新聞通識
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- 2022年07月18日
實驗中認出四年前手機鈴聲 研究首證蝙蝠具長期記憶 或有助獵食
【有線新聞】蝙蝠聽覺靈敏,原來記性也不差,巴拿馬有研究發現,蝙蝠對特定聲音的記憶長達四年,是首次證明蝙蝠有長期記憶。 在巴拿馬這個國家公園,史密森熱帶研究所的學者為蝙蝠的記憶力做實驗,首先是訓練49隻野生蝙蝠,教懂牠們分辨五種手機鈴聲,其中兩種鈴聲代表有食物,然後學者為這批蝙蝠植入追蹤晶片,再放牠們返回野外。四年後,學者先後尋回8隻訓練過的蝙蝠,再次用當時的五種手機鈴聲測試,結果即使相隔長達四年,蝙蝠依然記得哪兩種鈴聲代表有食物。 研究是刻意用鈴聲測試,因為這些聲音是人為,大自然不會聽見,所以如果蝙蝠認得,肯定是源自四年前的記憶。但記得特定聲音對蝙蝠有甚麼用?參與研究的蝙蝠主要吃青蛙,學者相信蝙蝠需要透過青蛙的叫聲分辨哪些青蛙有毒、哪些青蛙體型太大難以叼走,所以發展出記住聲音的能力。 對大腦來說,長期記憶需要消耗更多能量,應該要有足夠誘因才會形成,今次發現有助了解長期記憶在演化上的價值。
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- 2022年07月15日
學者高速攝影分析 破啄木鳥「頭骨吸震」迷思 免於腦震蕩只因腦部小
【有線新聞】啄木鳥不停啄木,一般認為牠們的頭骨可以吸震,但比利時有學者提出質疑,他們以高速攝影發現,啄木鳥在啄木時,頭骨不但沒吸震,反而加強撞擊力。 為了兩餐,辛苦也要「頂硬上」。啄木就是不斷將頭撞向樹身,大腦自然首當其衝,曾經有人發現啄木鳥的頭骨有一小塊海綿狀結構,令不少人以為啄木鳥頭骨有吸震功能,就連動物園的介紹也會這樣說。 比利時安特衛普大學有研究挑戰這個說法,驗證「頭骨吸震」是否事實,以高速攝影機分析啄木鳥動作,留意定點標記位置,如果頭骨真的像車的「泵把」那樣吸震,啄木後較近腦部的標記會滯後,但事實並沒發生,三個標記的相對距離沒變過,即是整個頭骨的速度一致,腦部受到的衝擊並沒減弱。學者認為其實這樣才合理,想像啄木鳥的頭是個鐵槌,一個鐵槌如果有吸震結構根本難以發力,啄木鳥的頭骨不只沒吸震,反而是以整個頭部協助撞擊。 那麼啄木鳥為何不會腦震盪?學者認為答案很簡單,就是啄木鳥的腦部很小,啄木的衝擊根本不足以震傷大腦。根據學者的計算,啄木鳥的啄木速度要加倍,才需要擔心腦震盪。
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- 2022年07月14日
八爪魚手套 十指設人工吸盤 距離感應器配微型氣泵 水底吸物無難度
【有線新聞】美國有工程師從八爪魚的吸盤得到靈感,發明了一種八爪魚手套,每隻手指也有人工吸盤,就算在水底工作,也可以輕易吸住各種物件。 我們平時掛牆用的吸盤是受八爪魚這類動物的啟發,但八爪魚的吸盤在水中也用到,人工吸盤又能否做到? 弗吉尼亞理工大學的專家解決了這個問題,這隻手套每個手指頭也有吸盤,而且和八爪魚一樣、在水底也有吸力。秘密是每個吸盤附近也有個距離感應器,當吸盤接觸到任何表面,感應器會啟動微型氣泵,將吸盤和表面之間抽真空,產生吸力吸住表面。氣泵只要消耗低至100毫瓦的功率,便有可能做到。因為有外力持續抽真空,所以在水底也有吸力,只要關掉氣泵就會放下物件。八爪魚手套的每隻手指,可以吸起一公斤的重量,但水底有浮力幫助,實際可以吸起更重的東西,不同形狀及物料也沒所謂。 學者相信八爪魚手套在海底考古有望大派用場,研究已經發表於《科學進展》期刊,而且獲選為今期封面。
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- 2022年07月13日
美專家設計特殊加熱面 加快煲底對流、提升煲水效率 長遠或有助節能
【有線新聞】煮沸水不只是日常生活必需,亦是發電廠的重要一環。為了提升煮沸水的能源效益,美國麻省理工的專家設計了一種特殊的加熱表面,可以令水更快煮沸。 有些現象你常常見到,但不代表你有細心觀察過,例如煮沸水。熱能是透過煲底傳給水,最底的水會最先到達攝氏100度,由液態變成氣態,形成氣泡向上升,但當火力大,氣泡形成得快,在煲底積聚成大氣泡會阻礙其他水接觸煲底,減慢對流,令煮沸整壺水的時間拖長。麻省理工的專家想到在煲底的表面著手,設計了一種幾何結構。在微米尺度下可以看見,表面雕刻成大量整齊排列的圓柱,在納米尺度下會看見每個圓柱的頂,也布滿不規則刮痕,令圓柱頂部凹凸不平,表面積大大增加。結果煮沸水時,圓柱頂部受熱面積特別大,令氣泡優先在這些位置產生。由於氣泡位置分散,不會輕易在底部結合阻塞,令煲底更「暢通」加快對流。實驗證明煲水效率明顯上升,更快煮沸整壺水。 學者下一個目標是大面積、低成本施加這種表面處理,不少工廠及發電廠也是靠煮水把能量轉換成電力,如果新技術能得以普及,有望加強節能,研究獲美國能源部及空軍資助。
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- 2022年07月12日
韋伯太空望遠鏡首張深空圖片 拍下46億年前宇宙「景色」 為至今最遠紅外線影像
【有線新聞】美國太空總署的韋伯太空望遠鏡發表第一幅深空圖片,是人類至今拍得最遠、最清晰的宇宙紅外線影像。 照片以紅外線鏡頭拍攝涉及多個紅外線波段,為了方便人類以肉眼觀賞,專家為不同波段配上紅、橙、綠、藍等顏色,得出這幅全彩圖片。當中有部分光點明顯有星芒效果,這些光點也是單一光源,是銀河系裏面的其他星體,算是我們的鄰居。至於其他沒星芒的光,其實每團光也是一個星系,只是距離我們非常遠,無數光點融為一體。 這些星系距離我們46億光年,它們的星光要46億年才到達地球,意味現在大家見到的是46億年前的宇宙。 細心觀察的話,會發現相中有些光斑扭曲成弧形,這些是重力透鏡效應,代表附近區域質量巨大,重力足以扭曲光線,產生類似放大鏡的變形效果。 韋伯是新一代太空望遠鏡,如果想知它進步了多少,有學者以哈勃望遠鏡拍攝同一片星空,兩者比較之下,就知道韋伯大幾個碼的主鏡比哈勃看多了幾多細節。未來韋伯將會嘗試望得更深,幫助人類了解更遠的星系,一窺我們從未見過的年輕宇宙。
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- 2022年07月11日
NASA飛行器著陸貝努險被「活埋」 揭鬆散小行星掠過地球或成意外威脅
【有線新聞】美國太空總署的探測器兩年前短暫降落小行星「貝努」,最新分析發現當時著陸相當驚險,小行星的表面非常鬆散,探測器著地時差點「泥足深陷」。 2020年10月,美國太空總署的奧西里斯探測器順利降落小行星貝努,以著地再起飛的方式在接觸地面的數秒間收集沙石,這些樣本要到2023年才到地球,但接觸時的影片和數據早就到手。 原本科學家以為探測器蜻蜓點水式壓一壓,頂多在地面留下一個很淺的印,但事實完全不是這樣。根據現場拍下的片段可以見到,探測器雖然下降得很慢,但一碰地面就飛沙走石。專家比對速度等各項數據,以電腦動畫重現當時情況,原來探測器著地一刻濺起大量碎石,不是留下一個淺印,而是撞出直徑八米的撞擊坑。 專家解釋,因為小行星質量小、引力低,表面地質極為鬆散,探測器著陸時有如掉進巨大波波池,現場數據顯示,探測器甚至在點火起飛一刻仍然一度下沉,如果噴射器再遲些才點火,探測器隨時被沙石「活埋」。 這次發現帶來一個啟示,就是類似貝努的小行星因為表面極易崩潰四散,一旦擦過地球大氣層可能引發意料之外的威脅,人類有需要及早了解。
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- 2022年07月08日
曾因過度捕獵瀕滅絕 德國考察隊發現長鬚鯨集體覓食 規模近年首見
【有線新聞】南極生態傳來好消息,上世紀70年代瀕臨滅絕的長鬚鯨經過半世紀的保育,有再次興盛的跡象。有德國考察隊見到多達150隻長鬚鯨集體覓食,規模是近年首見。 長鬚鯨是僅次藍鯨的地球第二大生物,身長可達27米。本來分布在大部分海域,但踏入20世紀,人類過度捕獵長鬚鯨,多年來累計獵殺達70萬條,令長鬚鯨瀕臨滅絕。直至1976年捕獵長鬚鯨才被禁止,但當時很多海域已經見不到長鬚鯨的蹤影。禁獵近半世紀,德國魏格納研究所2018年及2019年兩度考察南極海域調查長鬚鯨,近日發表報告。 三千多公里的航程中,考察隊先後目睹100群長鬚鯨,最大的一群達150條,當時正集體覓食,以往考察隊只是見過十多條一群,今次規模是近代首見。至於長鬚鯨族群數量最繁盛的是南極洲附近的象島,有3,600多條長鬚鯨棲息,學者以模型推算,南極海域可能總共有近8,000條。長鬚鯨的食物包括磷蝦,排出的糞便有不少養分,可以滋養海洋,令磷蝦數量增加,造福整個海洋生態。
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- 2022年07月07日
新機械人自學系統 仿人類示範動作 自行摸索重現 青蛙跳、後空翻都學到
【有線新聞】四足機械人用途廣泛,但編寫動作程式很花時間。瑞士蘇黎世聯邦理工學院及德國普朗克研究所合作,發明了自我學習系統,只要人類示範一次,機械人會自行摸索,做出各種符合要求的動作。 與雙足機械人相比,四足機械人平衡力較好,負載能力亦更高,近年亦逐漸投入實際應用,但要協調四隻腳並不容易,平地行走是一套模式,走樓梯又是另一套模式,編寫各種動作程式非常花時間,如果機械人懂自己摸索又如何? 我們看看實際示範,假設有某種應用,需要機械人身體以波浪式前進,機械人先收起所有腳、記著這個要求,之後機械人在虛擬空間反覆嘗試,直至摸索出四隻腳如何配合,才可以令身體畫出波浪軌跡。當然紙上談兵不足夠,最後機械人會在現實中,執行自我的學習成果,將波浪式要求切實重現。 另一個示範是青蛙式,自學系統很快明白必須要彈跳才做到,自己學會四隻腳同時離地,以小跳躍方式前進。 最後一道考題,身體翻騰落地。機械人在虛擬空間果然領悟出要做後空翻,而且成功在現實世界,打出乾淨利落的後空翻。 有了這套自學系統,人類就不需要每次為不同動作重新編程,節省時間之餘,機械人想出的動作更可能突破人類想像。
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- 2022年07月06日
再生能源供電不穩 芬蘭「沙電池」儲熱數月 夏季剩電冬季用
【有線新聞】我們日常接觸的電池也是成分複雜的化學裝置,但芬蘭出現一種新形態的「電池」,它的本體就只是一大堆沙,但可能是綠色能源的救星,這種「沙電池」是如何運作的? 烈日當空的沙灘,曬得滾燙的沙有如熱鍋一樣,有否想過你踏在腳下的,是一塊足以打破綠色能源困局的巨型電池? 風力及太陽能發電也是相對成熟的可再生能源,但供電量不均勻是個大問題,風大或者太陽猛烈時,供電量大到用不完,但天氣與環境轉變時,又可能會全城不夠電用。能儲起過剩的發電量就最好,這個正正是電池的功能,但大規模的電池成本極高,所以芬蘭一間能源公司發明了一種另類電池,就是用沙,大量的沙。 這座類似糧倉的建築是芬蘭最新的沙電池,裡面有100公噸的沙。當綠色能源產能過剩,以多餘的電加熱空氣注入建築,將沙加熱至攝氏500度,沙的儲熱能力相當好,高溫甚至可以維持數個月直至冬天,而芬蘭冬天時日照很短,太陽能嚴重不足,熱沙可以用作加熱水及暖氣,將夏季等過剩的電力釋放。所以這堆沙名副其實是電池,只是儲電方式不是化學能,是熱能。現時它已經投入運作,是世上第一座商業應用的沙電池。
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- 2022年07月05日
染登革熱後更惹蚊 研究指蚊病毒可改變體味「號召」蚊叮播毒 除味或可防蚊
【有線新聞】有些人的氣味特別惹蚊,病毒可能也懂得利用這一點。一項中美合作的研究發現,登革熱和寨卡這類由蚊叮傳播的病毒,會改變受感染者的體味,吸引更多蚊將病毒傳開去。 叮過病人的蚊如果飛過來叮你,有機會傳播疾病,表面上傳播是蚊主動及主導,原來事實相反,病毒可能才是「幕後操盤人」。 北京清華大學和美國康涅狄格大學的學者以老鼠實驗,將受登革熱或寨卡感染的老鼠和健康的老鼠放在一起,看看哪一邊較惹蚊,結果是有病的老鼠吸引更多蚊,重複多次也是一樣,證明蚊的選擇不是偶然。學者比對兩邊老鼠的氣味,發現唯一分別是苯乙酮,病鼠散發的苯乙酮水平特別高,惹蚊的就是這種氣味。 為何病鼠會有這種變化?原來老鼠被登革熱或寨卡感染後,病毒會抑制皮膚上一種抗菌分子,令皮膚的微生物數量上升。這些微生物會製造苯乙酮,令病鼠散發惹蚊的氣味,就好像病毒間接向蚊發出訊號,吸引更多蚊叮咬病鼠,將病毒進一步傳開去。 至於人類,學者分析登革熱病人的體味,發現苯乙酮氣味的確比一般人高,推斷同一機制也發生在人類身上。如果推斷屬實,壓抑體味中的苯乙酮,可能有助預防蚊叮播毒。
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- 2022年07月04日
印尼雨林發現新品種肉食植物 地底豬籠草 專獵泥內昆蟲
【有線新聞】肉食植物千奇百怪,但大自然還有新驚喜,科學家在印尼雨林地區發現新品種的豬籠草,它們的獵食範圍更在地底。 人類要小心地滑,昆蟲也一樣。豬籠草主要分布於亞洲熱帶地區,是捕食昆蟲的肉食植物,它們會分泌香味引誘昆蟲,當接近香氣源頭,豬籠表面有一層光滑的蠟面令獵物失足掉到籠底,有入無出。 現時已知的豬籠草大約有170種,它們的豬籠也是在較高位置,以便引誘飛蟲墮入陷阱,但在印尼出現例外。捷克帕拉茨基大學的團隊在婆羅洲雨林發現一棵植物,它的葉是屬於豬籠草,但不見有豬籠吊掛,仔細調查後,原來豬籠埋在地底。這個現象不是人為,是天然策略,豬籠在泥土下,是為了捕獵地底的蟻、蟎及甲蟲,相信是因為這一區地面的昆蟲較地底少,令它演化出這種生態。 學者確認這是豬籠草新品種,並且希望今次發現有助喚起大眾和政府保護婆羅洲的生態多樣性。
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- 2022年06月30日
特殊透鏡盡「吸」日光扭直射線 太陽能板毋須再「追光」 發電效能更進一步
【有線新聞】太陽能板的效能取決於日照方向,但追蹤太陽成本不低。美國史丹福大學的專家發明了一種特殊透鏡,能夠全方位收集太陽光,令太陽能板的表現更上一層樓。 在晴朗的日子,太陽能觸手可及,但無論哪款太陽能板,都是陽光直射時效益最大,所以平放的話,只有正午時段用盡發電效能。如果不想浪費日照,典型做法是參考向日葵自動追蹤太陽方位,但日照方向視乎經緯度;另外,就算同一個地方,一年四季太陽路徑也有分別,所以一個好的「向日葵系統」成本不低,而且轉動太陽能板本身也消耗不少電力。 史丹福大學的新發明循另一條思路解決問題,它是一塊透鏡,形狀好像倒轉的金字塔,一般透鏡是單一折射率,但這個倒金字塔每一層的折射率也不同,結果無論光線從哪個方向射入,也會被透鏡折射向下,最終垂直射向底部。如果將這種透鏡鋪滿太陽能板的表面,無論日照是甚麼方向,透鏡也可以將陽光扭成垂直,直射太陽能板。 測試顯示透鏡持續收集九成陽光,聚焦至三倍亮度,提升太陽能板整體效能,透鏡本身可以用3D打印製造,如果普及的話,太陽能板不需要再扮向日葵,由日出至日落,發電效能也與正午看齊。