成就宇宙的暗能量 | 《环球科学》新刊导读

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2024-01-06 14:01

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封面故事 COVER STORY

成就宇宙的暗能量

宇宙为何不会因引力作用而收缩，而是在加速膨胀？究竟是怎样的相互作用在与引力相抗衡？25年前，两个研究团队同时给出了答案：暗能量。它占据了宇宙质能密度约2/3，驱动着宇宙的膨胀，促成了如今宇宙的样貌。但我们仍对暗能量知之甚少，这也为宇宙的终局笼上了一层迷雾。

教育 EDUCATION

被漏诊的阅读障碍

阅读障碍是一种令患者难以识别和拼写书面文字的神经疾病，它会阻碍个体处理书面信息，是学龄儿童无法顺利完成学业的“致命杀手”。一直以来，美国学校大多根据“智商-阅读成绩”达到一定差值的“差异模型”，作为识别和判定阅读障碍学生的方法。但是，很多心理学和教育学家认为，“差异模型”存在多方面缺陷，很多孩子因此被漏诊，无法得到应有的特别教育和帮助。如何准确识别和帮助阅读障碍儿童，是一个亟待解决的教育问题。

气候变化 CLIMATE CHANGE

改造大气：一场降温豪赌？

太阳辐射干预就像是一场豪赌：通过改造大气成分，我们可以相对廉价且迅速地缓解全球变暖的趋势，但也很可能破坏地球气候，给人类带来不可挽回的灾难。正因如此，许多人极力反对相关技术和实验。然而随着气候变化形势日益严峻，一些科学家提出，恰当地使用太阳辐射干预技术，或许可以规避许多气候风险。更重要的是，如果终究无法避免使用这项技术，那么更应该尽早开展相关研究，明确可能的后果。

语言学 LINGUISTICS

语言如何塑造认知

人类的语言具有非常丰富的多样性，而语言是否会影响使用者认知世界的心智过程，长期都备受争议。近十年来，澳大利亚的很多语言学家关注到了当地一个小镇所讲的原住民语言。这种语言十分特别，它语法奇特，一句话可以由一个复杂的单词表达，而且词序完全自由，这些都让人们难以学习甚至理解这门语言。随着研究人员另辟蹊径，了解到这种语言和很多语言一样，会让人类的认知过程充满差异时，人类的思维、文化与语言结构碰撞的生动真相也徐徐揭开。

生物学 BIOLOGY

无序中的节律探索者

从蓝细菌到人类，不同生物体内都有随日出日落周而复始的生物钟。人们曾经以为关于生物钟的奥秘已被探索殆尽，但结构生物学家嘉莉·帕奇发现，那些曾被科学家认为没有功能的无序蛋白区域，其实在生物节律机制中扮演极其重要的角色。然而，正当帕奇在解析生物钟蛋白结构的道路上热情飞奔时，一场突如其来的疾病迫使她离开了实验台。现在，帕奇还能赢得这场与时间的赛跑吗？

生物学 BIOLOGY

地外生命博物馆畅想

在与地球迥然不同的各种星球上，如果曾存在或正存活着生命，那定然足够新奇，但又可能有些许熟悉。在古生物学家和电影设计师关于一座地外生命博物馆的畅想中，当行星上没有足够的光线，植物可能会是黑色的。而多样、奇特的生物可以在木星大气中构建一个生态系统。生态链每一环上的动物都在特定的场景中，按照自然规律，伺机而动，彰显鲜活。然而，在更极端的中子星上，也可能存在着奇特到超出我们意想、跨越生命界限的生物。

电生理学 ElECTROPHYSIOLOGY

“看见”第一次心跳

心跳如何开启第一下跳动？来自哈佛大学的科学家早就对这一问题很感兴趣，尤其是想要通过显微镜看见心脏从静止到跳动的瞬间。但由于技术还不够成熟，心跳的启动仍是一个隐秘的过程。不过，死海等恶劣环境里生活的古细菌，却为成像技术的发展提供了灵感。其中最重要的就是这类古细菌的发光物质——视紫红质。这种蛋白质原本是通过吸收光来调控生物化学活动，但研究人员发现，它还可以用作可发光的蛋白质来记录不可见的电信号。那么，在这些科学家精巧设计的光学系统里，当透明斑马鱼的心脏开始跳动时，他们看见了什么？

年代学 CHRONOLOGY

年轮中的帝国风波

曾经盛极一时的罗马帝国在公元250年后进入了艰难的过渡期。但这究竟是由什么原因造成的？通过巧妙地研究树木年轮以及其他资料，科学家发现：当时温暖湿润的气候状态逐渐结束，进入了一段长时间的气候多变期。大范围的夏季降温导致生长季缩短，欧洲的庄稼收成减少时，干旱也减少了罗马在非洲北部的粮食产量。更频繁的气候年际波动带来的影响可以通过积累和发放粮食储备来缓解。然而个人或社会能储存的粮食是有限的。一旦干旱期超过5年甚至10年，粮食生产和整个社会的情况就会变得很糟。而罗马帝国的命运也随之起伏。