黑洞的第一张照片是怎么拍到的

黑洞的第一张照片是怎么拍到的

本文目录

  • 黑洞的第一张照片是怎么拍到的
  • 宇宙中的原行星盘长成估计需要多少万年
  • 能为宇宙粒子加速器提供能量的,是纠缠的磁场吗
  • ALMA的射电望远镜26国参加的这个计划,这个简称有什么意义吗!
  • 美国研究生EE专业具体包括什么
  • 为什么有好多著名的天文台都在南半球
  • 还是翻译,英语牛人团
  • 美国EE专业细分为哪些专业
  • 人类对金星的探索到达了什么程度,是否发现了文明

黑洞的第一张照片是怎么拍到的


这个黑洞拍摄计划是17年开始做的,30多个研究所的科学家们将分布于全球不同地区的8个射电望远镜阵列组成一个虚拟望远镜网络,捕获到了黑洞的第一张照片。算是科学上的合作,跟英魂之刃一起推基地是一样的。

宇宙中的原行星盘长成估计需要多少万年


围绕太阳旋转的八大行星,以及一些矮行星、小行星,共同组成了太阳系的行星系统。科学家试图研究太阳系和地球形成与演化的机制,并且提出了一些猜想,验证这些猜想最直接的方法莫过于探索太阳系以外其它正在诞生或者尚未成熟的行星系统。

人们很早就发现,太阳系八大行星有3个共同点:

1、 公转轨道都接近圆形;

2、 各个轨道基本重合在同一个平面上;

3、 全体行星公转运动的方向都与太阳自转方向一致。

八大行星可以分为两类:气态行星和岩石行星。气态行星木星、土星、天王星和海王星的块头都比较大,在距离太阳较远的轨道上公转;岩石行星水星、金星、火星和地球的块头都比较小,与太阳之间的距离比气态行星近。

这些现象是巧合还是必然?为了给出一个解释,德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯共同提出了星云假说(Nebular hypothesis),这是现代理论的雏形。这个理论的核心观点是,太阳和行星都是诞生于一团模糊的气体和尘埃云。

在星云假说的基础上,天文学家们前仆后继,再接再厉,补充了若干细节,形成了目前最受欢迎的理论模型——核吸积模型。这个模型认为,恒星诞生于致密物质云团的塌缩,在这一过程中没有被恒星吸收的一部分气体和尘埃,就会残留在年轻的恒星周围,形成一个盘状的圆环,称为原行星盘。

随着时间的推移,原行星盘逐渐冷却,当中的尘埃凝结、聚拢,形成较大的固体颗粒,然后再合并、生长,达到直径约几千公里,成为类似于太阳系小行星一般大小的岩石块,称为星子(planetesimal)。

星子具有较大的质量,所以星子相互之间因为引力作用相互靠近,发生碰撞、合并,生长成更大尺寸的行星胚胎。

一部分行星胚胎吸积了大量的气体,长成类似于木星的气态巨行星,另一部分则长成类似于地球的岩石行星。

根据上述理论,行星从原行星盘中孕育而生,刚刚诞生的行星围绕中心恒星旋转,应该会在原行星盘上留下带状间隙。因此推断,是否能在原行星盘上观察到这种带状间隙,成为验证行星形成理论的关键。

因此,科学家们热衷于观测太阳系以外的年轻的恒星身边的原行星盘。

2014年9月,智利的阿塔卡马毫米/亚毫米波阵列(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array,ALMA)拍摄到460光年外,金牛座的一颗年轻恒星HL Tauri周围的气体和尘埃盘的照片,开创了射电望远镜观测系外原行星盘的新纪元。从那往后的四五年间,涌现出大量的原行星盘观测结果。事实证明,

现实世界总是比理论更加缤纷多彩,科学家观测到许多的原行星盘,它们的形态各不相同:有些星盘是椭圆形的,有些星盘中夹着明显的环状隙带,有些星盘是由旋臂组成的开放的弧形。


能为宇宙粒子加速器提供能量的,是纠缠的磁场吗


盘绕在碗里像意大利面条一样的磁场线可能是宇宙中最强大的粒子加速器。这是美国能源部(Department of Energy) SLAC国家加速器实验室(SLAC National Accelerator Laboratory)研究人员进行的一项新计算的研究结果。该实验室的研究人员模拟了遥远活动星系的粒子辐射。在这些活跃星系的核心,超大质量黑洞发射高速等离子喷射(一种炽热的电离气体)将数百万光年射入太空。这个过程可能是宇宙射线的来源,其能量是最强大人造粒子加速器释放能量的几千万倍。研究的首席研究员SLAC的科学家弗雷德里科·菲乌扎(Frederico Fiuza)说:产生这些极端粒子能量的机制还不清楚。

博科园-科学科普:这项研究将发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。基于这项研究的模拟能够提出一种新的机制,有可能解释这些宇宙粒子加速器是如何运行的机制。这一结果对等离子体和核聚变研究以及新型高能粒子加速器的发展也有一定的指导意义。长期以来,模拟宇宙喷流的研究人员一直对增强宇宙粒子能量的剧烈过程着迷。例如收集的证据表明,来自强大恒星爆炸的冲击波可以使粒子加速,并将它们传送到整个宇宙。科学还提出宇宙等离子体喷流的主要驱动力可能是当等离子体中的磁力线以不同的方式断裂并重新连接时释放出磁能——这一过程被称为“磁重连接”。

SLAC研究人员发现了一种新的机制,它可以解释等离子射流如何从活动星系的中心喷发出来,就像这幅图中显示的那样,将粒子加速到极高的能量。计算机模拟(圆形区域)显示,纠缠的磁场线在射流方向上产生了强大的电场,导致高能粒子的密集电流从星系中流出。图片:Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory

然而这项新研究提出了一种不同的机制,这种机制与活跃星系中心旋转的超大质量黑洞所产生的螺旋磁场破坏有关。研究报告的主要作者保罗阿尔维斯(Paulo Alves)说:这些领域可能会变得不稳定,但当磁场发生扭曲时,究竟会发生什么?这个过程能否解释粒子如何在这些射流中获得巨大能量?这就是我们想在研究中发现的。为此研究人员在美国能源部阿尔贡国家实验室阿尔贡领导计算设施(ALCF)的Mira超级计算机上模拟了多达5500亿个粒子的运动,这是宇宙喷气机的一个微型版本。

活动星系半人马座A的合成图像,显示了向太空延伸数百万光年的裂片和喷流。图片:Optical: ESO/WFI; Submillimeter: MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al.; X-ray: NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al.

然后他们将结果放大到宇宙维度,并与天体物理学观测结果进行比较。从纠缠场线到高能粒子,模拟结果表明,当螺旋磁场发生强烈畸变时,磁场线高度纠缠,射流内部产生大电场。事实上这种电场和磁场的排列可以有效地将电子和质子加速到极高的能量。当高能电子以x射线和伽马射线的形式辐射出它们的能量时,质子则可以逃离射流进入太空,以宇宙辐射的形式到达地球大气层。在这一过程中释放的磁性能量有很大一部分进入了高能粒子,这种加速机制既可以解释来自活动星系的高能辐射,也可以解释观测到的最高宇宙射线能量。

在模拟小型宇宙射流的过程中,SLAC的研究人员发现,当射流的螺旋磁场(左)被强烈扭曲时,磁场线(中)变得高度纠结,在射流内部产生一个大电场(右),可以有效地将电子和质子加速到极值能量。图片:arXiv:1810.05154v1

黑洞物理学专家、斯坦福大学Kavli粒子天体物理与宇宙学研究所(KIPAC)前主任罗杰·布兰德福德(Roger Blandford)说:这项仔细的分析发现了许多令人惊讶的细节,这些细节被认为是在遥远喷流中存在条件下发生的,可能有助于解释一些非凡的天体物理学观测。接下来,研究人员想要将他们的工作与实际观测更紧密地联系起来,例如通过研究是什么使得宇宙射流的辐射随时间而迅速变化。他们还打算进行实验室研究,以确定本研究中提出的相同机制是否也会导致聚变等离子体的分裂和粒子加速。


ALMA的射电望远镜26国参加的这个计划,这个简称有什么意义吗!


大约30年前,世界顶级射电望远镜工程师和最优秀的射电天文学家想设计、建造一个前所未有的、用来探测宇宙最深、最暗、最冷区域的天线阵。他们为此绞尽脑汁、争论不休。
他们孜孜以求的目标听上去就像是一张不切实际的愿望清单:60架或者更多的天线;能抵御暴风雪和时速160公里的强风侵袭;移动起来像导弹追踪器一样快。然而,这还不是全部。天线盘面的形变不超过人类毛发宽度的三分之一。电子器件的噪声不会干扰观测数据。在保证低温接收机能力不下降的前提下,巨型卡车必须能够行驶数英里,将天线安全运送到高海拔荒漠。此外,还需要一台每秒能进行17000万亿次运算的超级计算机来协助天线阵工作。
时间很快走到2014年,这个看似幻想的望远镜——阿塔卡玛大型毫米波/亚毫米波天线阵(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, 简称ALMA)完工了。

美国研究生EE专业具体包括什么


美国主要大学电气工程学科的教学与科研领域简要归纳为11个方向:它们是通讯与网络,计算机科学与工程,信号处理,系统控制,电子学与集成电路,光子学与光学,电力,电磁学,微结构(Microstructure),材料与装置,生物工程。

1、通讯与网络

通讯与网络是目前很热门的学科方向之一,主要包括无线网络与光网络,移动网络,量子与光通讯,信息理论,网络安全,网络协议与体系结构,交互式通讯, INTERNET运行性能建模与分析,分布式高速缓存系统,开放式可编程网络,路由算法,多点传送协议,网络电话学,带宽高效调制与编码系统,网络中的差错控制理论及应用,多维信息与通讯理论,快速传送连接,服务质量评价,网络仿真工具,网络分析,神经网络;信息的特征提取、传送、存储及各种介质下的信息网络化问题,包括大气、空间、光钎、电缆等介质等。本方向与信号处理,计算机,控制与光学等广泛交叉。

2、计算机科学与工程

计算机科学与工程涉及领域较宽广,包括计算机图形学,计算机视觉技术,口语系统,医学机器人,医学视觉,移动机器人学,应用人工智能,有生物灵感的机器人及其模型。医疗决策系统,计算机辅助自动化,计算机体系结构,网络与移动系统,并行与分布式操作系统,编程方法学,可编程系统研究,超级计算技术,复杂性理论,计算与生物学,密码学与信息安全,分布式系统理论,先进网络体系结构,并行编辑器与运行时间系统;并行输入输出与磁盘结构,并行系统、分布式数据库和交易系统,在线分析处理与数据开采中的性能分析。

3、信号处理

信号处理技术是现代电气电子工程的基础。包括声音语言信号处理,图象与视频信号处理,生物医学成像与可视化,成像阵列与阵列信号处理,自适应与随时间变化的信号处理,信号处理理论,大规模集成电路(VLSI)体系结构,实时软件,统计信号处理,非线性信号处理与非线性系统标识,滤波器库与小波变换理论,无序信号处理,分形与形态信号处理。

4、系统控制

系统控制包括鲁棒与最优控制,鲁棒多变量控制系统,大规模动态系统,多变量系统的标识,制造系统,最小最大控制与动态游戏,用于控制与信号处理的自适应系统,随机系统,线性与非线性评估的设计,随机与自适应控制等等。

5、电子学与集成电路

本领域包括微电子学与微机械学,纳电子学(Nanoelectronics),超导电路,电路仿真与装置建模,集成电路(IC)设计,大规模集成电路中的信号处理,易于制造的集成电路设计,集成电路设计方法学,A/D与D/A转换器,数字与模拟电路,数字无线系统,RF电路,高电子迁移三极管,雪崩光电管,声控电荷传输装置,封装技术,材料生长及其特征化。

6、光子学与光学

在美国大学,光子学与光学属于电气电子系的关键方向之一。本方向包括光电子学装置,超快电子学,非线性光学,微光子学,三维视觉,光通讯,软X 光与远紫外线光学,光印刷学,光数据处理,光通讯,光计算,光数据存储,光系统设计与全息摄影,体全息摄影研究,复合光数字数据处理,图象处理与材料光学特性研究。

7、电力技术

此方面主要包括电气材料学与半导体学,电力电子及装置,电机,电动车辆,电力系统动态及稳定性,电力系统经济性运行,实时控制,电能转换,高电压工程等。

8、电磁学

本方面包括卫星通讯,微波电子学,遥感,射电天文学,雷达天线,电磁波理论及应用,无线电与光系统,光学与量子电子学,短波激光,光信息处理,超导电子学,微波磁学,电磁场与生物媒介的相互作用,微波与毫米波电路,微波数字电路设计,用于地球遥感的卫星成像处理,子毫米波大气成像辐射线测定(Submillimeter-Wave Atmospheric Imaging Radiometry),矢量有限元,材料电气特性测量方法,金属零 件缺陷定位。

9、微结构Microstructure

作为微电子学革命的发源学科,固体电子学技术现在又产生了另一个新的重要的技术领域--微机电系统Micro-Electro-Mechanical Systems MEMS。MEMS是一个极端多学科交叉的领域,对许多工程与科学领域有重大影响,尤其是电气工程,机械工程,生物工程等等。最近的研究表明微加工(Micromaching)为推动化学工程、材料工程、生物学、物理化学的前沿发展提供了强大的工具。MEMS的最基础方面是微制备技术的加工知识,制造微小结构的方法。正是MEMS技术使我们能够制造超声微喷流(Microjet)和微米尺度电机,能在一硅晶片上制造纳米尺度扫描隧道显微镜 nanoscale scanning tunneling microscopes,能制作用于测量精细胞活性的微迷宫。

10、材料与装置

电气电子材料及其装置是美欧大学电气学科中的重要学科方向之一。这一学科包括光电子装置仿真,纳结构电子学,半导体与微电子学,磁性材料、介电材料与光材料及其装置,固态物理及其应用,小型机械结构及其激励器,微机械与纳机械装置(Micromechanical and Nanomechanical Devices),物理、化学和生物传感器,装置物理学及其特征化,设备建模与仿真,纳制备(Nanofabrication)与新装置,微细加工(Microfabrication),超导电子学。

11、生物工程

生物、生命科学是21世纪的最活跃学科之一,利用电气电子技术进行生物生命研究是美欧大学电气学科的特点之一。本方面包括生物仪器,生物传感器,计算神经网络,生物医学超声学,微机电系统(MEMS),神经系统中信号的传递与编码,高能粒子与生命物质的相互作用,高能粒子束与高能X光在治疗肿瘤中的临床应用,医学成像,生物图象处理,磁共振成像,发射型计算机断层摄影术(PET 和SPET),超声成像,超声成像的三维重建,心脏成像的特征提取, PET/SPET成像中衰减校正,神经微电子界面,血管内的成像,聋瞎病人感官辅助系统,盲人阅读机,自动语言识别等。

如果想知道以自己目前的成绩是否达到哪些院校的录取要求,或者以目前的成绩水平能申请到国外什么层次的院校,可以把你的gpa平均分、雅思/托福成绩、专业院校背景输入到留学志愿参考系统,系统会自动匹配出与你情况相似的申请案例,查看他们成功申请到了哪些大学,这样子就可以了解目前你的雅思水平能申请到国外哪些大学了,对自己择校有个比较精确地定位。


为什么有好多著名的天文台都在南半球


因为赤道附近没有地转偏向力,气流在运动过程中只有受到地转偏向力影响才会形成涡旋。

在计划来智利北部的时候,对我来讲,第一想看到的其实并不是壮观的沙漠极旱之景,而是位于沙漠地区的一个超级天文台Atacama Large Millimeter/submillimeter Array,简称ALMA。其中文翻译是“阿塔卡玛大型毫米/次毫米波阵列”。身为一名科学和工程技术从业者,能够亲眼看到这些伟大的人类工程作品,绝对是最让我兴奋的事情。但此天文台只在星期六和星期天的早上对公众开放,我们逗留在San Pedro的时间无论如何调整,也无法安排上这趟超级天文台的“朝圣之旅”,最后只能非常遗憾地错过了。

幸运的是,我们参观了另外一个超级天文台Very Large Telescope,简称VLT,这是目前世界上最强大的可见光望远镜。没错,此君的名字就是这么直白,中文翻译“甚大望远镜“,不过这起码比苹果iphone6刚开始的广告语“比更大还更大”好一些吧。这个天文台位于Antofagasta以南约120公里的Paranal山顶,海拔2635米。而之前所说的ALMA位于San Pedro以东约50公里,海拔5000米的Chajnantor高原上,是目前世界上最强大的无线电望远镜。

当然,并不是所有的天文台的观测室都要做成圆形屋顶,有些天文观测只要对准南北方向进行,利用地球自转而转换视角,无需本身转动,这样观测室就可以造成长方形或方形的,在屋顶中央开一条长条形天窗,天文望远镜就可以进行工作了。越高的地方,空气越稀薄,烟雾、尘埃和水蒸气越少,影响就越少,所以天文台大多设在山上。

这个两个超级天文望远镜同处于阿塔卡玛沙漠地区,相距大约7个小时的车程。为什么它们都选址在智利北部荒凉的沙漠地区呢?很简单,就像我们肉眼观星一样,晴夜无云、没有其他光干扰,我们便能很好地看到星星了。智利阿塔卡玛沙漠地区,常年气候干燥、降雨极少、人烟稀少几乎没有光污染;同时还有一个重要的原因,在南半球能够观测到在北半球无法看到的天体,例如银河的中心部分。所以,这里是世界上最佳的观星地点之一。除了这两个天文台以外,还分布着很多大大小小、各种专业或业余的天文台。更加令人激动的是,未来世界上最大的可见光/近红外线望远镜The European Extremely Large Telescope,简称E-ELT,将建在离VLT大约20km的Armazones山顶上,目前正在施工,计划2024年可以落成。

如果不来到天文台这样的科学研究基地,在平时生活的常规里,我们很容易忘记高楼之外的浩瀚宇宙,以及我们已有认知之外更广阔的天地。感谢ESO免费开放天文台,给予我们这些门外汉走入望远镜内部的机会,我们也需要更多的机构这样去做普及。比我们更幸运的是那些坐大巴来的孩子吧,在他们成长之时得以了解普通学科外的领域。让孩子们的触角更广阔,他们长大后会有更宽广的视野,更纯粹的兴趣和热情。

在南半球,夏季为12月至2月,冬季为6月至8月,与北半球四季相反,朝北向阳。

故此,虽说基本上全国各地都会有天文台,但著名的还都是再南半球了。


还是翻译,英语牛人团


Although tabular massive sulfide lenses are the most voluminous style of mineralization, a significant proportion of the deposit consists of semimassive sulfide. Sulfide minerals in stringer veins are volumetrically minor.
Massive, banded sulfides: These tabular, lenslike bodies contain 70 to 95 vol percent fine-grained sulfide minerals. Breccia textures are uncommon and likely resulted from tectonic deformation rather than primary depositional processes. Pyrite and sphalerite are the dominant sulfide minerals, with subordinate pyrrhotite, chalcopyrite, galena, tetrahedrite, and arsenopyrite. Marcasite and native gold have also been recognized in trace amounts. Meneghinite (Pb13CuSb7S13) is the dominant lead sulfosalt mineral and it occurs in trace amounts with lesser bournonite (PbCuSbS3), boulangerite (Pb5Sb4S11), and miargyrite (Ag2Sb2S3). Barite is not present within or above the massive sulfide lenses.
尽管板型块状硫化物晶体的矿化是属于大体积式,但极大部分的矿床是由半块状硫化物构成。细脉中只有少数的大体积硫化矿物。
块状联合硫化物:这些板型晶形体含有70至95 体积百分比的细颗粒硫化矿物;通常不存在角砾岩纹理,并且这是构造变形而不是原发性沉积过程所形成的结果。主要的硫化矿是硫铁矿及闪锌矿,其他从属矿物有磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、黝铜矿及砷黄铁矿。同时也有微量的白铁矿和自然金;而主要的铅磺酸盐矿物是微量的辉锑铅矿(Pb13CuSb7S13),还含有更少量的车轮矿(PbCuSbS3)、硫锑铅矿(Pb5Sb4S11) 及 辉锑银矿(Ag2Sb2S3)。在块状硫化物晶体中或顶部没有发现重金石。
Other workers recognized that massive sulfide bodies from the Wolverine deposit contain significant amounts of selenium (up to 5.13 wt% in galena; J. Jambor, writ. commun., 1996; Layton-Matthews et al., 2008); sulfide concentrates contain an average of 0.1 wt percent Se (M.J. Beattie, writ. commun., 2000). Pyrite in massive layered sulfide lenses typically occurs as fine-grained anhedral masses and as coarse-grained porphyroblasts. It also occurs as rare, very fine grained, anhedral, colloform masses and framboids near the hanging-wall contact with graphitic argillite. Abundant, fine-grained, reddish brown sphalerite forms delicate, wispy, submillimeter- to centimeter-scale bands parallel to the S1 foliation (Fig. 6B).
其他工人确认沃富林矿床的块状硫化物矿体有相当含量的硒(方铅矿中含量达5.13重量百分比;根据J. Jambor, writ. commun.,1996年;Layton-Matthews等人2008年文献);硫精矿含有平均0.1重量百分比的硒(M.J. Beattie, writ. commun., 2000年文献)。在块状硫化物晶体层中的硫铁矿一般以反V形的细颗粒团以及粗颗粒变斑晶的形状体现。硫铁矿也在靠近接触石墨泥板岩的断层上盘以稀有的、非常细粒状、反V形的胶状及微球团出现。大量的细粒状、红棕色的闪锌矿形成与S1叶层平行的精细小束状、亚毫米-厘米-比例的条带(图示6B)。
Sphalerite compositions range from 4.1 wt percent Fe in pyrite- and sphalerite-rich massive sulfide to 10.4 wt percent Fe in chalcopyrite-rich massive sulfide. Representative sphalerite analyses (n = 13) from five samples of massive sulfide are presented in Table 1. Galena, tetrahedrite, and arsenopyrite all are common in the massive sulfide lenses and typically occur together as fine grained, anhedral aggregates within sphalerite-rich layers
(Table 1, Fig. 6E). Galena near the base of the Lynx sulfide lens is high in selenium (up to 4.04 wt % Se), and galena is the only mineral within the massive sulfides that contains selenium in concentrations greater than ~1 wt percent, the lower limit of detection of the energy dispersive spectrometer(EDS) microanalysis technique used.
闪锌矿成分的分布范围包括在富含硫铁与闪锌矿的块状硫化物中的4.1重量百分比的铁至富含黄铜矿的块状硫化物中的10.4重量百分比的铁。表格1显示的是对五个样本进行闪锌矿分析后的(n=13)具有代表性结果。方铅矿、黝铜矿及砷黄铁矿常见于块状硫化物晶体中,一般以细粒的反V型碎石状一起出现于富含闪锌矿的夹层之间(表格1,图示6E)。靠近林尼斯带的硫化物晶体底部的方铅矿含有很高的硒(高达4.04重量百分比);以能量色散谱仪的检测低限,通过显微分析技术发现块状硫化物中唯一只有方铅矿的含硒量是超过1重量百分比。

Galena at Wolverine contains little silver (《1 wt % Ag), despite the very high silver grade (370.9 g/t) for a VHMS deposit. The high grades of silver are due mainly to the abundance of tetrahedrite, which contains up to 23.27 wt percent Ag (Table 1). In the lowermost part of sulfide lenses, chalcopyrite and pyrrhotite are commonly the dominant sulfide minerals and these minerals replace sphalerite, galena, and tetrahedrite (Fig. 6F). Chalcopyrite is rare within the upper portions of the massive sulfide lenses.
尽管以VHMS型铜铅锌多金属矿床的标准来看,沃富林带中银的品味是很高的(370.9克/吨),但其方铅矿只含有少许的银(低于1重量百分比)。银的高品味主要是因为该带中有大量的黝铜矿,其含银量高达23.27重量百分比(表格1)。在硫化物晶体的最底端,通常主要的硫化矿物是替代闪锌矿、方铅矿与黝铜矿的黄铜矿及磁黄铁矿(图示6F)。在块状硫化物晶体的上部之间,很少发现黄铜矿。
Semimassive sulfides:
半块状硫化物:
【英语牛人团】

美国EE专业细分为哪些专业


 EE:electronic engineering,电子工程。国内电子工程专业现有计算机科学与技术、电子信息工程、自动化等三个本科专业和电路、电子、微机、自控、EDA、网络、多媒体等七个实验室以及二个电子实习基地。教学适应当今技术发展和社会需求,强调重基础、宽口径,同时突出特色。去美国留学,学习电子工程专业,有哪些细分的专业?
  1、生物工程
  生物、生命科学是21世纪的最活跃学科之一,利用电气电子技术进行生物生命研究是美欧大学电气学科的特点之一。本方面包括生物仪器,生物传感器,计算 神经网络,生物医学超声学,微机电系统(MEMS),神经系统中信号的传递与编码,高能粒子与生命物质的相互作用,高能粒子束与高能X光在治疗肿瘤中的临 床应用,医学成像,生物图象处理,磁共振成像,发射型计算机断层摄影术(PET 和SPET),超声成像,超声成像的三维重建,心脏成像的特征提 取,PET/SPET成像中衰减校正,神经微电子界面,血管内的成像,聋瞎病人感官辅助系统,盲人阅读机,自动语言识别等。
  2、信号处理
  信号处理技术是现代电气电子工程的基础。包括声音与语言信号处理,图象与视频信号处理,生物医学成像与可视化,成像阵列与阵列信号处理,自适应与随时 间变化的信号处理,信号处理理论,大规模集成电路(VLSI)体系结构,实时软件,统计信号处理,非线性信号处理与非线性系统标识,滤波器库与小波变换理 论,无序信号处理,分形与形态信号处理。
  3、材料与装置
  电气电子材料及其装置是美欧大学电气学科中的重要学科方向之一。这一学科包括光电子装置仿真,纳结构电子学,半导体与微电子学,磁性材料、介电材料与 光材料及其装置,固态物理及其应用,小型机械结构及其激励器,微机械与纳机械装置(Micromechanical and Nanomechanical Devices),物理、化学和生物传感器,装置物理学及其特征化,设备建模与仿真, 纳制备(Nanofabrication)与新装置,微细加工(Microfabrication),超导电子学。
  4、电力技术
  此方面主要包括电气材料学与半导体学,电力电子及装置,电机,电动车辆,电力系统动态及稳定性,电力系统经济性运行,实时控制,电能转换,高电压工程等。
  5、计算机科学与工程
  计算机科学与工程涉及领域较宽广,包括计算机图形学,计算机视觉技术,口语系统,医学机器人,医学视觉,移动机器人学,应用人工智能,有生物灵感的机 器人及其模型。医疗决策系统,计算机辅助自动化,计算机体系结构,网络与移动系统,并行与分布式操作系统,编程方法学,可编程系统研究,超级计算技术,复 杂性理论,计算与生物学,密码学与信息安全,分布式系统理论,先进网络体系结构,并行编辑器与运行时间系统;并行输入输出与磁盘结构,并行系统、分布式数 据库和交易系统,在线分析处理与数据开采中的性能分析。
  6、系统控制
  系统控制包括鲁棒与最优控制,鲁棒多变量控制系统,大规模动态系统,多变量系统的标识,制造系统,最小最大控制与动态游戏,用于控制与信号处理的自适应系统,随机系统,线性与非线性评估的设计,随机与自适应控制等等。
  7、电磁学
  本方面包括卫星通讯,微波电子学,遥感,射电天文学,雷达天线,电磁波理论及应用,无线电与光系统,光学与量子电子学,短波激光,光信息处理,超导电 子学,微波磁学,电磁场与生物媒介的相互作用,微波与毫米波电路,微波数字电路设计,用于地球遥感的卫星成像处理,子毫米波大气成像辐射线测定 (Submillimeter-Wave Atmospheric Imaging Radiometry),矢量有限元,材料电气特性测量方法,金属零 件缺陷定位。
  8、电子学与集成电路
  本领域包括微电子学与微机械学,纳电子学(Nanoelectronics),超导电路,电路仿真与装置建模,集成电路(IC)设计,大规模集成电路 中的信号处理,易于制造的集成电路设计,集成电路设计方法学,A/D与D/A转换器,数字与模拟电路,数字无线系统,RF电路,高电子迁移三极管,雪崩光 电管,声控电荷传输装置,封装技术,材料生长及其特征化。
  9、微结构Microstructure
  作为微电子学革命的发源学科,固体电子学技术现在又产生了另一个新的重要的技术领域--微机电系统Micro-Electro-Mechanical Systems MEMS。MEMS是一个极端多学科交叉的领域,对许多工程与科学领域有重大影响,尤其是电气工程,机械工程,生物工程等等。最近的研究表明微加工 (Micromaching)为推动化学工程、材料工程、生物学、物理化学的前沿发展提供了强大的工具。MEMS的最基础方面是微制备技术的加工知识,制 造微小结构的方法。正是MEMS技术使我们能够制造超声微喷流(Microjet)和微米尺度电机,能在一硅晶片上制造纳米尺度扫描隧道显微镜 nanoscale scanning tunneling microscopes,能制作用于测量精细胞活性的微迷宫。
  10、通讯与网络
  通讯与网络是目前很热门的学科方向之一,主要包括无线网络与光网络,移动网络,量子与光通讯,信息理论,网络安全,网络协议与体系结构,交互式通 讯,INTERNET运行性能建模与分析,分布式高速缓存系统,开放式可编程网络,路由算法,多点传送协议,网络电话学,带宽高效调制与编码系统,网络中 的差错控制理论及应用,多维信息与通讯理论,快速传送连接,服务质量评价,网络仿真工具,网络分析,神经网络;信息的特征提取、传送、存储及各种介质下的 信息网络化问题,包括大气、空间、光钎、电缆等介质等。本方向与信号处理,计算机,控制与光学等广泛交叉。
  11、光子学与光学
  在美国大学,光子学与光学属于电气电子系的关键方向之一。本方向包括光电子学装置,超快电子学,非线性光学,微光子学,三维视觉,光通讯,软X 光与 远紫外线光学,光印刷学,光数据处理,光通讯,光计算,光数据存储,光系统设计与全息摄影,体全息摄影研究,复合光数字数据处理,图象处理与材料光学特性 研究。

人类对金星的探索到达了什么程度,是否发现了文明


金星

金星(Venus),在太阳系的八大行星中,是从太阳向外的第二颗行星,轨道公转周期为224.7地球日。在中国古代称为太白、明星或大嚣,另外早晨出现在东方称启明,晚上出现在西方称长庚。到西汉时期,《史记‧天官书》作者天文学家司马迁从实际观测发现太白为白色,与“五行”学说联系在一起,正式把它命名为金星。它的西文名称源自罗马神话的爱与美的女神,维纳斯(Venus),古希腊人称为阿佛洛狄忒,也是希腊神话中爱与美的女神。金星的天文符号用维纳斯的梳妆镜来表示。 它在夜空中的亮度仅次于月球,是第二亮的天然天体,视星等可以达到-4.7等,足以照射出影子。由于金星是在地球内侧的内行星,它永远不会远离太阳运行:它的离日度最大值为47.8°。金星是一颗类地行星,因为它的大小、质量、体积与到太阳的距离,均与地球相似,所以经常被称为地球的姊妹星。

然而,它在其它方面则明显的与地球不同。它有着四颗类地行星中最浓厚的大气层,其中超过96%都是二氧化碳,金星表面的大气压力是地球的92倍。其表面的平均温度高达735开尔文(462 °C),是太阳系中最热的行星,比最靠近太阳的水星还要热。金星没有将碳吸收进入岩石的碳循环,似乎也没有任何有机生物来吸收生物量的碳。金星被一层高反射、不透明的硫酸云覆盖着,阻挡了来自太空中,可能抵达表面的可见光。它在过去可能拥有海洋,并且外观与地球极为相似,但是随着失控的温室效应导致温度上升而全部蒸发散失。水最有可能因为缺乏行星磁场而受到光致蜕变分解成氢和氧,而自由氢一直被太阳风大气逃逸,扫进星际空间。金星表面是干燥的荒漠景观,点缀着定期被火山刷新的岩石。2020年9月15日,科学家在金星大气层中侦测到磷化氢存在,这可能是地外生命存在的迹象。

探索金星

在太空探测器探测金星以前,有的天文学家认为金星的化学和物理状况和地球类似,在金星上发现生命的可能性比火星还大。1950年代后期,天文学家用射电望远镜第一次观测了金星的表面。第一个机器人太空探索的金星任务,并且是首次探索任何星球,开始于1961年2月12日发射的金星1号探测器。从1961年起,苏联和美国向金星发射了30多个探测器,从近距离观测,到着陆探测。

金星9号是苏联所发射的金星探测器,包含一台轨道环绕器与一台着陆器,于1975年6月8日发射,重量约4,396千克。是第一台成功环绕金星、第一台成功从金星表面传回科学数据的探测器。(图为Behepa-8前苏联于1972年发射的金星探测器)

金星13号属于金星计划的一部分,目地是前去探索金星。金星13号在1982年3月1日释放了着陆器。经过了4个月的飞行之后,着陆器自飞掠器分离开来,此时着陆器的降落伞打开并在50公里高空丢弃,之后使用气体刹车的方式来减速并着陆。最终金星13号在金星的南纬7.5度、东经303度着陆。着陆器着陆之后使用搭载的相机拍摄了几张金星表面的相片与弹簧手臂来测量土壤的可压缩性。经过初步分析后,得到此区土壤是由暗、细粒所组成的,随后机械手臂将土壤样品送至着陆器的摄氏30度、0.05大气压的密闭空间进行X射线荧光光谱仪分析,认定岩石成分为辉长岩。在90大气压、摄氏457度的状态下,金星13号运作了127分钟,并在停止运作前将资讯传给了飞掠器。

金星快车(Venus Express),是欧洲方面的首次对金星探勘任务,名称来源于定义、准备和发射该任务仅用了很短时间。2006年4月11日,欧洲空间局宣布,格林尼治时间8时07分,金星快车完成减速过程,顺利首次进入环金星椭圆形轨道。4月14日,欧洲空间局公布了金星快车传回的首批金星图像。

最新发现

格里夫斯教授的团队首先使用夏威夷的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜(James Clerk Maxwell Telescope)在金星上发现了磷化氢,然后利用智利的阿塔卡玛大型毫米波天线阵(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)确定了这一物质的存在。磷化氢有一条独特的“吸收谱线”,使这些射电望远镜可以在波长约为1毫米的情况下分辨出它。这种气体可以在金星中纬度地区上空大约50-60公里的高度观测到。它的浓度很小——每10亿个大气分子中只有10-20个——但在这种情况下,已经很多了。

美国麻省理工学院(MIT)的威廉·贝恩斯(William Bains)博士是研究团队中的生物化学家。他研究了可能存在于金星上的不同化合物的各种组合;他研究了火山、闪电甚至陨石是否会在生成磷化氢中起作用。但他表示,他所研究的所有化学反应都不足以产生目前观测到的磷化氢总量的万分之一。贝恩斯博士认为,为了在硫酸中生存下来,金星大气中的微生物要么必须使用某种未知、完全不同的生物化学形式,要么进化出一种“防护甲”。“理论上,一个更爱水的生命可以躲在硫酸液滴里的某种保护壳里,”他对BBC的《仰望夜空》(Sky At Night)节目说。


免责声明:本网信息来自于互联网,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,并请自行核实相关内容。本站不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如若本网有任何内容侵犯您的权益,请及时联系我们,本站将会在24小时内处理完毕。
相关文章
返回顶部