据美国路易斯安那大学天文学家约翰•马蒂斯（John Matese）透露，他们搜集到了足够证据证明太阳系边缘潜伏着一颗木星大小的天体，并不断向地球散发冰块和尘埃。据马蒂斯说，“我们已经积累了十年的数据。为了证明我们的假设，我们也对其他类似天体同时进行了观测。这样我们才能排除其他可能，最终确定了这颗大小类似木星的天体的存在。”

 
夜空中划过的一颗颗彗星，有很大一部分是由这颗新发现的天体从奥尔特星云牵引出来的。图为Sliding Spring彗星，来自奥尔特星云，拍摄于2010年1月

图为用对数尺测量出的太阳系布局图，包括奥尔特星云
　　早在1999年，马蒂斯和他的同事丹尼尔•惠特迈尔（Daniel Whitmire）就认为，太阳有一个潜伏已久的伴星，不断从奥尔特云（Oort Cloud，是一个太阳系边缘的彗星带）中吸收冰块，扩大自己的质量。马蒂斯和惠特迈尔最近又根据1898年的观测数据分析，确定了他们最初的设想，该数 据显示：在地球上可见的彗星中有20%是由一个遥远的黑色星球传送而来的。
　　而这一最新发现也解释了之前有过的相关观测结果，一个昏暗的褐矮星或红矮星每三千万年就要向地球袭来一场致命的彗星雨。后来的研究也证明，地球上曾经发生的物种灭绝和这场彗星雨毫无关联，但是很多天文学家也曾因此认为这个天体根本不存在。
　　但是，马蒂斯就有了疑问，“到底是什么物质造成了我们手中现有的观测数据呢？是什么影响了彗星的轨道，让他们可以如此接近太阳，让我们看的如此 清晰呢？”它根本不是一个致命行星，而是一个体积更小，更温和的伴星，名叫提克（Tyche，希腊神话中复仇女神的好姐妹），不断向地球传送着彗星雨。
　　据了解，宇宙中的冰晶不断聚集，形成了彗星星核，大量的彗星星核聚集在了奥尔特星云，直到有外界引力将它们拉往别的轨道。据马蒂斯介绍，有三种 物体可以造成如此牵引力：银河系，就可以将彗星星核拉出奥尔特星云；不经意间路过的其他恒星，也可以动摇彗星原有轨道；再或是像提克这样的伴星也可以做 到。
据悉，根据小天体中心（Minor Planet Center）的数据库，在分析了超过100个彗星运行轨道后，研究人员得出结论，太阳系中有80%来源于奥尔特星云的彗星是由银河系引力带出的，剩余 20%的彗星是由这个质量为木星1.4倍的伴星牵引出来的。马蒂斯透露，“如果该物体的质量比木星小，可能就没有足够引力将彗星牵引出来，如果该天体质量 更大一些，可能牵引出来的彗星就远不止20%的数量了。”

上月末欧洲大型强子对撞机进行了迄今能级最高的对撞实验，尽管物理学家一再解释对撞机的对撞实验足够安全，但对于其可能产生的迷你黑洞恐怕大众知之甚少。近日美国物理学家组织网撰文揭秘对撞机对撞实验可能产生的迷你黑洞。以下为文章全文：
在电影和科幻小说中，黑洞可以捕获粗心大意的飞船和行星，吞噬整个星系，或者为宇宙的其他部分提供入口。在这些描述的启示下，物理学家们研制出大型 强子对撞机(LHC)，终于有了一个强大到可以制造“迷你”黑洞的机器—-尽管有些人对此感到恐慌。
然而我们真正对黑洞了解多少？“迷你”黑洞与潜伏在太空中的大型黑洞有何不同？牛津大学物理系的奇戴姆·艾瑟威尔解释说：“最简单的黑洞是中心有奇 点，而且被‘黑洞表面(Event Horizon)’环绕的天体。一旦有东西与黑洞之间的距离小于‘黑洞表面’的半径，它就会被黑洞吸进去，再也无法逃逸出去，即使光也无法逃出黑洞的魔 爪，因此美国物理学家约翰·阿奇巴德·惠勒在1967年把这些天体命名为‘黑洞’。”

太阳和黑洞
产生的黑洞原来是质量(能量)：质量被塞进一个球体，这个球体的半径与“施瓦氏半径”(Schwarzschild radius)相等，就形成黑洞。施瓦氏半径是引力导致一个特定密度的天体自行坍塌的临界点。奇戴姆告诉我说：“事实上施瓦氏半径与塞进去的物体的总质量 和引力的强度成正比。例如，为了在我们的地球外形成黑洞，你必须把它塞进一个体积大约只有一个弹子(半径8.9毫米)那么大的球体里。相比之下，太阳的施 瓦氏半径大约是3公里。”如果我们用黑洞代替我们的太阳，会出现什么情况呢？
奇戴姆说：“如果我们用相同质量的黑洞取代我们的太阳，我们的太阳系不会有太大改变。地球会继续保持在现在的轨道里，因为黑洞产生的引力可能跟太阳 产生的引力正好相同。不过整个太阳系会变的比现在暗一些，冷一些。”但是奇戴姆对黑洞的兴趣并非只是建立在理论之上，作为粒子物理学家，她将在大型强子对 撞机的撞击过程中，寻找“迷你”黑洞的迹象。
 

了解量子引力效应
奇戴姆表示：“2003年，作为粒子物理学家的我对黑洞产生兴趣，因为更多维的模型预示，高能宇宙射线甚至粒子加速器里都有可能产生黑洞。如果我们 真能生成这种物体，我们将能通过试验，更好地了解量子引力效应。”她希望通过研究黑洞，可以得出一个公式化的量子引力理论：把爱因斯坦的广义相对论(从宏 观上描述了引力)与量子力学(从微观角度描述了物理学)嫁接在一起。
大型强子对撞机是质子与质子相撞。这些质子由更小的成分构成，即所谓的“部分子”，事实上它们才是大型强子对撞机里正在相撞的粒子。大型强子对撞机 里的两个相撞质子(例如夸克和胶子)的施瓦氏半径，至少比普朗克长度(Planck length)小15个等级。普朗克长度是可以在常规宇宙中获得的物体的最小间距或大小。
奇戴姆评论说：“这意味着在常规物理模型中，两个质子相撞根本不会产生黑洞。然而有模型称，在非常小的距离内引力会变得异常大。如果这种猜测属实， 大型强子对撞机里两个相撞质子的施瓦氏半径会变的足够大，因此两个质子彼此穿过对方并非没有可能。如果真是这样，我们或许可以生成一个微型黑洞。”

谁会担心迷你黑洞
这些小型黑洞是什么样的？我们应该担心它们吗？奇戴姆告诉我说：“据斯蒂芬·霍金说，事实上它们不会那么黑暗。随着黑色天体不断辐射波谱，它们最终 会消失。它们的消失速度与黑洞的质量成反比。庞大黑洞的质量非常大，它们的消失速度可以忽略不计。与之相比，迷你黑洞非常热：热得令人难以置信。我们太阳 的核心大约有1500万开氏温标，然而它要想赶上迷你黑洞的温度，你必须再在这个数字后面添加42个零。这种令人难以置信的高温意味着迷你黑洞会很快消失 在它们周围温度更低的太空里。它们的潜在寿命大约是一亿分之一秒的一千的九次方分之一。因此它们产生后会在刹那间消失不见。”
如果它们果真出现了，它们会立刻变成很多小粒子，利用ATLAS探测器可以发现它们。奇戴姆说：“这些粒子将拥有非常惊人的特征。储存在探测器里的 总能量大约是几兆电子伏特，终态粒子的数量会非常大。利用其他新物理学几乎无法模拟黑洞的特征，如果它们果真产生了，我们就不会错过它们。”

这张图片模拟的是ATLAS里产生的黑洞。这个轨迹是模仿大型强子对撞机上的ATLAS探测器得出的模拟数据。如果质子-质子撞击期间产生了微型黑洞，这 些轨迹就会形成。这种小型黑洞会通过霍金辐射(Hawking radiation)方式，立刻消失不见。

新浪科技

据《每日邮报》报道，英国一名男子使用普通数码相机和一个氦气球拍摄出了超凡脱俗的地球太空图片，令美国宇航局也叹为观止。

这名来自英国西约克郡的太空爱好者叫罗伯特·哈里森。他将他自制的奇妙装置从家里后花园升上地球上空35 公里的地方，然后拍摄。这个奇妙装置是这样的：先将相机放在绝缘罐中，再配置无线电发射机，然后把上述全部装在聚苯乙烯盒中，最后把盒子捆扎在氦气球上。 这样他就能准确了解升空进展，并且在其通过降落伞落回地面时能够找到它。 

    平流层：这是哈里森的 奇妙装置拍摄到的图片之一。他的装置很简单，将一个普通相机，放在聚苯乙烯盒中，最后捆扎在氦气球上。
 
成果：哈里森的气球到 达了地球上空22英里的位置，在气球爆炸后，相机又能通过迷你降落伞毫发无损地回到地面。而哈里森则运用卫星导航找到了他的盒子。
升空前，相机被设置为每五分钟自动拍摄一次。当气球到达地面上空35公里的时候，由于大气压力太弱不能维持气球中的氦气，它就爆炸了。聚苯乙烯盒从空中掉落，一个迷你降落伞自动打开。随后哈里森使用类似于车载卫星导航系统的GPS定位技术在离发射点80公里处寻回了盒子。这套装置费用预算在500英镑左右。 

 
    这是整个过程的详解 图。
 
    天才哈里森和他的奇妙 盒子。
    据了解，哈里森曾试图使用遥控飞机来拍摄自家房子的天空俯视图，但是失败了，那时起，他便萌生了探索太空 的想法。在网上详细了解了高空探空气球后，于2008年10月制作了他的首个迷你“航空器”。这个航空器拍摄到了地面上空跨1609公里范围的图片，展现 了地球的圆弧。随后他又往太空发出了12个“太空舱”。他说：“我的家人和朋友开始都以为我有点疯狂，但是慢慢地他们开始对我的成果感兴趣。因为这些照片 可以打动一切。它们很美，人们以为它们可能要花上好几百万的代价，然而实际上并不是。”

研究人员说,大型强子对撞机上月底重新启动后显现两处“缺陷”,以致无法按既定进度开足马力。应对方案为,让这一世界最大的粒子加速器2011年底停机, 为期将近1年,以实施“修复”。
不过,研究人员认为,所谓“缺陷”更应解读为不断挑战技术极限所遭遇的“困境”,而非产品“设计错误”。欧洲核子研究中心10日说,对撞机定于本月或下月 运行总能量为7万亿电子伏特的质子流对撞。如果顺利实施,将创下对撞能级最高纪录。

拟再停机

英国广播公司10日援引欧洲核子研究中心研究员史蒂夫·迈尔斯的话报道,“缺陷” 分别涉及对撞机的磁铁接合部位和包裹超导接头的铜鞘。

研究人员认为,磁铁接合部位难以承受更高能级的粒子对撞,须进一步加固;铜鞘的作用是防范磁铁过热所致危害,而眼下未能充分发挥作用。

依对撞机当前状态,可以按照原计划安全运行7万亿电子伏特的粒子对撞,以模拟宇宙大爆炸后最初状态,对宇宙起源和各种基本粒子特性展开深入研究。不过,不宜尝试更大负荷。

欧洲核子研究中心决定,对撞机继续运行18至24个月,然后停机接受为期8至10个月的“修复”。预计实现最大运行能力、即14万亿电子伏特粒子对撞的进度将拖慢两年。

“推向极限”

对撞机位于瑞士和法国交界地区地下100米深处、总长大约27公里的环形隧道内。来自80多个国家和地区的大约7000名研究人员参与建设。

谈及最新暴露的“缺陷”,迈尔斯说,如果先前投入更多资源和更多人力,实施更为严格的质量控制,“或许能够加以避免。但我难以把它们当成设计错误”。

“标准说法是,大型强子对撞机是它自己的原型。我们正把技术推向自身极限”。

就这一机器而言,“人们只造1台,只造1次”。

欧洲核子研究中心发言人詹姆斯·吉利斯10日说,“我们希望3月末或4月初运行7万亿电子伏特的(粒子)对撞”,这将为粒子物理学领域带来过去10多年以来“最大范围的潜在新发现”。

时有争议

对撞机2008年9月10日正式启动,当月19日因磁铁间连接部件在强电流通过时熔化引发氦泄露,历时14个月、花费4000万美元得以修复。

它2009年11月20日重启后顺利实施试运行,同年12月16日停机,今年2月28日再次开启。

对撞机问世以来受到学术界热切关注,但也遭遇不少疑虑乃至法律纠纷。

一名德国女性担心对撞实验生成黑洞以致地球毁灭,向位于科隆的一家法院提起诉讼,要求政府出面阻止对撞项目。败诉后,她向位于西部城市卡尔斯鲁厄的宪法法院提起上诉。

宪法法院本月9日裁定,由于原告“不能就她所担心之事如何化为现实作出连贯描述”,驳回上诉。“大量科学意见是,欧洲核子研究中心所开展实验不会带来危险。”

据《PLoS ONE》杂志本周的一篇报告显示，居住在高速公路附近100m范围内的人群的血管壁厚度要比人类血管壁厚度的平均值高出两倍以上。在这篇报告中，来自西班 牙，瑞士和美国的科学家们使用超声波测量了1483名居住在洛杉矶地区高速公路附近的居民的颈动脉血管壁厚度，在过去的三年中，科学家们每六个月便会为这 些居民测量一次颈动脉血管壁厚度，然后他们会把这些测量数据与参测居民住宅附近的悬浮颗粒污染等级联系在一起，看看两者之间有没有必然的联系。

根据试验的结果，三年来，那些居住在高速公路附近100米范围内的居民其血管壁厚每年都会增加5.5微米（相当于头发厚度的1/20）；而居住在这个距离高速公路100米以外的居民血管壁的厚度增长速度则低得多。

我们都知道，动脉粥样硬化是心血管疾病的主要诱因，而心血管类疾病则在西方国家是死亡人数最多的最致命疾病。近几年来，科学家们曾经对兔子，老鼠等动物做过试验，结果发现这些动物吸入大气中的颗粒污染物质之后，动脉粥样硬化的症状便开始加速显现。不过目前为止，还没有研究能证明动脉粥样硬化的形成是否与大气环境污染水平直接有关。
   
报告的作者 Michael Jerrett表示：“我们的试验首次显示空气污染状况与心血管病的早期形式–动脉粥样硬化症是有直接影响的，大约有接近半数的西方病患均是因这种病而死，而且随着亚洲和拉丁美洲这些地区工业化进程的提速，心血管病致死的比例在这些地区也在迅速提升。我们从中得到的提示是，如果我们能够控制由交通造成的空气污染水平，那么也许公众健康水平就会再上一个台阶。”

CNBeta编译
原文：cnet

据国外媒体报道，美国科学家利用计算机模型模拟首次表明粒子碰撞可能产生出小型黑洞，而在过去几年，人类大规模的粒子碰撞实验引起了一些批评人士 的担心，粒子碰撞实验可能制造出的小型黑洞，可以吞噬整个地球。美国普林斯顿大学的科学家弗兰斯·比勒陀利乌斯（Frans Pretorius）用计算机模型模拟粒子碰撞，模拟结果首次表明，如果粒子碰撞能量达到普朗克能量级的话，就可能制造出小型黑洞，证明在广义相对论下产生小型黑洞是完全可能的。

在过去几年中，大规模的粒子加速器如大型强子对撞机（LHC)已经引起了众多争议。批评人士时常担心这些巨型机器产生的巨大的能量将可能制造出小型黑洞。许多人担心，人造黑洞可能失去控制并吞噬整个地球，他们甚至向联合国请愿停止大型强子对撞机研究项目。

著名物理学家爱因斯坦曾经屡次说过，在广义相对论下产生小型黑洞是可能的。比勒陀利乌斯的计算机模型首次从实验上证明爱因斯坦的这种说法是正确的。在著名科学期刊《物理评论快报》上的一篇研究报告中，专家称研究中所用的计算机模型考虑到了两个粒子碰撞所产生的引力，同时基于广义相对论原理进行了高级数学运算。

《科学》每日新闻网报道称，只有碰撞的粒子总能量达到三分子一普朗克能量时才可能形成黑洞。普朗克能量是一个相当大的能量，大约是一个闪电所需要的能量。

产生黑洞需要的能量让那些对LHC提出质疑的人士不再担心。因为普朗克能量是LHC最大碰撞能量的千万亿倍，由LHC产生黑洞的几率非常小。

据国家地理网站报道，即将过去的2009年对于太空探索来说是非常重要的一年，发生了很多重要事件，科学家们取得了一系列重大突破，也拍摄了大量太空照片。以下是十佳太空照片。
1.“亚特兰蒂斯”号前往哈勃途中

“亚特兰蒂斯”号前往哈勃途中(图片提供：NASA/Thierry Legault)
摄影师蒂埃里·莱格特利用一台拥有特殊太阳滤光器的望远镜，捕捉到“亚特兰蒂斯”号航天飞机5月从太阳前面飞过时的微小轮廓。这张照片显示了进入轨道的“亚特兰蒂斯”号，一天后它将靠近哈勃太空望远镜，以便宇航员能执行一系列太空行走，对哈勃望远镜上的先进设备进行维修和升级。
2.冲击波喷发出高速运行的粒子

冲击波喷发出高速运行的粒子(图片提供：NASA/CXC/Univ. of Utrecht/J.Vink et al.)
看一看大型强子对撞机的榜样吧：扮演超高效粒子加速器角色的冲击波。6月，钱德拉X射线天文台的科学家公布了这张冲击波穿过超新星残余物RCW 86的照片，这张照片是从X射线和可见光范围拍的。科学家表示，虽然冲击波运行速度很快，但是它释放出来的能量并没像它应该做的那样，加热周围的气体。这张新图片显示，额外的能量给粒子提供动力，使它们以接近光速的速度冲向太空。
3.撒哈拉“恐怖之地”

撒哈拉“恐怖之地”(图片提供：ESA)
从欧洲航天局10月公布的这张照片上看，塔奈兹鲁夫特(Tanezrouft)盆地上的白色盐碱地似乎融化了黑色砂岩山。欧洲航天局与日本合作，6月利用日本的先进陆地观测卫星拍到这张图片，它采用的一种仪器从可见光和近红外线范围内记录了这一地区陆地和植被的覆盖情况。位于阿尔及利亚中南部的塔奈兹鲁夫特盆地是撒哈拉沙漠中一处最荒凉的地方，有时这里被称作“恐怖之地(land of terror)”。右上侧的黄色带状物是Erg Mehedjibat区域，它由一群小型星状沙丘组成，这些沙丘向上生长，而非并列生长。
4.双子座流星划过夜空

双子座流星划过夜空(图片提供：Wally Pacholka, TWAN)
在2009年12月每年一次的流星雨达到顶峰时，从加利福尼亚州莫哈维沙漠上空经过，划破夜空的一颗明亮的双子座流星，就像投进太空的一把银枪。双子座流星雨比其他流星雨的速度更慢，它们在穿过夜空时，身后会留下长长的美丽弧线。专家表示，这可能是因为它们诞生于一颗潜伏彗星的碎片，主要由非常坚硬、被太阳烤干的岩石构成，因此在地球大气层里燃烧的速度更慢。
5.哈勃望远镜发现太空“蝴蝶”

哈勃望远镜发现太空“蝴蝶”(图片提供： NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team )
从大视野照相机3拍到的这张图片上看，一颗濒临爆炸的垂死恒星产生了一个宇宙“蝴蝶”。宇航员在5月执行第五次哈勃太空望远镜维修任务时，把这台新相机安装在它上面。9月哈勃科研组公布了这台升级后的望远镜拍到的第一批照片。“蝴蝶”状天体是一个行星状星云。天文学家借助哈勃太空望远镜的光学过滤器，可以准确查明该星云的化学组成、温度和密度，并追踪恒星的死亡过程。位于星云中间的恒星在尘埃团的影响下，显得特别昏暗。它的质量曾是我们的太阳的5倍。在过去2千年间，这颗恒星把包裹在它外层的大部分气体都驱散开，形成如梦如幻的“蝴蝶翅膀”，这两个“翅膀”的延伸长度大约是2光年。
6.珍珠般悬在天际的土卫五

珍珠般悬在天际的土卫五(图片提供：NASA/JPL/Space Science Institute)
这幅罕见的照片由“卡西尼”号飞船拍摄，悬在土星环前方的小卫星土卫五就像是一粒珍珠。11月初，绕轨道运行的“卡西尼”号欣赏到这一罕见的景象。文中刊登的照片并非“原版”，而是进行了旋转。
“卡西尼”这个名字来源于意大利天文学家乔凡尼·多美尼科·卡西尼，正是他在1672年发现了土卫五。天文学家2008年宣布，土卫五可能是第一颗已知拥有自身昏暗环系统的卫星。
7.宇宙中圣诞节日景象

宇宙中圣诞节日景象

借助于哈勃太空望远镜，天文学家得以发现这个五彩缤纷的花冠，也算是为即将到来的圣诞节送上的一份礼物。这个宇宙花冠照实际上代表一个年轻的星团——R136，所呈现的节日景象位于大麦哲伦云内的一个恒星诞生区。大麦云是银河系的一个卫星。
照片中，红色(氢气)和绿色(氧气)气体花冠环绕在冰蓝色“钻石”周围。这里的“钻石”实际上是一些已知的大质量恒星，其中一些的质量是太阳的100倍。
8.火星沙丘波纹

火星沙丘波纹(图片提供：NASA/JPL/University of Arizona)
照片由火星侦察轨道器于8月拍摄，10月对外公布，展示了穿过“诺克提斯迷宫”的沙丘波纹。“诺克提斯迷宫”是一个平地，被峡谷，槽谷和深坑所分割。在这幅由火星侦察轨道器HiRiSE(高分辨率成像科学实验的英文缩写)照相机拍摄的照片中，我们可以看到浅色层的含铁硫酸盐以及暴露在沙丘地带附近的粘土矿物。这片沙丘位于火星赤道附近。
9.双尾彗星鹿林

双尾彗星鹿林(图片提供：Bill Ingalls/NASA )
照片在2月23日拍摄于弗吉尼亚的仙纳度国家公园，一棵棵红树像边框一样分布在鹿林彗星周围。这颗绿色双尾彗星2月时与地球间的距离达到最低点，此时的距离大约在3800万英里(约合6100万公里)左右。专家们表示，鉴于其近抛物形轨道，鹿林彗星的第一次造访也可能是最后一次。
由于靠近时的角度，鹿林彗星在逐渐接近地球时似乎拥有另一条指向太阳的反彗尾。这颗彗星蒸发的冰中含有氰和二价碳，在太空真空环境下被阳光照射时，两种气体均发出绿光。
10.战神火箭的蒸汽锥

战神火箭的蒸汽锥
10月，美国宇航局的战神I-X火箭在佛罗里达州肯尼迪航天中心进行亚轨道试飞。飞行过程中，火箭上方被一个蒸汽锥环绕。类似这样的“音爆云”会在飞行器达到足以将周围空气冷却的速度时出现，空气中的湿气最终被液化。发射后不久，战神I-X的飞行速度便达到音速的4倍。
此次试飞历时6分钟，耗资4.5亿美元，用于帮助宇航局改进其战神I计划。战神I是下一代太空运输工具，负责搭载“猎户座”乘员舱。它们将取代老化的航天飞机，成为美国向太空运送人员和货物的主要手段。