本文报道了关于全球科学、天文学、地球物理、物理学、健康以及材料科学等领域的最新进展。包括快速射电暴的起源、地球内核边界的温度上限、颗粒材料中的合作效应、健康烹饪中反式脂肪酸的产生以及双层二硫化钨的电子行为等内容。
国家天文台团队发表论文揭示了SGR 1935+2154磁星与快速射电暴之间的联系，以及磁星星震产生FRB的物理机制。
研究人员用金刚石压砧制造高压环境，测量纯铁样品在极高压力下的熔点，推测地核边界温度不会超过6202K。
两个物体一起移动时，在颗粒材料中遭受的阻力会减少。这种效应已在鸟群、鱼群中得到证实，并强调多个物体之间的协作运动给现实问题提供更有效的解决方案。
烹饪温度超过140℃时，富含硫化物的蔬菜可能产生反式脂肪酸。但正常烹饪条件下产生的反式脂肪酸量很少，通常不必过度担心。
理论预测的双层二硫化钨在扭转4.4度后应产生特殊性能，但实验研究未观察到预期的电子行为。相反，材料倾向于弛豫到非扭曲结构，揭示了结构、能量与电子行为之间的微妙相互作用。
图片来源：国家天文台
2020年4月，CHIME和STARE-2望远镜在SGR 1935+2154探测到银河系内快速射电暴FRB 200428，首次追踪到磁星与快速射电暴（FRB）之间的联系，为揭开FRB起源谜题奠定了基础。SGR 1935+2154是唯一同时探测到X射线脉冲辐射和FRB，继而出现相位稳定射电脉冲发射的磁星，刷新了人们对磁星辐射的认识。银河系磁星FRB到射电脉冲星相的转换特性也成为理解FRB辐射机制的切入点。
而近日，国家天文台团队在《天体物理学报增刊》（ApJS）上发表论文，他们分析了FAST在2020年10-11月对SGR 1935+2154长期监测数据，结合NICER和SWIFT高时间分辨率X射线观测数据，发现X射线硬度比的双分支行为与射电辐射活动性密切相关。综合观测结果，研究团队提出“星震-FRB-磁扭结恢复-射电脉冲辐射”解释：磁星星震产生FRB触发条件并导致辐射区磁力线扭结，磁层磁力线在数月解扭过程中形成相干条件产生射电脉冲辐射的同时，电子沿磁力线回流磁星表面轰击形成热斑，导致X射线能谱同步硬化。这一物理图像为磁星FRB以及射电脉冲延迟出现提供了统一解释，并推测部分FRB重复暴与磁星射电辐射可能源于相似物理过程。（国家天文台）
地球内核边界温度上限
图片来源：IsadoraofIbiza/Wikipedia CC BY 3.0
内地核究竟有多热？地核主要成分为铁，且会从外地核的液态过渡到内地核的固态，了解铁在高温高压下何时会融化，能给出我们内地核边界的温度上限。此前的研究已经通过理论和实验绘制了部分铁在极端高压高温下的压力-温度相图，但大部分实验都只能短暂维持极端的高压高温条件（甚至无法生成）。因此，铁在地核中的具体形态仍充满了不确定性。而近日一篇发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上的论文研究了铁在极高压力下的行为。
研究人员用金刚石压砧制造了270GPa的压力，接近内外地核边界处的330GPa。他们测量了纯铁样品在240GPa时的熔点，发现纯铁样品的熔点为5345K，考虑到地核中的铁会和镍等其他元素混合，降低熔点，并且内外地核边界处的压力实际更高，研究人员推测地核边界温度不会超过6202K。并且，他们还排除了铁会在该温度附近从六方密排转换成体心立方晶体的观点。（Physics）
两个物体一起在颗粒材料中移动。图片来源：University Paris-Saclay / FAST
近日，一项发表于《物理评论：流体》（Physical Review Fluids）的研究发现，当两个物体一起穿过颗粒材料（如土壤或沙子）时，它们实际遭受的阻力会减少。这种合作效应已在鸟群、鱼群等集体通过空气或水等流体时得到证实，这项研究证明，类似的相互作用也发生在颗粒材料中。
为了证明这一点，研究人员将一些球形物体浸入到玻璃珠（颗粒介质）中，以便以恒定的速度拉动那些物体，并测量它们在颗粒中移动时所经历的阻力。结果显示，当两个物体靠得很近时，它们受到的阻力会显著下降，与距离较远时相比，下降了约30%。而且物体在玻璃珠中埋得越深，这种效应就越明显。也就是说，当两个物体一起移动时，其中一个物体的运动会影响另一个物体与其周围颗粒材料之间的相互作用，从而减少物体所受到的阻力，使它们更容易移动。这项研究强调了多个物体之间的协作运动，给现实中的许多问题提供了更有效的解决方案，比如探索火星表面的机器人。（phys.org）
反式脂肪酸是心血管疾病的主要原因之一，这些有害的脂肪会聚集在动脉壁上，限制血液流动并增加心脏病发作的风险。根据世界卫生组织的数据，反式脂肪酸每年会在全球导致278 000人死亡。反式脂肪酸常见的来源是氢化植物油，例如氢化的植物起酥油和人造牛油，在食品加工业中更可能产生反式脂肪酸。然而，近日一篇发表在《国际食品研究》（Food Research International）上的论文指出，在家烹饪食物时，也可能产生反式脂肪酸。
已经有研究表明，不饱和脂肪酸在加热到150℃及以上时会发生反式异构化，转变成反式脂肪酸。而许多蔬菜中的含硫化合物可以加速这个过程。而本篇论文发现，只要烹饪温度超过140℃，富含硫化物的蔬菜（例如大蒜和洋葱）就可能会产生反式脂肪酸。不过研究人员也指出，在正常烹饪条件下，这只能产生很少量的反式脂肪酸，通常不必过度担心。（MEIJO UNIVERSITY）
根据理论预测，当两片二硫化钨以大约4.4度的扭转角堆叠在一起时，理应产生诸如超导（电子在其中无阻力地流动）之类的特殊性能。然而，近日一项发表于《物理评论：材料》（Physical Review Materials）的研究却没有在他们的实验中观察到预期的电子行为。与理论预测相反，扭转4.4度的双层二硫化钨倾向于弛豫到能量较低的非扭曲结构。这样的结构弛豫现象揭示了材料结构、能量与电子行为之间微妙的相互作用。
通过先进的纳米角分辨光电子能谱技术（nano-ARPES），研究人员绘制了这些扭曲双层材料的电子结构，从而直观地看到扭曲结构会如何改变电子行为，以及扭曲程度不同的区域会如何影响整个材料的特性。深入了解这些二维材料在不同结构配置下的电子行为，有助于科学家精确调控二维材料的结构来操纵其电子特性，从而实现新的电子设备。（scienmag）
