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120万青少年最感兴趣的科学突破是什么?

知识分子  · 公众号  · 科学  · 2020-01-12 08:00


      如何让更有趣的科学成为中国青少年的新时尚?腾讯青少年科学小会也许有答案。科学小会每年邀请全球顶尖科学家为孩子们讲科学,意在激发青少年对于科学的兴趣和热爱,唤起更多青少年的探索之心。

去年的第一届小会在深圳举行,邀请到霍金爱女Lucy Hawking、最懂睡眠的医学家Charles Czeisler等6位知名科学家与中国青少年面对面讲科学。2020年1月12日,腾讯青少年科学小会升级,专为青少年和家长定制“亲子专场”,并走进了百年清华学堂。

小编特地打探,这次好玩的话题还真不少!而且,此次小会还将公布中国120万中国青少年最感兴趣的科学看点榜单。以下为小会看点提醒。

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 腾讯青少年科学小会 

清华大学新清华学堂

 2020年1月12日  14:30-17:00




No.1

什么是 “史瓦西半径”?


100多年前,史瓦西在爱因斯坦广义相对论的研究基础上,提出了著名的“史瓦西半径”,揭示了黑洞理论存在的可能:当一个恒星发生塌缩,收缩至史瓦西半径后,该恒星将在自身引力作用下变成黑洞。

2020年,科学小会的现场将上演“飞跃史瓦西半径”开场秀,威亚演员缓缓“飞跃”星空,象征人类的认知边界向地球之外延伸。这场梦幻开场秀的BGM出自斯蒂芬·霍金的语音,他为什么说“我们别无选择”呢?现场为你揭秘这位全球知名的物理学家12年前对人类探索太空的预言和警示。 

No.2

传说中的量子计算究竟是什么?


2019年 “量子” 同学可是忙惨了。一边是被迫收割“智商税”,从“量子袜”、“量子水杯” 泛滥到 “量子波动速读班”,另一边则是正儿八经的科学突破—— 谷歌宣称首次证明 “量子优越性”(又译“量子霸权”,即量子计算机拥有超越所有传统计算机的计算能力)。他们研制出拥有53个量子比特的处理器,在一项计算任务上只用3分20秒就搞定了,并预估最先进的超级计算机可能需要1万年。

凭什么量子计算能比经典计算快这么多?量子计算将掀起怎样翻天覆地的变革?在这次的科学小会上,腾讯量子实验室负责人张胜誉会帮大家从基本概念入手,一同展望 “量子+” 时代激动人心的未来。

 谷歌的量子计算机,给芯片做冷却的装置

No.3

“三明治” 一样的水滑石有什么用?


去年9月,“科普大篷车” 来到云南,让孩子们用一句话形容化学,有位同学回答说:“化学像烟火,因为化学反应很快,也很美丽。”毕业于牛津大学的无机化学专家戴伟(David G. Evans)用中文讲了23年的科普,希望让大家不仅了解化学的美丽,还能认识到它的巨大作用。此次科学小会,他将带来一种神奇的材料水滑石(LDHs)

这种像多层三明治一样组装累加的层状材料,有怎样特殊的化学组成?可以利用它的性质做什么?为什么说我们的日常生活已经离不开化学?让我们一起期待戴博士美味的化学大餐吧!


No.4

冷冻电镜下的微观世界有多奇妙?


了解细胞中蛋白质的结构和功能,对于药物研发、治愈疾病非常重要。不过,这些分子比人的头发还要小几千倍,怎么观察呢?

传统使用的X射线晶体学方法有一定局限性,需要让蛋白质结晶,然而有些分子大、结构变化多的蛋白质很难乖乖地 “手拉手” 形成高质量的晶体。这时候,无需结晶的冷冻电镜就闪亮登场了——科学家们先把生物分子迅速冷冻固定,再用电镜多角度拍照,然后用计算机处理这些照片,就得到了大分子的3D模型。

被冷冻电镜放大大大大几十万倍的世界究竟有多奇妙?中国冷冻电镜领域翘楚、清华大学教授王宏伟将在科学小会上揭秘~

左边是2013年前能得到的分子图像,右边是冷冻电镜技术大幅提升后的结果


No.5

什么样的望远镜才能“拍”到黑洞?


还记得去年那张像 “甜甜圈” 的黑洞照片吗?拍它的难度就像站在地球上观看月球上的一个橙子一样,因此需要像地球那么大的望远镜—— “事件视界望远镜”(EHT)。它不是一个单一的望远镜,而是由全球各地多个射电天文台联合组成的 “虚拟” 望远镜,口径几乎等于地球直径,分辨率相当于能够从伦敦看到纽约的一颗图钉。

怎么把EHT获取的海量原始数据 “破译” 成图像?EHT今年还有可能公布什么重磅发现?EHT 项目主要负责人之一 Avery Broderick 将在小会做精彩解读和预告!

8个射电望远镜同时联合观测才拍到了首张黑洞照片(图源:Avery Broderick)

No.6

“嫦娥” 探月是一种什么样的体验?


“那时候超紧张的!” 虽然已经过了一年,嫦娥娘娘依然记得 “嫦娥四号” 降落月背时的惊险:“我家后院坑坑洼洼的特别危险,幸好‘四妹’聪明,在最后99米的时候用悬停技术完美避开了那些坑。” 这可是人类探测器首次实现月背软着陆!

从1958年开始,中国月球探测进行了整整35年的前期科学准备,耗费几代人心血,才摘得 “嫦娥一号” 到 “嫦娥四号” 的璀璨硕果。“今年我的新年愿望是,‘五妹’能平平安安地来,把我给你们的纪念品顺利捎回去,让老爷子放心!” 嫦娥口中的 “老爷子”,便是中国探月工程首席科学家欧阳自远。

阿波罗登月50年后,为什么人类必须重返月球?中国航天的超级2020年会给我们带来怎样的惊喜?欧阳院士将在科学小会上一一道来~

嫦娥四号(图源:中国探月)

No.7

哪种研究能获得“十万亿”奖金的搞笑诺贝尔奖?


“xswl!” 如果你能在观看 “搞笑诺贝尔奖” 颁奖礼的时候忍住不笑,说不定能入选下一届搞笑诺奖心理学命题。至今已举办29届的搞笑诺奖,想要 “表彰” 的是那些“乍看让人发笑,随后又引人深思” 的研究。比如说,喵星人能同时是液体和固体吗?所有哺乳动物的尿尿时间都是21秒?树袋熊为啥能拉出方块便便?人类唾液能当清洁剂?

这些看似无厘头的研究,背后是严谨的科学思维和检验方法。它让我们回到孩子般单纯可贵的初心:科学研究不只是为了写论文评职称,更是为了满足好奇、追求真理、造福世界。

搞笑诺奖创始人 Marc Abraham 将来到科学小会现场,与同学们一起打开脑洞,在日常生活中探索科学奥秘!

2019年搞笑诺贝尔物理学奖颁给了“树袋熊为啥能拉出方块便便”(图源:Marc Abraham)


No.8

如何 “捕猎” 平静态黑洞?


恒星级黑洞是由大质量恒星死亡坍缩形成的,在100倍太阳质量以下,按质量算是黑洞家族的小老弟(二哥是中等质量黑洞,大哥是超大质量黑洞)。理论预测银河系里应该有上亿个恒星级黑洞,但是过去50年里,我们通过X射线才发现了大约20个(不!甘!心!)

之所以这么少,是因为这种方法的条件太苛刻了:黑洞必须恰好离一颗恒星比较近,才能把恒星上的气体物质给狂吸过来形成吸积盘,发出可以被探测到的X射线光。然而,离恒星较远、X射线微弱的文静型黑洞才是大多数,这可怎么办?

中科院国家天文台副台长刘继峰领导的团队开辟了利用郭守敬望远镜(LAMOST)发现这类黑洞的新方法。想知道他对黑洞的下一步搜猎计划吗?科学小会现场将告诉你答案!

位于正中间的黑色天体是黑洞,周围的红色物质是吸积盘,蓝色球体是伴星 (喻京川 绘)


No.9

120万青少年最感兴趣的科学突破是什么?


“黑洞会不会吸走地球?” “4D打印能印出跳动的心脏吗?”孩子们天马行空的想象力,常常为我们带来不一样的视角。2019年的众多科学突破里,哪些让孩子们最感兴趣?2019年9月起,科学小会在腾讯看点平台上向全国青少年发起科学兴趣大调查,吸引了120多万青少年的参与, “科普中国” 从专业角度进行了挑选。

最后,全球顶尖学术期刊《科学》新闻主编 Tim Appenzeller 率领20多位专业编辑,结合120万中国青少年的科学兴趣票选结果,终于敲定了这份独家定制的青少年科学看点榜单!你喜欢的科学话题能否上榜?期待今天现场揭晓!




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