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2013年国际十大科技新闻(2)

作者:   来源:   时间:2014年07月31日
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6、“棱镜门”事件示警网络与信息安全

2013年国际十大科技新闻

一纸绝密文件被曝光,一场前雇员和老东家的快意恩仇,一次“老大哥”对个人隐私的探底,一堂全民国际政治课——课堂作业就是学生们有必要重新思考网络与信息安全,以及该如何在网络空间的霸权之下,维护规则与合作。此为“棱镜”之多面。

自今年6月起,美国国内和国际社会间掀起轩然大波,事件被称为“棱镜门”(代号PRISM),涉及美国9大互联网服务商与国家安全局之间存在的所谓“数据合作关系”,互联网巨头公信力轰然丧失。

事件延宕了半个2013年——媒体爱用的一个词儿叫“发酵”——越来越多的国家被卷入其中,“美英合伙欺负人”,连默克尔手机都被监听了,媒体都快评论不过来了。

美国高科技公司与政府之间,现已然展开了一场加密“军备竞赛”。12月,美国微软公司宣布对其用户服务和数据中心全面升级加密措施,将采用“完全正向保密”和2048位密钥等先进技术,以防范政府机构截取数据。据称到2030年前难以被破解。

这已不是“棱镜门”后第一家美国互联网公司采取此类行为。但美国国家安全局作为世界上规模最大、资金最雄厚、实力最强的情报机构之一,可以通过黑客手段盗取密钥,也可以通过法院强迫互联网公司交出。双方现在犹如一场猫鼠游戏。谁又比谁跑得快些?

棱镜风波难平息。但各国观众却早回神了,事既关己,最好还是现在就审视一下网络安全战——这一起点原本不平衡的全球博弈新战场。

7、光被“拘留”在晶体中达一分钟

2013年国际十大科技新闻

量子计算机和量子通信被谈论了多年、构想了多年,所谓的运行速度更快、处理能力更强大、信息传递更安全,于我们而言却仍只是一个美妙的概念,因为实现这些的重要前提是能够操控鬼魅的量子态,也就是信息的载体。而光作为存储和恢复数据的一种理想介质,自然就成为了科学家希望操控的对象,具体来说,就是将光拦截、储存再释放。

光线是目前已知宇宙中传播速度最快的,只在发生折射时会有难以察觉的减速。今年年初,美国佐治亚理工学院的研究小组曾经做到让一束光停留了16秒。但若想构建洲际量子通信网络,存储光的时长至少需以分钟计。不过,时隔半年,“分钟屏障”便被德国达姆施塔特大学的研究人员打破:光在一种不透明晶体中静止了60秒。

整个操作过程可以设想为:打开门,让一束光进入暗室,然后关上门,一分钟后再打开,让光出去。暗室就是这种不透明晶体,它拥有一种特性——电磁诱导透明效应,这让它在一束特定频率的控制激光下能够变得透明,相当于暗室的门打开了。当存储有数据/图像的第二束光(此项实验中存储的是一幅由3条横线构成的简单图片)照射到晶体上时,关闭控制激光束,晶体又变回不透明的暗室状态,被捕获在其中的第二束光无法发生折射,意味着其停止传播了。

光被拘禁在晶体中的最长时间达到了一分钟,超过这一时长后再重启控制激光束将其释放出来,存储在上面的图片就会失真。但这60秒,已经称得上是研制量子中继器的一个里程碑式的成果了。

8、人类探测器首次飞离太阳系

2013年国际十大科技新闻

这是一趟永不回头的星际旅行。美国航空航天局(NASA)9月12日正式确认,人类向外层空间派遣的首位使者——1977年9月发射的“旅行者一号”探测器已经在2012年8月25日前后跨出了太阳系,在寒冷黑暗的星际空间遨游了至少一年。

36年来,“旅行者一号”极大丰富了人类对于太阳系及太阳系以外空间的认知。它被认为是地球的星际大使,担当着“传播地球文化和联络其他宇宙生物”的任务。探测器上携带了一张镀金表面的铜质磁盘唱片,内容包括语言、音乐、影像。音乐中集锦了地球自然界的各种声音和27首世界名曲,包括有管平湖先生演奏的中国古琴曲《流水》;语言中甚至包括了古代美索不达米亚阿卡得语等非常冷僻的语种,现在正轮番用55种语言播放着问候,以一种生怕任何一个外星文明会忽略我们的高调,滑出太阳系。

如果有幸能偶遇任何地外智慧生物,这张唱片上的信息将让它们了解我们可爱的地球。但从另一个角度讲,暴露地球的坐标也存在一定的风险——相当一部分人,出于对“宇宙社会学法则”的信仰,认为主动让自己被其他外星生命发现是非常糟糕的行为,正如夜行于黑暗森林中,理应偃旗息鼓。

但作为第一个走出太阳系的人造物体,“旅行者一号”到达了从来没有探测器到过的空间,它在助推火箭及行星引力的作用下速度曾达到惊人的每秒17公里,这些都成为了人类科学发展史上的一座里程碑。

9、“冰立方”首次观测到太阳系外高能中微子确凿证据

2013年国际十大科技新闻

过去一个世纪,宇宙射线的起源一直是困扰物理学界的几大谜团之一。但由于宇宙射线中的高能粒子轰击其他物质的原子时,会产生辐射和中微子,因此科学家试图通过寻找中微子来解决这个问题。

中微子是宇宙中除光子之外最多的粒子,但它们不带电荷且几乎没有质量,可以穿过岩石、金属甚至人体,因此很难被探测到。但在极少情况下,中微子会撞到原子,产生一种被称为μ子的粒子以及一种蓝光闪烁。此时,设置在南极地下一个冰块里的中微子探测器——“冰立方”(IceCube)就可以捕获这种闪烁。

今年6月,这架中微子天文台记录到迄今最高能级的一次中微子震荡事件,即这种亚原子粒子在飞行途中从一种类型转变为另一种类型的现象,这是达成对中微子质量清晰认识的必要一步。

随后,在分析了2010年5月至2012年5月“冰立方”收集的数据后,11月,项目科学家再次宣布,发现了28个高能中微子,其能量都超过30万亿电子伏特。随着“冰立方”收集到的更多数据,这些中微子的来历也将被揭开。

早在1987年,日本与美国研究人员捕捉到源自河外星系大麦哲伦云内一颗超新星爆发的24个低能中微子,他们后来因此获得诺贝尔物理学奖。但“冰立方”天文台这批成果中包括两个能量约为1千万亿电子伏特的中微子,不但再次捕获到这些来自太阳系外的“幽灵”,且其能量比1987年发现的超新星中微子高出100万倍以上。如果要问,在人类中微子探索史上,此次发现的意义有多大?或许20年后才能回答。届时我们回头看时会说:那就是中微子天文学的开端。

10、嫦娥三号成功落月

2013年国际十大科技新闻

嫦娥落月,玉兔巡视。自上世纪80年代以来人类首次月面可控软着陆由中国成功实施。北京时间12月14日21时11分,嫦娥三号成功实施月面软着陆,标志着中国成继美苏后第三个实现月球软着陆国家。在此之前,只有美国实现了载人登月,苏联开展过两次月面无人巡视探测任务。而“嫦娥”和“玉兔”的自主导航能力及其携带的极紫外相机、月面光学望远镜和测月雷达,都是美苏上世纪探月时不曾用过的,人类此前登月时所用的探测器,也无法拥有当今先进的计算技术。

作为中国首个在地球以外天体实施软着陆和月面巡视勘察的航天器,嫦娥三号是实现了中国探月工程二期“落”的工程目标,创造中国航天史上的又一个第一。在成功完成月面软着陆后,嫦娥三号已进入科学探测阶段。“三姑娘”也没忘向地球家园传回在月球上拍摄的照片,整幅图像通过60张照片、三次环拍拼接而成。

自1958年以来,世界各国共进行了129次月球探测活动,其中成功或基本成功66次,失败63次,成功率仅有51%。

但好邻居月球仍是最让人类感兴趣的太空阵地之一。史上第一次探月高潮围绕美苏的竞争展开,随美国登月成功而落下帷幕。1969年的7月20日,代表人类首次踏上了月球的宇航员阿姆斯特朗就此成为整个星球的英雄人物,经典时刻被镌入史册。而如今,在迅速展开的新一轮探月热中,中国强势入围,美国却于无奈之下放弃月球——奥氏太空探索方针第一步就是宣布取消“星座计划”(即新“重返月球”计划)。此时此刻,美国大概很想说一句:老大尽力了,你行你上吧。

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