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《自然》评出2020年十大重要科学发现(1)
2024-12-26
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  1、宇宙中物质起源之谜的首个佐证

  粒子-反粒子镜像对称性也被称为电荷共轭宇称反演对称(CP对称)。被称为费米子的基本粒子群包括含有电子、缪子、陶子和中微子等基本粒子的轻子。日本T2K中微子合作组研究发现,轻子中存在CP对称性破缺。该破缺难以捕捉观察,但可用中微子来搜索。中微子有三种类别(“味道”),这取决于其相关的带电轻子(电子、缪子、陶子),它们可以在传播过程中从一种“味道”转变为另一种“味道”。

  研究证明,缪子型中微子转变成电子型中微子的概率高于缪子型反中微子转变成电子型反中微子的频率,有迹象显示正反中微子行为存在差异。这可能是解释宇宙中物质稍多于反物质起源的第一个佐证。

  2、《蒙特利尔议定书》“愈合”臭氧“伤口”

  20世纪80年代中期,南极上空春季大气臭氧层出现空洞的发现表明了消耗臭氧层物质的人为排放对臭氧层构成的威胁。南极臭氧层空洞位于大约10—20公里的高度,不仅影响了南半球的大气环流,还使中纬度急流和热带边缘的干旱区域向南极方向推移。1987年的《蒙特利尔议定书》及其随后的修正案禁止生产和使用消耗臭氧层的物质。因此,大气中消耗臭氧层物质的浓度正在下降,臭氧层恢复的初步迹象已经出现。

  研究显示,自臭氧恢复开始以来,与空洞相关的环流效应已经暂停,这种作用是各国履行《蒙特利尔议定书》的直接结果。

  3、卫星可能很快会绘制出地球上每一棵树

  马丁•勃兰特等人报告了对覆盖西非撒哈拉和萨赫勒地区130多万平方公里的高分辨率卫星图像的分析,他们绘制了大约18亿个树冠的位置和大小。而在此之前,科学家从未在如此大的区域内以如此详细的程度绘制过树木的地图。商业卫星已经开始收集数据,能够捕获一平方米或更小的地面物体。这使陆地遥感领域开始了一次根本性的飞跃:从专注于综合景观尺度的测量,到有可能在大的区域或全球尺度上绘制每棵树的位置和树冠大小的地图。这一进展无疑将推动我们思考、监测、建模和管理全球陆地生态系统的方式发生根本性变化。
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