身的侷限性(如當時的認知或控制能力不足),並重新確立自己的價值觀。而那些認爲自己辜負了親人(如伴侶、子女或朋友),或曾是受害者的人,往往最難走出心理困境。
此外,研究強調,自我寬恕不僅適用於明顯犯錯的人。在某些情況下,即使個體並未做錯什麼,也可能因強烈的責任感或無法控制結果時也會產生羞恥和愧疚。這些情緒實際上是大腦在嘗試修復“道德創傷”——即大腦面對對自主權(如控制感)和歸屬感(如人際關係)等核心心理需求的威脅時的一種修復過程。
自我寬恕並非一蹴而就的決定,而是一個需要時間、反思,甚至他人支持的過程。對於心理健康從業者而言,幫助個體實現自我寬恕的關鍵不在於直接否定他們的情緒,而在於引導他們理解情緒的根源,並逐步修復受損的心理需求,最終重建道德認同。(劉春)