科学家发现太阳系边缘出现巨大能量带(图)

文文

2013年02月17日 07:50        新浪科技

一个新理论说，一个巨大的中性原子带在太阳系边缘边界处移动。

　

　
这个模型展示了太阳系周围的能量带。来自太阳风的中性氢原子在这里穿越局部银河磁场。图中很长的对角线解释了这个过程。　

　新浪科技讯 北京时间2月17日消息，据国外媒体报道，一个新理论说，太阳系边缘形成一个巨大粒子带，而这个神秘地带就像船被强大海浪困在码头里。美国宇航局的星际边界探测器(IBEX)最先发现这个奇怪现象。这个理论称，带电离子和强大磁场相互作用时产生这一现象。

　　支持这一理论的研究人员表示，它可能有助于科学家了解太阳系边缘的边界地带——太阳圈和宇宙其他空间是如何相互作用的。研究负责人凯文-斯查德隆说：“通过研究这个能量巨大的粒子带，可了解我们是如何穿过星际介质磁场的以及这些磁场后来是如何影响我们的太空环境的。”从2008年10月发射升空以来，星际边界探测器就提供众多银河系和星际空间中看不见的相互作用的照片。

　　从太阳系边缘边界处发射出来的粒子形成一个引人注目的窄带。虽然有10几个潜在理论解释了这种现象，但还没有一种理论令人满意。新罕布什尔大学和西南研究所的美国科学家用一个新的“保留模型”进行研究，认为带电粒子像中性原子一样逃走时被困在这个地区，制造出这个能量带。

　　研究人员根据2009年最早公布的一个理论和有关这个能量带的发现以及2010年进行的定量模拟获得这个新理论。根据这个理论，这个能量带存在于一个特殊位置，而在这里，来自太阳风的中性氢原子在局部银河磁场中穿行。中性原子并没有受到磁场影响，但它们的电子脱离时它们就变成带电粒子，开始在磁场线附近急速旋转。

　　这个过程经常使离子朝太阳方向往回移动。所以那些在恰当时间获得电子的离子可能解释额外增加的中性原子制造出这个能量带的原因。问题是这个物理过程可能使中性原子的分布出现故障。美国科学家根据这个过程建造的模型显示出一个比星际边界探测器观测到的能量带还要窄的粒子带。这个新理论增加一个关键过程：带电粒子的急速旋转在磁场中产生波动或振动，接下来带电离子就被这些波动困在一个地区中，然后它会增大离子密度，制造出可见的更宽能量带。

　　新罕布什尔大学天体物理学家斯查德隆教授表示：“你可以把这个能量带想象成一个海港，而它含有的太阳风粒子就是船。如果海港外面的海浪非常强大，这些船就会被困在这个海港中。这是这个新能量带模型的本质。这个能量带是因磁场中的剧烈波动和振动困住或保留住最初来自太阳风粒子的地区。”

　　这个保留理论可能在很大程度上解释太阳系边缘边界处形成的能量带，但这个星际边界探测器科研组离完全解释这种现象还有很大一段距离。为这个保留理论进行的一个重点试验将有助于科学家了解这个能量带的变化和太阳风变化同时进行的原因。

　　星际边界探测器任务科学家艾瑞克-克里斯蒂安说：“我们通过星际边界探测器认识到，太阳磁场和银河磁场间的相互作用比我们以前认为的更复杂难懂。通过改进一个早期模型，研究结果可为了解这个被星际边界探测器观测到的能量带提供最佳解释。”（孝文）

文文

科学家发现已知最大素数：拥有1700万位数

2013年02月17日 08:47           新浪科技


　　新浪科技讯 北京时间2月17日消息，经过了四年的空档期之后，数学家终于发现了一个新的，同时也是已知最大的素数：即2的57885161次方减1。该发现要归功于美国中央密苏里大学的柯蒂斯·库珀(Curtis Cooper)教授的工作，同时也是“互联网梅森素数大搜索”(GIMPS)项目的一部分。GIMPS是全世界第一个基于互联网的分布式计算项目，其目的是联合全球所有乐于奉献的数学爱好者的计算机，使用Prime95或MPrime软件来寻找梅森素数。

　　素数又叫质数，是只能被自己和1整除的数。梅森素数得名于17世纪的法国数学家马丁·梅森。早在两千多年前，希腊数学家欧几里得就证明了素数是无限的，且少量素数可以写成“2的n次方减1”的形式，此处n也是一个素数。此后有多位著名数学家都曾对这种素数进行过研究，而马丁·梅森是其中成果最为卓著的一位，因此后来人们就将“2的n次方减1”形式的素数称为梅森素数。

　　新发现的素数拥有1700万位数，是第48个梅森素数，同时也是GIMPS项目发现的第14个素数。上一个记录是243,112,609 - 1，同样是由GIMPS项目发现于2008年，其位数在1300万位以下。已知最大的梅森素数前十位都是通过GIMPS发现的。最近的一次发现是在2009年，不过那一数值小于2008年的发现。

　　数据的筛选

　　虽然素数的个数有无穷多，但并没有公式来产生这些数值，因此发现新的素数需要大量的计算。GIMPS利用志愿者的电脑对每一个素数候选值按顺序进行筛选，直到某个幸运者发现新的素数。柯蒂斯·库珀在大约1000台大学里的计算机上运行GIMPS的软件，每台计算机都不间断地用了39天时间证明该数值是素数。之后其他研究者也独立证明了这一结果。

　　虽然在数学上发现新的素数并没有什么实际的价值，但对某些人来说，这些数字非常稀有，有着独特的魅力。“这有点像发现一颗钻石，”发现已知最大素数的纪录保持者之一，美国田纳西大学的克里斯·考德威尔(Chris Caldwell)说，“出于某种原因，人们认定它是一颗钻石，因而拥有了价值。如果人们喜欢这些极大的素数，那它们也就拥有了价值。”不过，素数搜索也不完全是一种神秘的消遣，这些数值在加密技术中起着支撑作用，可用于保障网络交易的安全。

　　发现素数的奖励

　　电子前沿基金会(Electronic Frontier Foundation)是一个国际性的非营利性组织，其计算奖项旨在“鼓励普通互联网用户帮助解决巨大的科学问题”，奖励第一个人或团体发现了具有重大意义的十进制编号的素数。对于发现至少有1亿位数的素数的第一个人或团体，奖励15万美元；而第一个人或团体发现至少有10亿位数的素数则奖励25万美元。之前，至少有100万和1000万个数字组成的素数的发现者已经获得了奖励。

　　柯蒂斯·库珀将因为该发现从GIMPS获得3000美元的奖励。不过，我们不能奢望下一个最大的素数会很快被发现。这一问题将随着时间推移变得越来越难，因为越大的素数越为稀少，而且更难检验。(任天)

阡陌

谢谢亲爱的文文报道。

清风拂面

分享{:8_389:}

秋实

茫茫的宇宙，科学家孜孜以求！

天际

谢谢文文报道分享！

普普

宇宙奥妙无穷无尽。探索游戏没完没了。:lol

青青一天

宇宙奥妙无穷无尽。感谢分享！