环球科学：室温超导理论可行：新研究揭示超导温度上限...

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　　· 物理学 ·

　　室温超导理论可行：新研究揭示超导温度上限

　　现有理论与实验结果表明，超导体总是在极低的临界温度下具有零电阻特性，其中有的超导临界温度较低（如77开尔文），有的超导临界温度较高（如250开尔文）。最近，《物理学学报：凝聚态物质》（Journal of Physics: Condensed Matter）发表的研究揭开了超导体存在的温度上限。这对于确定室温下是否存在超导体至关重要，因为如果其温度理论上限低于室温，就意味着根本不可能存在室温超导体。

　　研究阐明了基本物理常数（如电子质量、电子电荷、普朗克常数）的作用。通过分析这些常数如何影响原子相互作用，研究人员发现这些常数对固体材料中原子振动的速度设定了一个严格的上限。这意味着声子（材料中原子的集体振动）存在一个频率上限。再加上在许多超导体中，声子对电子配对起着至关重要的作用，而超导性正是电子配对的结果。其中，声子频率会影响电子配对强度，进而决定超导性出现的临界温度。这意味着，超导临界温度上限本质上与宇宙的基本常数相关联。最终，研究人员利用基本常数，确定超导性可以在100开尔文到1000开尔文之间存在，这个范围包括室温。这些结果证明，室温超导在理论上可行。（Interesting Engineering）

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　　白宫可能将NASA的科学预算削减50%

　　自1980年以来NASA的科学经费（图片来源：Casey Dreier/The Planetary Society）

　　据arstechnica报道，据相关人士透露，美国航空航天局（NASA）可能即将迎来一些重大调整，尽管目前尚未做出最终决定，但总体趋势是大幅削减NASA的科学投入，其科学任务部门（Science Mission Directorate）的预算削减幅度可能高达50%。行星学会（The Planetary Society）的首席太空政策专家Casey Dreier表示，这项政策“对美国空间科学和探索事业而言，无异于一场大灭绝事件。如此迅速、巨额的资金流失在NASA历史上绝无先例，这将迫使NASA……关停大量仍在产出、不可替代的现有任务、终止几乎所有新任务研发。”

　　在过去25年间，NASA的科学任务部门完成了机智号直升机在火星飞行、新视野号掠过冥王星、从小行星和彗星取回样本、部署韦布空间望远镜等重大成就，近期萤火虫航天公司和直觉机器公司的月球着陆任务也获得了NASA科学任务部门的资助。据介绍，在NASA约250亿美元的预算中，约30%分配给科学领域。2024 财年这一金额为74亿美元，具体分配情况为：行星科学约27亿美元，地球科学22亿美元，天体物理学15亿美元，太阳物理学8亿美元。（arstechnica）

　　· 遗传学 ·

　　女性为何比男性寿命更长：可能与第二条X染色体有关

　　已有研究显示，女性通常比男性寿命更长，且对衰老过程中认知能力的下降更有抵抗力。近日，一项发表于《科学·进展》（Science Advances）的研究指出，这种抵抗力可能与女性细胞中“沉默”的第二条染色体有关。

　　通常情况下，女性的细胞拥有两条X染色体，在发育早期，其中一条会随机失活。研究者发现，在雌性小鼠中，衰老会激活海马体细胞中通常处于“沉默”或失活状态的X染色体上的基因表达，而海马体是大脑中负责记忆的关键区域。当研究者增强成年雌性和雄性小鼠其中一个特定基因的表达时，小鼠在迷宫测试中表现出了认知能力的提升。研究者还注意到，在女性尸体的海马旁回中，该小鼠基因的人类同源基因表达水平明显高于男性。研究希望这项研究可以为相关疾病的靶向治疗提供线索。（Nature news）

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　　直觉机器公司确认其探测器已侧翻，提前结束其第二次探月任务

　　据美国直觉机器（Intuitive Machines）公司当地时间3月7日消息，该公司IM-2任务的登月探测器“雅典娜”（Athena）于当地时间3月6日成功抵达月球南极附近的蒙斯穆顿（Mons Mouton）地区后，不慎在一个陨石坑内侧翻，导致搭载的太阳能电池板无法有效充电，于是提前结束了IM-2任务。这是这家公司的第二次登月尝试。去年，其首次登月任务IM-1也是最终以探测器侧翻结束。

　　尽管IM-2任务没能在电池电量耗尽前完成所有科学任务，但仍在结束前收集到了一些数据。实际上，该探测器的着陆点比之前所有登月探测器都更接近月球南极，而月球南极是一个非常有价值和吸引力的登月目标，因为月球南极附近的永久阴影坑内可能存在水冰。现在，团队正在评估IM-2任务期间收集的数据，希望对月球南极附近区域获得新的见解。（Intuitive Machines）

　　· 月球探索 ·

　　月球上能结冰的地点可能比以前认为的更多

　　维克拉姆号着陆器在月球表面部署ChaSTE探测器。（图片来源：印度空间研究组织）

　　月球长期探索（或定居）可能要依靠可获得的冰来提供水，而月球表面温度直接影响冰的形成。之前仅有的对月表温度的直接测量来自20世纪70年代的阿波罗（Apollo）任务。然而，阿波罗系列任务的着陆点集中在赤道附近，距离未来载人任务拟定的着陆地点数千千米，且那里的地形坡度对温度的影响也很小。最近，一项发表于《通讯·地球与环境》（Communications Earth & Environment）的研究基于2023年印度“月船3号”（Chandrayaan-3）任务的直接测量数据提出，由于月球表面温度会发生较大但高度局域性的变化，月球极地区的月表下数厘米存在冰的区域可能比之前认为的更多。

　　研究团队分析了“月船3号”着陆器维克拉姆（Vikram）上的一个温度探测实验——ChaSTE——在月表和月表下10厘米深处采集的温度数据，该着陆器在南极地区（约南纬69°）着陆。着陆点是一个面对太阳、角度为6 °的斜坡，作者发现着陆点的最高温度为355开尔文（82摄氏度）并在月夜降至105开尔文。不过，在距离着陆器约1米的平坦区域探测到的峰值温度更低，为332开尔文（59摄氏度）。作者利用收集的数据推导出了一个模型，模拟了与着陆点类似的月球高纬度地区的斜坡角度如何影响表面温度。这个模型显示，对于背对太阳、面朝最近极点的斜坡，大于14°的角度可能就足够寒冷，能在月表附近形成冰。这与月球两极的状况相似，包括美国航空航天局（NASA）阿尔忒弥斯（Artemis）载人登月任务拟定着陆点附近的条件。作者因此认为，月球上能形成冰的区域可能比之前认为的更多，而且更容易抵达。（Nature）

　　撰写：王怡博、二七