记者昨日从中山大学获悉，该校余思远教授最近领导中国、英国四所大学研究人员，合作进行了一项集成光子学方面的开创性研究。他们成功地在硅基光波导芯片上首次集成了‘漩涡光束’发射器件阵列。该项研究成果作为封面报道发表于前日出版的《Science》(《科学》)杂志及其期刊网站主页，并入选当期编辑推荐(E ditor’sC hoices)。

余思远教授团队发明的集成光漩涡发射器件，尺寸只有几个微米(微米是毫米的千分之一)，比传统的光学元件小数千至数万倍。这些器件基于硅基光波导，可以在光子芯片上通过光波导互联，构成大规模的复杂阵列，并可用标准的集成电路工艺制作。

因此这一突破将使得人们能够大规模、低成本制作光漩涡器件芯片，从而开发出原来不可能实现的许多全新应用。

余思远教授是中山大学的千人计划引进人才、广东省引进领军人才。余思远教授是国际知名集成光子学专家，曾担任过欧盟重大研究项目首席科学家。自2011年以来，在中大物理科学与工程技术学院、光电材料与技术国家重点实验室建立了一个高水平的研究团队。在国家973计划课题和广东省引进领军人才经费资助下，在光学、半导体光电子器件、光子集成技术、光通信等尖端科学和高新技术领域开展了具有国际领先水平的研究，并开始取得高水平的研究成果。

据英国每日邮报报道，这将是人们期望看到最壮美的景象之一，2013年，一颗彗星将掠过地球，它的亮度是月球的15倍。“ISON”彗星正在进入太阳系内部，当明年11月至12月份运行至太阳方向时，地球北半球能够看到这颗美丽的彗星。它将是近百年内最明亮的彗星，甚至在白天用肉眼也能观看到，进入太阳系可能成为这颗彗星的终结之旅，其弹道轨迹接近太阳将以炽热死亡而告终。

2013年将出现美丽的天空景象：ISON彗星可产生壮观美丽的景象，类似于图中所示的1997年海尔波普彗星

阿拉斯加州上空的海尔波普彗星，2013年ISON彗星将更加壮观美丽，在空中持续存在几个星期

目前这颗彗星从木星外部向太阳系内部运行，当它接近地球，这颗“泥雪球”将产生耀眼的光芒，亮度可达到月球的15倍，甚至在白天也能观看到它的存在。

这颗彗星是天文学家使用俄罗斯国际科学光学网络望远镜观测到的，它将运行至距离太阳表面200万英里范围之内，成为一颗掠日彗星。

它的抛物线轨道可能意味着起源于太阳系外侧，或许来自奥特星云，这颗彗星起源之地与太阳的距离是地日距离的50000倍。

如果ISON彗星能够幸存于此次太阳系之旅，可能再经过百万年将再次进入太阳系内部。当这颗彗星进入木星轨道时就变得更加明亮，太阳的高温热量开始沸腾彗星上的冰雪物质，使其直接转变为气体。

很可能人们会回忆起海尔波普彗星，1997年它曾掠过地球，从北半球可观看到一个静态污点出现在空中。

同时，ISON彗星使上个世纪“最美彗星”——马克诺特彗星相形见绌，1965年，马克诺特彗星掠过南半球上空时比金星更明亮。

通常彗星被称为“脏雪球”，从科学角度应当命名为“冰雪脏球”，一般情况下彗星表面是岩石，彗星内部是含有化学物质的冰雪结构。当冰雪和化学物质被加热，明亮的喷射流形成壮观的彗尾可延长数十万公里。

科学家预测这颗彗星在今年11月末至12月初变得非常明亮，大众天文学协会副主席罗宾-斯卡格尔说：“这是一项非常令人兴奋的发现，在明年11月末至12月初，人们将在英国日落时分可以看到非常壮观的景象。”

据国外媒体报道，美国麻省理工学院媒体实验室的科研人员已经研发出一种新的摄像机，每秒可以捕捉处理一万亿帧的画面，一万亿帧，这是一个非常惊人的数字。更让人赞叹的是，这个新的摄像机甚至可以捕捉到光的旅行，追踪光子的运行轨迹并拍摄照片，从介绍视频中，我们可以通过慢镜头看到光线或者光子慢动作从空中洒落在物体上的精细画面。

        据了解，这个强大的超高速摄像机拥有500多个传感器，以及一个钛蓝宝石激光器，可同步采集信息数据，然后处理加工成视频。

        介绍人员说，以后这种摄像机可以用于在工业领域，分析材料的缺点，或者应用到医疗领域，可以替代X光检测人体内部。以下是相关介绍视频，感兴趣的朋友不妨看看：

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。”