隱身材料、測量真空 科學突破有進境(科學人 Scientific American)

簡嘉佑 2023/09/18 16:40 點閱 3225 次

Scientific American recently asked a variety of physicists: What is the most surprising discovery in your field?

測量真空的重量、能夠騙過眼睛與耳朵的先進材料,觀測黑洞技術進步,各領域科學都大有斬獲!

真空其實不空

隨著詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的最新數據顯示,宇宙中巨大的星系是在大爆炸後僅數億年就形成的,刷新了過去的科學認知,也導致科學家重新思考「宇宙膨脹」的議題。

如研究人員指出,「真空」並非完全空的,真空中其實會出現帶電粒子,然後有另外與其性質完全相反的粒子,共同出現互相抵銷,意味著「真空中其實存在各式各樣極短命的粒子」,且人類技術現今也無法捕捉這些粒子。

但科學家正試圖測量真空,因為這些虛擬粒子快速出現又消失,就意味著真空的能量其實會不斷改變,這影響到科學家對於宇宙形狀與發展的理解,所以正確「測量」真空,有助於定義宇宙學各式各樣的常數。

能欺騙視覺的材料

除了能量領域的進展,在材料科學也出現不小的革命。如「奈米級工程材料」,又被稱為超材料,這些材料能夠超越傳統對於光與聲波的理解。例如最經典的例子就是「隱形塗料」,能夠改變光波的動向,達到類似隱形的效果。

正常而言,波動要是能從A地傳送到B地,就能從B地回傳到A地。但有超材料就能夠破壞這種對稱性,應用於無線電通信,不讓信號傳輸受到訊息回傳的干擾。

研究黑洞的精神

最後,充滿神祕的黑洞更是科學家解開宇宙奧秘的重要關鍵,黑洞是通過蟲洞與其他黑洞相連,黑洞的邊界稱為「事件視界」,對此現象的研究有助於學者理解可觀測宇宙外部的東西。目前研究人員宣布,有辦法透過空間粒子加速的方式,來研究黑洞內部的物質是什麼。

https://www.scientificamerican.com/article/perpetual-puzzle/