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【科技联播】SCI-TECH NEWS
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以下是科技联播第 5 期主要内容速览:
中国团队发现迄今最重反物质超核
新物种:真菌驱动机器人行走
木卫三沟壑成因新解
AI 游戏引擎 GameNGen 劲爆问世
月壤产水以外,月壤砖也在路上
PART.1
不过现实却是,人类只是刚刚靠自己制造出了反超氢-4 的核。自 1928 年狄拉克方程的“负能量解”预示反物质存在以来,我们已经制造出正电子、反质子、反中子、反氢原子、反氦-4 等等反物质,其中反超氢-4 是最重的,而它也不过只有 1 个反质子、2 个反中子和 1 个反 Λ(lambda)超子。
模拟图:重离子碰撞产生反物质超氢-4(图源:中国科学院近代物理研究所)
这次发现由我国科研人员主导,相关成果已经在 8 月 21 日发表在了《自然》期刊上。研究人员利用相对论性重离子对撞机(RHIC),将两束金离子加速到超过 99.9% 光速的速度进行对撞。碰撞的瞬间产生了超过太阳核心温度 25 万倍的温度,金离子会瞬间变成夸克-胶子等离子体(Quark-Gluon Plasma,简称 QGP)。在这种状态下,夸克和胶子可以突破强力的禁闭,处于自由状态。
当夸克-胶子等离子体冷却时,夸克和胶子会重新结合,形成强子。在这个过程中,物质和反物质的对称性得以体现,会产生包括质子、反质子、中子、反中子等在内的粒子。
反超氢-4 中的四个强子就是在这个过程中形成的。其中包含的反 Λ 超子无法稳定存在,很快就会衰变成反质子和 π 介子。所以即便是以接近光速运行,反超氢-4 也只能在飞行几个厘米后就发生衰变。
研究团队分析了共约 66 亿个重离子碰撞事件的实验数据,通过衰变产生的反氦-4 和 π+ 介子反向追踪反超氢-4,最终获得了约 16 个反超氢-4 的信号。研究团队还将反超氢-4 和它对应的正粒子超氢-4 的寿命进行了对比,发现在测量精度范围内,两者没有明显差异,这再次验证了正反物质性质的对称性。
反氦-4 与 π+介子不变质量谱中的反超氢-4 信号(图源:中国科学院近代物理研究所)
彼得·蒂尔在 2013年发表过的言论,是指当时 twitter 只能发 140 个字
PART.2
在游戏《最后生还者》中,真菌可以像操纵蚂蚁一样将人类变成丧尸;《赛博朋克 2077》里的人则是会给自己换上各种机械义体。
8 月 28 日《科学·机器人学》上刊载论文
培养皿中的杏鲍菇菌丝
当然,这一次研究菌丝控制机器人的方式还非常简单。研究人员创造性地开发出一种电器接口,能够长期稳定地记录菌丝发出的电信号。这个过程中最困难的就是如何排除各种干扰,将真正属于菌丝的信号读取出来。
菌丝体受光照后,机器人进行行走
这项研究已经可以做到,在菌丝体受到光照之后进行响应,也就是说机器人可以根据菌丝体产生的电脉冲进行行走和滚动。当然,研究人员也表示现在学界还不清楚真菌是如何产生电信号的,所以机器人接收到电信号后,把电信号解读成“向前移动”,到底是不是真菌的“真实意图”就不确定了,这个研究只是展示了从菌丝体中读取信号的可能性。
也许在未来,翻译菌丝体神经网络中的信号,还需要利用 AI 中的神经网络。
PART.3
木星已知的卫星数量已达到了 95 颗,其中最大的一颗是木卫三——盖尼米得(Ganymede)。它也是太阳系中最大的卫星,甚至比行星水星还要大,拥有自己的磁场。
木卫三(左下)与月球(左上)、地球(右)的大小对比
木卫三表面存在两种主要地形,其中暗区约占星体总面积的三分之一,这里保留着许多撞击坑。剩下的明亮区域,则是纵横交错的大量沟壑和山脊,这种地形产生的原因一直都没有结论。
近来,日本神户大学的科学家平田教授,在对木卫三表面沟壑进行研究时取得了新的进展,并于 9 月 3 日将结果发表在《自然》期刊。
平田教授认为,木卫三表面的巨大沟壑很可能是由一次“古老”的小行星撞击造成的。这颗小行星的半径约为 150 公里,是 6500 万年前在地球留下希克苏鲁伯陨石坑并导致恐龙灭绝“凶手”的 30 倍。此次撞击更是导致了木卫三自转轴的严重偏离。
Juice(木星冰卫星探测器)艺术图
自 1972 年先驱者 10 号发射,并在次年 12 月首次拜访木星以来,人类对于木星已有半个世纪的探索历史。期间,有九架飞行器先后成功抵达或经过木星,为我们传回了宝贵的探测数据。先驱者 10 号传回了木星及其卫星的第一批近距离图像,而次年发射的先驱者 11 号则提供了更详细的关于木星极区、大红斑和卫星的观测数据。
旅行者 1 号于 1977 年发射,1979 年 3 月飞越木星,发现了木星环和新的卫星;而同年发射的旅行者 2 号提供了关于木星系统及其卫星的详细图像,包括木卫一的火山活动和木卫二的表面特征。
旅行者1号于 1979 年 3 月飞越木星,最近距离为 280,000 公里
1989 年发射的伽利略号于 1995 年进入了木星轨道,成为人类首个进入木星轨道的探测器,它深入采集了宝贵的研究数据,包括木星的大气层、卫星和磁场。
2011 年发射的朱诺号,于 2016 年再次进入了木星轨道。它研究了木星的重力场、磁场和大气层,并提供了关于木星极地的详细图像。
PART.4
8 月 27 日,谷歌 DeepMind 在油管发布了一段经典第一人称射击游戏《DOOM》的演示片段,看似平常的游戏画面,却完全是由 AI 模型实时生成的。终于,AI 生成在文字、声音、图像、视频之后,再度将触角伸向了可以实时交互的游戏。
该团队在 Computer Science 上发表了一篇论文,详细介绍了这一模型——GameNGen,它是第一款完全由神经网络驱动的游戏引擎。
对于玩家来说,GameNGen 这样的生成模型的出现,代表着未来或许可以玩到真正的开放世界游戏,而不仅仅是将地图做得更大一些。对于游戏设计者来说,GameNGen 带来的期待可能是,他们未来只需要构思游戏,琐碎的细节实现可以交给 AI。
同样的期待,对于程序员来说,就要走得更远了。最近一款名为 Cursor 的集成开发环境(IDE)因为一个 8 岁的女孩火了。有 200 多万人看了她如何在没有编程基础的情况下,仅仅用 Cursor 里集成的 AI 工具就搭起来一个聊天机器人。
8 岁女孩借助 Cursor 里集成的 AI 工具搭建聊天机器人
不只是外行,就连曾经的特斯拉自动驾驶团队负责人 Andrej Karpathy 也表示,他自己现在编程的时候,大部分时间是在写英语,而不是代码。他使用的也是 Cursor。
Cursor 是在微软的 IDE 工具 VS Code 的源码上实现的,只不过它原生就集成了大语言模型功能,像是 GPT-4、GPT-4o 和 Claude 3.5 Sonnet,它都有提供。通过这些大语言模型,用户可以仅仅通过自然语言文本提示,就进行编写、预测和操作代码。这一过程甚至可以通过与 AI 模型对话的方式,在聊天窗口中完成操作。
Cursor 应用界面
这意味着,即使是完全不懂代码的人,也能够创建一个功能齐全的应用程序。对于已经有编程基础的人来说,最直接的好处就是:终于不用到处去查,调试程序时的报错信息到底什么意思了,直接交给 AI,AI 就可以根据报错提示自动修改程序。
在创业圈,一直以来都有这样一个段子——“我有一个绝妙的点子,只差程序员实现了”,这让程序员成了一个创业者变成百万富翁的最大瓶颈。但很快,在 AI 的加持之下,不论创业项目是一款游戏还是一个应用程序,创业者最大的障碍就只能是自己了。
PART.5
月壤产水以外,月壤砖也在路上
丁院士介绍,中国目前在地面上烧制的月壤砖要比普通的混凝土坚硬得多,但还需进一步研究它能否经受住月球极端环境的考验。这些月壤砖样品还将于今年 10 月搭乘天舟八号前往中国空间站,进行为期三年的暴露试验。
月壤砖样品
在《科技联播》第 3 期,我们介绍过烧制月壤产水的新闻:一吨月壤可以产出五十公斤淡水。看来中国“月球基地”的概念计划,并不只是说说而已。
好,这就是本期想跟你聊的几条有趣的科技新闻,哪条新闻最令你印象深刻呢?或者你有什么想说的,欢迎评论区留言!咱们下期再见。
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