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7月10日外媒科学网站摘要:女孩为何提早进入青春期

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7月10日(星期三)消息,国外知名科学网站的主要内容如下:

《自然》网站(www.nature.com)

日本中微子探测器首次发现来自爆炸恒星粒子

每隔几秒钟,宇宙某处便有一颗大质量恒星坍缩并爆炸成超新星。物理学家表示,日本的超级神冈中微子探测器(Super-Kamiokande)现在或许正从这些宇宙灾难中收集到稳定的中微子,相当于每年能探测到几次这样的事件。

这些微小的亚原子粒子对于理解超新星内部的情况至关重要:它们从恒星坍缩的核心蹦出,穿越宇宙空间,可能携带着关于极端条件下潜在新物理现象的信息。

在上个月意大利米兰举行的“中微子2024”会议上,来自东京大学的物理学家原田正之透露,他们似乎从超级神冈探测器每天收集的粒子噪音中,识别出了超新星中微子的第一线索。这些噪音来源包括撞击大气层的宇宙射线和来自太阳核心的核聚变。东京大学物理学家兼超级神冈探测器的发言人中谷正幸表示,这一发现“表明我们开始观察到了某些信号”。但他警告,目前在956天的观测中所收集到的支持性数据依然非常有限。

中微子极难捕捉。大多数中微子如同穿过玻璃般穿过地球,超级神冈探测器只能捕捉到极少部分穿过其的中微子。尽管如此,该探测器仍极有可能从超新星中捕捉到中微子,因为宇宙应该充满了这些粒子。恒星坍缩时释放出的中微子数量是巨大的(估计约有10的58次方个),产生了所谓的弥散超新星中微子背景。

《科学时报》网站(www.sciencetimes.com)

1、延伸到大脑之外的认知:社会环境如何塑造我们的思维和认知

认知并不仅仅局限于大脑内部;我们的社会环境在很大程度上影响了我们的思维方式。要充分理解人类如何思考和处理信息,必须超越神经元之间的联系,深入考察人们的生活环境和社交互动。

临床研究显示,社会关系和环境对我们的思维和情感有显著影响。例如,老年人和痴呆症患者在记忆和社交方面可能会遇到困难,但在能够发挥自身优势的社交场合中,他们的表现却往往出色。这表明,对于认知功能受损的人而言,一个支持性的社会环境至关重要。

关于社会隔离的研究也强调了社会环境的重要性。极端的社会隔离,如孤独一人,对人的心理健康有极其负面的影响,可能导致悲伤、焦虑和幻觉。

即使是短暂的自我隔离也能降低与社会认知相关的社会思维和大脑活动水平。相反,与他人的互动则能自然地激发社会思维,这进一步凸显了积极参与社会活动对维持大脑健康的重要性。

因此,认知不仅仅存在于大脑中;它还与我们所互动的人紧密相关。社会互动改变了我们的思维方式,这表明在尝试理解认知健康时,同时考虑大脑功能和社会环境是至关重要的。通过创造支持性的社会环境,可以减轻认知障碍的负担,改善总体心理健康。

2、女孩进入青春期的时间提早:原因和影响是什么?

如今,女孩进入青春期的年龄越来越早。一些女孩在六七岁时就开始乳房发育了。这一趋势可能对年轻女孩的身心健康产生不利影响。

青少年肥胖和超重是青春期提前的主要原因之一;缺乏足够水果和蔬菜的摄入以及大量食用加工食品和动物蛋白与青春期提前密切相关;另一个重要的因素是接触内分泌干扰物(EDCs),如邻苯二甲酸盐和双酚A等,这些物质广泛存在于塑料、食品包装和家庭用品中。此外,早期生活中的压力、虐待或经济困难也与青春期提前有关。

青春期提前可能导致长期健康风险。孩子们开始时长得较快,但后期增长放缓,成年后身高较矮。那些提前进入青春期的孩子更可能超重,并在成年后更易患上2型糖尿病、高血压、代谢综合征或心脏病。此外,乳腺癌和子宫癌的风险随着年龄的增长而增加。

青春期提前还可能损害心理健康。早熟的女孩更容易经历绝望、焦虑、身体形象问题和情绪问题。

父母和医生可以采取措施帮助控制青春期的提前。通过提供帮助和安慰,使女孩们相信她们的情况是正常的。促性腺激素释放激素(GnRH)激动剂可以用来阻止过早或快速的青春期生长,减少其负面影响。

《每日科学》网站(www.sciencedaily.com)

1、为6G网络大规模到来而开发的关键电子设备

西班牙巴塞罗那自治大学(UAB)的研究人员进行了一项国际合作,开发了一种新型交换机,这是电信领域的一种重要设备,能够以比传统技术更低的功耗在非常高的频率下工作。该技术已应用于新的6G大众通信系统,在能耗方面比现有设备更具可持续性。这项研究最近发表在《自然电子》(Nature Electronics)杂志上。

在电子通信设备中,控制信号不可缺少的元件是开关,它的功能是允许电信号通过(开状态)或阻止电信号通过(关状态)。目前用于执行此功能的最快元件是硅基(即射频绝缘体上硅MOSFET开关),并使用频率为数十千兆赫兹(GHz)的信号进行操作。然而,它们是易失性的,也就是说,它们需要一个恒定的电源来保持开状态。为了改进当前的通信系统,并满足物联网和虚拟现实日益快速普及的通信需求,有必要增加这些元件能够发挥作用的信号频率,并提高其性能。

UAB研究人员开发的新型交换机的工作频率是目前硅基器件的两倍,频率范围高达120千兆赫兹,而且不需要施加恒定电压。

这种新型开关使用一种叫做六方氮化硼(hBN)的非易失性材料,它可以通过施加电压脉冲而不是恒定信号来激活开关的开或关状态。通过这种方式,能够显著节约能源。

2、大脑成像研究揭示好奇心是如何产生的

美国哥伦比亚大学祖克曼研究所(Zuckerman Institute)的一个研究小组首次发现,当人类产生好奇心时,大脑中发生了什么。在发表在《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience)上的一项研究中,科学家们发现,大脑中似乎有一些区域能够在视觉模糊的情况下评估不确定性的程度,从而产生主观的好奇心。

在这项研究中,研究人员采用了一种非侵入性的、广泛使用的技术来测量32名志愿者大脑中血氧水平的变化。这项技术被称为功能性磁共振成像(fMRI),它使科学家能够记录受试者在观看图像时大脑不同部位消耗的氧气量。大脑区域消耗的氧气越多,它就越活跃。

研究人员开发了一种测量方法,称之为“OTC不确定性”,用来衡量大脑皮层区域对扭曲变形类型的不确定性。他们发现,当实验对象对图像形式不那么好奇时,他们的OTC活动只对应于一个条形码,就好像它能清楚地识别出图像是属于有生命的还是无生命的。相反,当被试更好奇时,他们的OTC具有两种条形码的特征,似乎无法清楚地识别图像类别。

研究人员表示,这项研究有两个重要意义。首先,尽管这项研究关注的是视觉刺激引发的感性好奇心,但人们也会体验到其他形式的好奇心,比如对琐事和事实的好奇心(例如埃菲尔铁塔有多高)或社交好奇心(我的朋友昨晚去了哪家餐馆)。她指出,这项研究的一个有趣的可能性是,它揭示的机制可以推广到其他形式的好奇心。

第二,这些发现可能对抑郁症、冷漠症或快感缺乏症(无法感受到快乐)患者具有诊断甚至治疗意义,这些症状通常以缺乏好奇心为特征。

《赛特科技日报》网站(https://scitechdaily.com)

突破性碳储存技术:更快、更安全地冻结海洋中的碳

美国得克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员开发了一种储存从大气中捕获的碳的新方法,其工作速度比目前的方法快得多,而不需要有害的化学促进剂。

根据最近发表在《ACS可持续化学与工程》(ACS Sustainable Chemistry & Engineering)杂志上的一项新研究,该团队开发了一种超快形成二氧化碳水合物的技术。这些独特的冰状物质可以将二氧化碳埋在海洋中,防止二氧化碳被释放到大气中。

二氧化碳是最常见的温室气体,也是气候变化的主要驱动力。碳捕获和封存将碳从大气中取出并永久储存,被视为使地球脱碳的一个关键方面。今天,最常见的碳储存方法是将二氧化碳注入地下水库。然而,该技术面临着一些重大问题,包括二氧化碳泄漏和迁移、地下水污染以及与注入相关的地震风险。世界上许多地区也缺乏适合油藏注入的地质特征。

研究人员表示,水合物代表了千兆级碳储存的“B计划”,但如果能够克服一些主要问题,它们可能成为“A计划”。到目前为止,形成这些碳捕获水合物的过程一直是缓慢且能源密集型的,阻碍了它作为大规模碳储存手段的发展。

在这项新研究中,研究人员实现了与以前的方法相比,水合物形成速率增加了六倍。这种速度加上不含化学物质的过程使这些水合物更容易用于大规模的碳储存。(刘春)

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