霍金的远见 他的身体可能被禁锢在轮椅上，但史蒂芬·霍金的心灵却在翱翔，他正在努力解决宇宙中最深刻的谜团，从黑洞的诞生和死亡到宇宙本身的命运。DISCOVER 杂志的副编辑 Kathy A. Svitil 最近采访了霍金，此前霍金在加州圣何塞的一个挤满观众的礼堂里谈论了科学的未来。这位理论物理学家预测，将出现能够媲美人类大脑的智能、有自我意识的计算机，更不用说远远超出太阳系的太空旅行了。
Svitil 问道：当今物理学最大的未解之谜是什么？霍金说：“万有理论”，这是物理学家对能将从量子力学到爱因斯坦的广义相对论的所有关于宇宙的理论统一起来的尚未发现的定律的称呼。“我们感觉我们很接近了，但我们从未真正到达那里。它似乎总是在彩虹的边缘。”尽管科学家们在攻克这个包罗万象的理论方面面临困难，但霍金确信答案很快就会到来：“我把赌注押在它上面。”
他说，另一个谜团是“理解宇宙的起源以及它为何产生了我们看到的这个宇宙。”他认为，有太多的理论解释了我们自然界中看到的一些现象，但却无法适用于所有情况。“如果宇宙学不产生与我们观察到的结果相符的预测性理论，那它就不是科学，”他说。
最后，Svitil 问道霍金如何看待约翰·霍根（John Horgan）最近的书《科学的终结》（The End of Science），书中作者认为科学的所有基本问题都已得到解决。霍金喜欢简洁地回答，因为他患有肌萎缩侧索硬化症——卢伽雷氏病——必须通过电脑拼写出他的话来交流。他的回答是？“胡说八道。”
========================================================= 博物馆评论：洛杉矶的雷克斯龙和蟑螂 洛杉矶县自然历史博物馆主入口的入口处，摆放着霸王龙和三角龙骨骼的全尺寸复制品，它们正陷入殊死搏斗。这个戏剧性的中心场景非常贴切，因为恐龙馆是博物馆最受欢迎的展览。如果您喜欢大型野兽，现在是参观的好时机。从即日起至五月初，博物馆将展出“俄罗斯巨型恐龙展”，展品包括在俄罗斯和蒙古发现的早期恐龙、类哺乳动物爬行动物、古代鱼类和海蜥蜴。
与纽约美国自然历史博物馆和华盛顿史密森尼学会等宏伟的古老机构相比，这里的展品有些稀疏。例如，纽约博物馆拥有一个 94 英尺的蓝鲸模型，而洛杉矶则展示了一个八英尺长的蓝鳍金枪鱼骨骼。尽管如此，博物馆还是收藏了一些珍品——世界上最大的西南蛾类和蝴蝶收藏，以及北美唯一公开展示的巨口鲨（世界上最稀有的鲨鱼）标本。您还将看到一些奇特的活体昆虫，包括马达加斯加嘶嘶作响的蟑螂、巨型竹节虫和粪甲虫。
工作时间：工作日 9:30 至 17:00，周末 10:00 至 17:00。成人 8 美元；老年人和学生 5.50 美元；儿童 2 美元。五岁以下儿童免费入场。
========================================================= 旧石器时代的守护者 在欧洲各地出土了许多神秘的、怀有身孕的女性雕像。大多数雕刻于 30,000 至 10,000 年前。但它们是做什么用的呢？传统观点认为它们是生育偶像。纽约大学的考古学家兰德尔·怀特（Randall White）认为并非如此。他表示，雕刻这些小雕像的旧石器时代狩猎采集者不会鼓励生育。对于一个小小的冰河时代猎人团体来说，增加要喂养的嘴巴是他们最后想到的事情。怀特说，今天仍然存在的狩猎文化实际上试图限制生育数量。
他认为这些小雕像是为了在怀孕和分娩期间保护女性。他检查了 100 多个这样的物品；许多物品都显示出解剖学细节，例如表明女性处于怀孕最后几分钟的分娩征兆。“从表面的磨损程度来看，我们可以判断它们是否代代相传，”他说。“它们并没有。它们几乎立即被埋入地下。这一事实，以及解剖学细节，表明它们是为了安全分娩，而不是为了多生孩子。”
========================================================= 手口并用 没有手势的对话会是什么样的？困难，在意大利这样的国家，也许是难以想象的。正是她前往意大利的旅行，激发了芝加哥大学的心理学家简娜·艾弗森（Jana Iverson）去探究我们是从他人那里学会手势，还是这是一种与生俱来的说话方式。她让 24 名儿童，其中 12 名从小失明，先比较两个相同玻璃杯中的水量，然后在一个玻璃杯中的水倒入一个盘子后再次比较。（失明儿童用手探索水和容器。）
当被问及他们是如何得出答案时，失明和视力正常的儿童在说话时都使用了相同的手势，包括将一只手弯成 C 形并模仿倒水的动作。即使在与他们认识的失明实验者交谈时，失明儿童也会打手势。“一个人从未见过手势，却会打手势，”艾弗森说，“即使是与他们知道看不见的人交流，这也表明手势和说话在某种非常基本的方式上与我们大脑中的语言紧密相连。”
========================================================= 早期预警 去年六月，当危地马拉最活跃的火山喷出数千英尺高的熔岩时，卢克·弗林（Luke Flynn）并不感到惊讶——他四天前就预测到它会爆发。弗林是夏威夷大学火奴鲁分校的火山学家，他是第一位使用卫星探测即将爆发的火山的人，他的工作可能会带来可靠的早期预警系统。
在过去的两年里，弗林利用计算机——以及两台绕地球运行的红外相机——监测了西半球的 11 座活火山。他的团队开发了一个自动化系统，可以在卫星数据传输到地球后的几分钟内对其进行分析。
去年五月初，弗林注意到危地马拉的帕卡亚火山似乎正在苏醒。卫星显示帕卡亚周围的地面正在迅速升温。弗林想知道火山是否会爆发。5 月 20 日，它爆发了——将近一英寸厚的火山灰覆盖了附近的危地马拉城，并导致该市机场关闭。六月，当他看到帕卡亚下方的热点再次升温时，他预测几天内将再次爆发。四天后，火山再次爆发。“当熔岩从帕卡亚涌出时，它在火山表面产生了裂缝，让热气体逸出，”弗林说。“我们用卫星探测的就是这些气体。”
那么，为什么弗林无法预测任何火山何时会爆发呢？因为没有两座火山是相同的。每座火山都有其独特的地理和历史，每座都需要进行研究，以便识别其预警信号。目前绕地球运行的两颗火山监测卫星还不够。弗林说，一个拥有六到八颗卫星的系统，可以监测全球几乎所有火山。
========================================================= 吸血鬼综合症 神经学家胡安·戈麦斯-阿隆索（Juan Gomez-Alonso）提出了一个不同寻常的医学假说，解释了吸血鬼传说的起源。西班牙比戈市 Xeral 医院的戈麦斯-阿隆索说，关于淫荡、嗜血吸血鬼的故事，可能是受到了患有狂犬病的启发。他追溯了 18 世纪初欧洲中部一次狂犬病爆发与吸血鬼故事开始流传之间的联系。“一些症状，例如攻击性和性欲亢进，可能不会被视为疾病的表现，”他说。“受过教育的人可能认为这一切都是恶意存在的生物所为。此外，狂犬病患者对某些刺激——气味、光线、水和镜子——的奇怪排斥一定令人非常困惑。”
戈麦斯-阿隆索接下来要做什么？狼人？碰巧，是的。“可以假设狂犬病与狼人传说发展之间存在联系。”
========================================================= 非洲之外：时间沙丘上的足迹 20 万年前一场大雨过后，一个小小的身影走过一片沙丘。沙子覆盖了脚印，最终硬化成砂岩。又过了几个世纪，砂岩被侵蚀了。在南非纳洪，一些正在休息的建筑工人发现了这些脚印，当时认为距今 30,000 年。现在，开普敦地理科学委员会的地质学家戴夫·罗伯茨（Dave Roberts）重新测定了这些印记的年代，他说它们有 20 万年的历史，是地球上最古老的人类足迹。“我们现在拥有更强大的测年技术，”罗伯茨说。他使用了热释光测年法，这是一种测量沙粒最后一次暴露在光线中的时间的方法。这些脚印只有七英寸长，清晰地显示出五个脚趾和一个发育良好的足弓。
========================================================= 审判日碎片 大约 6500 万年前，太空中的某物猛烈撞击了尤卡坦半岛，引发了超过 300 英尺高的海啸、燃烧大陆的烈火以及阻挡太阳数月的尘埃云。这次撞击可能杀死了陆地上 90% 的脊椎动物，包括恐龙。撞击者是小行星还是彗星，一直存在争议。多亏了加州大学洛杉矶分校的地球化学家弗兰克·凯特（Frank Kyte），这场辩论可能已经结束。凯特发现了导致灾难的物质的第一块已知碎片。他说，那个杀手是一颗小行星。
凯特当时正在检查从夏威夷北部太平洋钻取的沉积岩芯。与大多数其他海洋沉积物不同，撞击时期的沉积物几乎没有微化石——它们的缺失标志着一场全球性灾难。在其中一个岩芯样本中，大部分是细粒沉积物，凯尔发现了一些不寻常的东西。“我看到岩芯里有这块小石头，”他说，“我把它捡了出来。”
这块石头最终含有一块 2.5 毫米长的小行星碎片。凯特石头的质地，以及高浓度的铱、铬和铁，表明它来自一颗小行星，而不是像彗星那样松散、冒烟的冰球。“我们可能拥有一块导致地球历史上最糟糕的一天的物体碎片，”他说。
========================================================= 古老的蓝色染料 据传说，古代英国女王布狄卡在公元 60 年涂上蓝色染料，然后将罗马第九军团切成碎片。这种染料来自一种叫做蓝草（woad）的植物叶子，直到十六世纪一直是靛蓝的主要来源。菲利普·约翰（Philip John）是英格兰雷丁大学的植物生物化学家，他说，尽管早已被合成化学品取代，但这种古老的工艺可能将复兴。他说，那些被遗忘的技术可以使工业界能够取代现在用于制作牛仔布染料的一些化学品。
约翰使用早期美国殖民者编制的说明手册——他们将蓝草带到北美——采摘叶子，将它们捣成糊状，然后制成柚子大小的球。然后他在一个大桶里发酵它们。他发现一种叫做梭状芽孢杆菌（Clostridium）的细菌能有效地将蓝草中的靛蓝转化为可溶状态，用作染料。“这是对一种被遗忘的生物技术的重新发现，”约翰说，“这可以为我们提供一个对下一世纪来说污染更少的印染业。”
========================================================= 下一站：奥黑尔机场的火箭 航天飞机及其火箭非常庞大——起飞时重约 450 万磅。其中约 85% 的重量是燃料。航天飞机设计在真空中工作，不仅必须携带燃料，还要携带燃烧燃料的氧气。由于这是一种效率低下的飞行方式，美国国家航空航天局（NASA）的工程师们最近测试了一种在飞行中获取部分氧气的发动机。阿拉巴马州亨茨维尔马歇尔太空飞行中心的乌维·休特（Uwe Hueter）说，这种发动机可以将起飞重量减半。
休特说，配备这种发动机的航天器将像火箭一样起飞。但在几分钟内，进气开始补充液氧。一旦航天器达到每小时 1500 英里——两倍于音速——液氧将完全关闭，发动机将燃烧燃料与空气混合。像冲压喷气发动机一样工作，飞船将加速到音速的十倍左右。当空气变得过于稀薄，发动机无法呼吸时，飞船将切换回火箭模式，冲入太空。
休特说，最近对该想法进行的风洞测试取得了巨大成功，他计划在约四年后进行飞行测试。从长远来看——大约 15 年后——休特希望这种发动机能与 NASA 正在开发的先进材料相结合，创造出一种价格几乎与喷气式飞机相同的飞行器。“我的愿景是，这将是一种水平起降的飞行器，”他说。“如果我们能将重量控制在一百万磅以下，大约相当于一架 747 的重量，我们甚至可以使用现有机场。”
========================================================= 胎儿手术 生下一个健康的男孩通常不会成为新闻。但去年费城儿童医院的一名婴儿的出生情况却非同寻常。该婴儿在出生前被诊断出患有脊柱裂，但由于儿科外科医生斯科特·阿兹迪克（Scott Adzick）进行了非凡的宫内手术，现在只有轻微的损伤。
脊柱裂是美国最常见的出生缺陷之一，是一个毁灭性的诊断。它是由怀孕第一个月脊柱未能闭合引起的，可能导致瘫痪、智力迟钝和脑积水。
据信，这些症状是由有毒物质引起的，这些物质会损害暴露脊髓中的未受保护的神经。羊水中的胎儿尿液是罪魁祸首。“它基本上会腐蚀脊髓，”阿兹迪克说。他希望通过手术封闭脊柱可以预防严重的出生缺陷。为了对 23 周大的胎儿进行手术，阿兹迪克打开了母亲的子宫，并使用胎儿背部的肌肉和皮肤来封闭脊柱的缺口，该缺口从上背部延伸到脊柱的末端。
七周后婴儿出生时，唯一的症状是右脚内翻和左脚活动受限。现在十个月大的他，其他方面都很正常。
========================================================= 静默之声 小号的颤音在音乐会上是一件辉煌的事情，但当它来自隔壁时，感觉就不同了。雅马哈的“静音铜管”（Silent Brass）满足了吹号手吹奏的冲动，同时消除了被驱逐的风险。“静音铜管”看起来像一个标准的弱音器，可以罩住号口，但有了它，演奏者可以听到每个音符的全部未经过滤的辉煌。“静音铜管”中的麦克风将压抑的音符发送到一个处理器，该处理器将其转换为数字信号，通过耳机以全音量播放。音乐家甚至可以邀请朋友过来一起即兴演奏，并将他们的乐器连接到同一个处理器。“静音铜管”的价格根据乐器不同，从 269 美元到 500 美元不等。雅马哈还可以为大提琴、小提琴和鼓制作静音设备。
