环球科学要闻 | 霍金的黑洞面积定律首次被验证

· 航天 ·

中国空间站航天员首次成功出舱

图片来源：新华社/金立旺 摄

北京时间2021年7月4日14时57分，经过约7小时的出舱活动，神舟十二号航天员乘组完成出舱活动期间全部既定任务，航天员刘伯明、汤洪波安全返回天和核心舱。这是继2008年神舟七号载人飞行任务后，中国航天员再次进行空间出舱活动。在此次出舱活动中，两位航天员完成了舱外活动相关设备组装、全景相机抬升等任务，首次检验了我国新一代舱外航天服的功能性能，首次检验了航天员与机械臂协同工作的能力及出舱活动相关支持设备的可靠性与安全性，为空间站后续出舱活动的顺利实施奠定了重要基础。目前3名航天员状态良好，后续在轨飞行期间还将进行一次出舱活动。（新华社）

· 天文学 ·

霍金的黑洞面积定律首次被验证

图片来源：LIGO/T. Pyle

霍金曾提出黑洞面积定律，即黑洞事件视界的面积永远不能随着时间的推移而减小。该定律不能通过对单个黑洞的观测证实，但引力波探测允许科学家通过黑洞合并检测这一定律。近日，在一篇发表于《物理评论快报》的论文中，科学家对比了首次引力波事件GW150914中，黑洞合并前后的面积。他们发现合并前两个黑洞面积的总和小于合并后的黑洞，这验证了黑洞面积定律。同时他们还表示，引力波波形和残余黑洞的质量与自旋之间的关系符合广义相对论。

· 微生物学 ·

牛胃中微生物可分解塑料

奶牛的食物含有天然的植物聚酯纤维，而奶牛瘤胃（反刍动物的第一胃）中的微生物群落可以消化聚酯。近日，在新发表于《生物工程和生物技术前沿》的一篇论文中，科学家收集了奶牛瘤胃液，并将其分别与粉末和薄膜状的三种聚酯类塑料混合。结果发现，一段时间后瘤胃液可以分解这三种聚酯塑料，且对粉末状的塑料分解效果更好。此外，与使用瘤胃液中单一组分的微生物相比，直接使用瘤胃液的塑料分解效果更好。研究者推测瘤胃液含有多种酶，可以与微生物群落协同发挥作用。

· 物理学 ·

爱因斯坦引力波探测器被正式纳入建设计划

爱因斯坦望远镜将包含3组6个干涉仪，组成臂长10千米的等边三角形排列结构。（图片来源：ET CONCEPTUAL DESIGN TEAM）

近日，欧洲研究基础设施战略论坛（ESFRI）发布了最新的路线图，爱因斯坦望远镜项目被纳入其中，并以19亿欧元的预算成为11个入选项目中耗资最高的项目。爱因斯坦望远镜是第三代引力波探测器，科学家们在2004年时便已提出其设想，2011年时完成了初步概念设计。相比目前的LIGO和Virgo等第二代引力波探测器，该探测器的尺寸更大、灵敏度更高，可探测到距离更远的引力波事件。爱因斯坦望远镜项目被纳入ESFRI路线图标志着其开展取得了重大突破，并将进一步推动大型科研项目的国际合作。不过，ESFRI不会为该项目直接注资。下一步，项目团队须自行组建建设团队、将概念方案转化为技术设计方案，并寻求资金支持。该项目预计将于2024年完成选址工作，2026年动工，2035年投入观测。

· 农业 ·

改善空气质量可提高农作物产量

过去的研究发现，严重的空气污染对植物有害，但并未给出定量分析。最近，斯坦福大学的研究者基于空气质量监测站和高精度卫星的监测数据，对美国九个州的玉米和大豆产量进行了分析。结果表明，在过去20年里四种空气污染物（臭氧、颗粒物、二氧化氮和二氧化硫）使得玉米总产量平均减少了5.8%，大豆平均减少3.8%。美国国会通过《清洁空气法》修正案后空气污染问题得到改善，这一举措让玉米和大豆产量分别增长了约4%和3%。《环境研究快报》的这项发现强调了改善空气污染的重要性，并指出更清洁的空气可能有助于提高农作物产量。

· 行星科学 ·

水星拥有巨大铁核心的原因

图片来源：University of Maryland

水星是距离太阳最近的行星，其铁核心占行星的比例也是太阳系中最高的。以往科学家猜测，水星在形成后，不断遭受撞击并抛射幔层物质，导致幔层较薄核心较大。而近日，一项发表于《地球与行星科学进展》杂志的研究表示，水星铁核心巨大更多是因为磁场。天文学家表示，太阳系早期，铁粒被太阳磁场吸引到太阳系中心；行星形成时，离太阳较近的行星核心中的铁就比较远的行星多。这一研究表明，在考虑行星形成时，不能忽略磁场的影响。

· 神经科学 ·

工作记忆和决策由不同的神经通路控制

了解大脑中参与工作记忆和决策的神经通路，能帮助遭受损伤的大脑恢复至此前的工作状态。近日，日本科学家在《科学·进展》上发表一篇论文，表示他们开发了一项新的技术，能同时实现抑制神经突触活动和在体外定位投射神经元，并成功识别了猴脑的背外侧前额叶皮质（dlPFC）中参与工作记忆和决策的神经通路。这一脑区仅存在于灵长类动物中，它还和外侧丘脑背内侧核（MDl）、背侧尾状核（dCD）相互联系，是灵长类动物形成多种认知能力的基础。通过分析猴子的行为变化，他们发现当抑制猴子dIPFC和MDl中的双向投射神经元，会导致工作记忆出现问题，而抑制dlPFC和dCD任一脑区中的投射神经元能改变它们在决策时的偏好。这种技术或能帮助我们了解灵长类动物中多种和认知功能相关的神经通路。

· 新冠疫情 ·

截至北京时间7月5日10时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例183 729 671例，死亡病例3 975 948例。

7月4日0—24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例22例，其中境外输入病例19例（上海6例，广东5例，云南5例，四川2例，陕西1例），本土病例3例（均在云南）；无新增死亡病例；无新增疑似病例。

31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者14例（均为境外输入）；当日转为确诊病例2例（均为境外输入）；当日解除医学观察21例（均为境外输入）；尚在医学观察的无症状感染者443例（境外输入437例）。

文：王昱、李诗源、谢汝雨、金邓格、赵冰莹

编辑：杨心舟、石云雷

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