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· 物理學 ·
室溫超導理論可行：新研究揭示超導溫度上限
現有理論與實驗結果表明，超導體總是在極低的臨界溫度下具有零電阻特性，其中有的超導臨界溫度較低（如77開爾文），有的超導臨界溫度較高（如250開爾文）。最近，《物理學學報：凝聚態物質》（Journal of Physics: Condensed Matter）發表的研究揭開了超導體存在的溫度上限。這對於確定室溫下是否存在超導體至關重要，因為如果其溫度理論上限低於室溫，就意味著根本不可能存在室溫超導體。
研究闡明瞭基本物理常數（如電子質量、電子電荷、普朗克常數）的作用。透過分析這些常數如何影響原子相互作用，研究人員發現這些常數對固體材料中原子振動的速度設定了一個嚴格的上限。這意味著聲子（材料中原子的集體振動）存在一個頻率上限。再加上在許多超導體中，聲子對電子配對起著至關重要的作用，而超導性正是電子配對的結果。其中，聲子頻率會影響電子配對強度，進而決定超導性出現的臨界溫度。這意味著，超導臨界溫度上限本質上與宇宙的基本常數相關聯。最終，研究人員利用基本常數，確定超導性可以在100開爾文到1000開爾文之間存在，這個範圍包括室溫。這些結果證明，室溫超導在理論上可行。（Interesting Engineering）
· 海外學界·
白宮可能將NASA的科學預算削減50%
自1980年以來NASA的科學經費（圖片來源：Casey Dreier/The Planetary Society）
據arstechnica報道，據相關人士透露，美國航空航天局（NASA）可能即將迎來一些重大調整，儘管目前尚未做出最終決定，但總體趨勢是大幅削減NASA的科學投入，其科學任務部門（Science Mission Directorate）的預算削減幅度可能高達50%。行星學會（The Planetary Society）的首席太空政策專家Casey Dreier表示，這項政策“對美國空間科學和探索事業而言，無異於一場大滅絕事件。如此迅速、鉅額的資金流失在NASA歷史上絕無先例，這將迫使NASA……關停大量仍在產出、不可替代的現有任務、終止幾乎所有新任務研發。”
在過去25年間，NASA的科學任務部門完成了機智號直升機在火星飛行、新視野號掠過冥王星、從小行星和彗星取回樣本、部署韋布空間望遠鏡等重大成就，近期螢火蟲航天公司和直覺機器公司的月球著陸任務也獲得了NASA科學任務部門的資助。據介紹，在NASA約250億美元的預算中，約30%分配給科學領域。2024 財年這一金額為74億美元，具體分配情況為：行星科學約27億美元，地球科學22億美元，天體物理學15億美元，太陽物理學8億美元。（arstechnica）
· 遺傳學·
女性為何比男性壽命更長：可能與第二條X染色體有關
已有研究顯示，女性通常比男性壽命更長，且對衰老過程中認知能力的下降更有抵抗力。近日，一項發表於《科學·進展》（Science Advances）的研究指出，這種抵抗力可能與女性細胞中“沉默”的第二條染色體有關。
通常情況下，女性的細胞擁有兩條X染色體，在發育早期，其中一條會隨機失活。研究者發現，在雌性小鼠中，衰老會啟用海馬體細胞中通常處於“沉默”或失活狀態的X染色體上的基因表達，而海馬體是大腦中負責記憶的關鍵區域。當研究者增強成年雌性和雄性小鼠其中一個特定基因的表達時，小鼠在迷宮測試中表現出了認知能力的提升。研究者還注意到，在女性屍體的海馬旁回中，該小鼠基因的人類同源基因表達水平明顯高於男性。研究希望這項研究可以為相關疾病的靶向治療提供線索。（Nature news）
· 月球探索·
直覺機器公司確認其探測器已側翻，提前結束其第二次探月任務
圖片來源：Intuitive Machines
據美國直覺機器（Intuitive Machines）公司當地時間3月7日訊息，該公司IM-2任務的登月探測器“雅典娜”（Athena）於當地時間3月6日成功抵達月球南極附近的蒙斯穆頓（Mons Mouton）地區後，不慎在一個隕石坑內側翻，導致搭載的太陽能電池板無法有效充電，於是提前結束了IM-2任務。這是這家公司的第二次登月嘗試。去年，其首次登月任務IM-1也是最終以探測器側翻結束。
儘管IM-2任務沒能在電池電量耗盡前完成所有科學任務，但仍在結束前收集到了一些資料。實際上，該探測器的著陸點比之前所有登月探測器都更接近月球南極，而月球南極是一個非常有價值和吸引力的登月目標，因為月球南極附近的永久陰影坑內可能存在水冰。現在，團隊正在評估IM-2任務期間收集的資料，希望對月球南極附近區域獲得新的見解。（Intuitive Machines）
· 月球探索·
月球上能結冰的地點可能比以前認為的更多
維克拉姆號著陸器在月球表面部署ChaSTE探測器。（圖片來源：印度空間研究組織）
月球長期探索（或定居）可能要依靠可獲得的冰來提供水，而月球表面溫度直接影響冰的形成。之前僅有的對月表溫度的直接測量來自20世紀70年代的阿波羅（Apollo）任務。然而，阿波羅系列任務的著陸點集中在赤道附近，距離未來載人任務擬定的著陸地點數千千米，且那裡的地形坡度對溫度的影響也很小。最近，一項發表於《通訊·地球與環境》（Communications Earth & Environment）的研究基於2023年印度“月船3號”（Chandrayaan-3）任務的直接測量資料提出，由於月球表面溫度會發生較大但高度局域性的變化，月球極地區的月表下數釐米存在冰的區域可能比之前認為的更多。
研究團隊分析了“月船3號”著陸器維克拉姆（Vikram）上的一個溫度探測實驗——ChaSTE——在月表和月表下10釐米深處採集的溫度資料，該著陸器在南極地區（約南緯69°）著陸。著陸點是一個面對太陽、角度為6 °的斜坡，作者發現著陸點的最高溫度為355開爾文（82攝氏度）並在月夜降至105開爾文。不過，在距離著陸器約1米的平坦區域探測到的峰值溫度更低，為332開爾文（59攝氏度）。作者利用收集的資料推匯出了一個模型，模擬了與著陸點類似的月球高緯度地區的斜坡角度如何影響表面溫度。這個模型顯示，對於背對太陽、面朝最近極點的斜坡，大於14°的角度可能就足夠寒冷，能在月表附近形成冰。這與月球兩極的狀況相似，包括美國航空航天局（NASA）阿爾忒彌斯（Artemis）載人登月任務擬定著陸點附近的條件。作者因此認為，月球上能形成冰的區域可能比之前認為的更多，而且更容易抵達。（Nature）
撰寫：王怡博、二七
封面來源：Unsplash+