编译 冯维维
Science ,26 February 2021,Vol 371 Issue 6532
《科学》 2021年2月26日,第371卷,6532期
物理学
Physics
129I and 247Cm in meteorites constrain the last astrophysical source of solar r-process elements
快速中子捕获过程元素的来源
作者:Benoit Côté, Marius Eichler, Andrés Yagüe López, Nicole Vassh, Maria Lugaro
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摘要
理论模型预测,由快速中子捕获过程(r过程)合成的重元素发生在极端的天体物理环境中,如中子星合并或某些类型的超新星。
通过将它们与同位素记录进行比较来检验这些预测是困难的。作者检测了两种r过程同位素,碘-129和锔-247,它们的半衰期都是1560万年。因此,即使在核合成事件后很长一段时间,它们的比率仍保持不变。
这些同位素在太阳系形成时的比例记录在陨石上。将这一数值与核天体物理计算进行比较,结果表明,最有可能的来源是中子星双星合并时喷出的富含中等中子的物质。
Optical polarization–based seismic and water wave sensing on transoceanic cables
基于光学偏振的跨洋电缆地震和水波传感
作者:Zhongwen Zhan, Mattia Cantono, Valey Kamalov, Jorge C. Castellanos, etc.
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摘要
对广阔的海底进行测量是困难和昂贵的,但对监测地震和海啸很重要。詹晓龙等人利用常规电信通信的偏振特性,在1万公里长的光纤海底电缆中探测地震和海水膨胀。
深水居里电缆不像地面电缆那样有噪声,这使得作者可以检测电缆的张力。9个月的观测结果表明,目前的海底光缆也可以用作地球物理工具。
Massively parallel ultrafast random bit generation with a chip-scale laser
利用芯片级激光器实现大规模并行超快随机比特生成
作者:Kyungduk Kim, Stefan Bittner, Qi Jie Wang3, Hui Cao, etc.
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摘要
数字网络的安全性是由生成随机数流或位的能力所支撑的。随着网络的不断扩展,挑战在于如何提高随机数的生成率,以跟上需求的步伐。
作者设计了一个以超高速率产生随机比特的芯片级激光二极管。通过调整空腔的几何形状,他们能够利用许多激光模式的时空干扰,在空间和时间上产生皮秒级的发射强度波动,并产生超快的并行随机比特流。
这样的设备将会得到广泛的应用,需要一个超快、紧凑、健壮和节能的随机位生成器。
Reactive uptake of N2O5 by atmospheric aerosol is dominated by interfacial processes
大气气溶胶对氧化氮的反应性吸收主要由界面过程控制
作者:Mirza Galib, David T. Limmer
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摘要
长期以来,人们一直认为,大气中N2O5的吸收和水解是通过溶剂化和随后在大部分气溶胶中水解而发生的。
然而,由于快速反应动力学的存在,这一机理假说无法证实。而作者则用分子模拟的方法来证明其机理是相反的:界面水解之后是内部的溶剂化。他们的反应性摄取模型与现有的一些实验观察结果一致。
大气化学与物理化学
Atmospheric chemistry &physical chemistry
Quantum interference between spin-orbit split partial waves in the F + HD HF + D reaction
F + HD反应中的量子干涉
作者:Wentao Chen, Ransheng Wang, Daofu Yuan, Hailin Zhao, Chang Luo, Yuxin Tan, Shihao Li, Dong H. Zhang, Xingan Wang, Zhigang Sun, Xueming Yang
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摘要
尽管已经有几十年的研究,相对论自旋轨道相互作用在化学反应动力学中的作用仍然是一个有趣的话题。利用高分辨率速度图成像交叉束技术,作者在部分波共振附近的F + HD HF + D反应的微分截面中观察到一个有趣的模式。
进一步的理论分析表明,这种模式是由不同总宇称的自旋轨道分裂部分波共振之间的量子干涉引起的。
在这个早已为人所知但尚未完全 探索 的三原子体系中,观察到的部分波的精细结构的影响,代表了化学反应动力学的真正量子性质的又一个显著的证明。
古生物学
Paleontology
The influence of juvenile dinosaurs on community structure and persity
幼年恐龙对群落结构和多样性的影响
作者:Katlin Schroeder, S. Kathleen Lyons, Felisa A. Smith
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摘要
现代的食肉动物群落包括各种体型的物种。例如,在非洲大草原上,有小型物种(猫鼬)、中型物种(野狗)和大型物种(狮子)。这种变化反映了最适合每个群体的猎物来源。
然而,食肉恐龙群落中,成年恐龙属于中型食肉恐龙。作者研究了不同的群体、空间和时间,发现这种缺失似乎是由恐龙独特的生物学造成的,在这种生物学中,巨大的成年恐龙从很小的幼仔开始发育。生长中的幼年恐龙因此填补了其他的生态位和有限的营养物种多样性。