【美媒：科学家发现银河系“古老心脏”】据美国趣味科学网站10月11日报道，研究银河系起源的天体物理学家可能发现了我们所处的银河系的“古老心脏”，系内所有恒星和行星正是围绕这一原始内核形成的。
报道说，我们银河系最古老的1.8万颗恒星位于人马座，它们形成于银河系的原星系，即构成年轻星系中第一批恒星的原始气体与尘埃云团。这批恒星的年龄已超过125亿年。研究人员发现，这些恒星的质量仅约占银河系总质量的0.2%，却是银河系的核心，整个银河系最终就是围绕着它们形成。这一研究结果9月8日发布在“档案库”预印本系统，目前尚未经过同行评议。
为了发现这批原始恒星，天文学家利用了欧洲航天局“盖亚”卫星收集的数据。“盖亚”是2013年发射的一个重约1630千克的航天器，用来绘制最详细、最准确的银河系地图。
这份研究报告的主要作者、德国海德堡马克斯·普朗克天文学研究所的天文学家汉斯-瓦尔特·里克斯对趣味科学网站记者说：“长期以来人们（基于理论和模拟）一直认为最古老的恒星位于星系的中心。我们现在已经证明了它们的大量存在。这就像在一座老城从事考古活动。我们已经证明，最古老、最原始的废墟正处于‘现代’城市中心。”
对银河系古老心脏的寻找从银河系中心最拥挤区域（凸起的中心）开始，搜寻的目标是与拥有大约130亿年历史的银河系基本同时期形成的极少数恒星。
报道说，要分辨出这些恒星如同大海捞针，研究人员在“盖亚”卫星收集的200万颗处在银河系中心30度范围内恒星的数据中，寻找金属含量低的质量较轻、寿命较长的恒星。与这一特性匹配的恒星诞生于一个年轻得多的宇宙，当时宇宙中还没有充满因超新星爆炸而散布到四面八方的重金属。
不过这只是部分情况，因为银河系中金属匮乏的恒星也有可能来自小一些的矮星系，它们与我们的银河系碰撞，并融入银河系。通过分析这些恒星在太空中经过的路径，并且只保留那些不是在转变方向后进入银河系金属匮乏区域的恒星，研究人员得以将构成银河系古老心脏的恒星与源自矮星系的恒星区分开来。
这让研究人员得到了某种原始的恒星基础架构，银河系正是在此基础上发展而来。他们估计，这些恒星的总质量是太阳的5000万至2亿倍。研究人员说，由于质量较大的恒星比较小的恒星死亡得更快，平均来看，太阳的质量是剩余恒星质量的1.5倍左右。
里克斯说：“这些恒星约为过去诞生的全部恒星质量总和的一半。因此，（来自原星系的）约一半恒星存在至今。”
报道说，我们银河系最古老的1.8万颗恒星位于人马座，它们形成于银河系的原星系，即构成年轻星系中第一批恒星的原始气体与尘埃云团。这批恒星的年龄已超过125亿年。研究人员发现，这些恒星的质量仅约占银河系总质量的0.2%，却是银河系的核心，整个银河系最终就是围绕着它们形成。这一研究结果9月8日发布在“档案库”预印本系统，目前尚未经过同行评议。
为了发现这批原始恒星，天文学家利用了欧洲航天局“盖亚”卫星收集的数据。“盖亚”是2013年发射的一个重约1630千克的航天器，用来绘制最详细、最准确的银河系地图。
这份研究报告的主要作者、德国海德堡马克斯·普朗克天文学研究所的天文学家汉斯-瓦尔特·里克斯对趣味科学网站记者说：“长期以来人们（基于理论和模拟）一直认为最古老的恒星位于星系的中心。我们现在已经证明了它们的大量存在。这就像在一座老城从事考古活动。我们已经证明，最古老、最原始的废墟正处于‘现代’城市中心。”
对银河系古老心脏的寻找从银河系中心最拥挤区域（凸起的中心）开始，搜寻的目标是与拥有大约130亿年历史的银河系基本同时期形成的极少数恒星。
报道说，要分辨出这些恒星如同大海捞针，研究人员在“盖亚”卫星收集的200万颗处在银河系中心30度范围内恒星的数据中，寻找金属含量低的质量较轻、寿命较长的恒星。与这一特性匹配的恒星诞生于一个年轻得多的宇宙，当时宇宙中还没有充满因超新星爆炸而散布到四面八方的重金属。
不过这只是部分情况，因为银河系中金属匮乏的恒星也有可能来自小一些的矮星系，它们与我们的银河系碰撞，并融入银河系。通过分析这些恒星在太空中经过的路径，并且只保留那些不是在转变方向后进入银河系金属匮乏区域的恒星，研究人员得以将构成银河系古老心脏的恒星与源自矮星系的恒星区分开来。
这让研究人员得到了某种原始的恒星基础架构，银河系正是在此基础上发展而来。他们估计，这些恒星的总质量是太阳的5000万至2亿倍。研究人员说，由于质量较大的恒星比较小的恒星死亡得更快，平均来看，太阳的质量是剩余恒星质量的1.5倍左右。
里克斯说：“这些恒星约为过去诞生的全部恒星质量总和的一半。因此，（来自原星系的）约一半恒星存在至今。”
何为“范式”？意义
首先明确了两个基本概念，那就是“常规科学”和“范式”。所谓“常规科学”，就是“坚实的建立在一种或多种过去科学成就基础上的研究，这些科学成就为某个科学共同体在一段时间内公认为是进一步研究的基础。”，而“范式”是指具有两个特征的成就，一是有一批坚定的拥护者，使他们脱离科学活动的其他竞争模式。二是这些成就又足以无限制地为重新组成的一批实践者留下有待解决的种种问题。
美国著名的科学哲学家和科学史家库恩提出过一个得到公认的范式是辨别常规科学的标准，他说明了这种范式所容许的研究的本质究竟是什么。换句话说，如果一门学科已经有了一个公认的范式，那么还会剩下什么东西供人研究呢？库恩认为常规科学的目的既不是去发现新类型的现象，也不是发明新的理论，而只是为了澄清范式所已经提供的的那些现象和理论。无论是在现象上还是在理论上，常规科学的研究有且只有三个焦点。
第一个焦点是与范式本身符合相当好的、特别能表明范式具有揭示事物本质能力的那类事实。库恩指出诸如比重、波长之于物理学，星球轨道、周期之于天文学，物质酸性、结构式之于化学等等，都属于这一类的事实。但是，库恩没有说明，这一类事实的研究目的是什么呢？是为了让范式更具说服力、还是为了别的什么。
第二个焦点是对于范式的验证性研究，比如验证广义相对论的水星近日点实验等等。库恩认为这种研究的目的是为了证实理论和实际的一致性——也就是说，这一研究的目的仍旧是为了让范式更具说服力。注意，这一点并没有和波普尔提出的否证性思想冲突，研究的目的和理论的科学性是不同的概念。
第三个焦点是指那些阐明范式的经验工作，解决范式理论中剩余的模糊性，并且容许解决那些先前只是注意到但尚未解决的问题，也就是能让范式本身进一步精确化、普遍化的那些工作。显然，这些工作的目的仍旧是为了保持范式的活力。
合起来看，在库恩的眼里，常规科学时期的研究都集中在确保范式更有说服力、更具活力之上。但是按照一般的看法，让一个已经颇为成熟的理论更加成熟的研究往往都是缺少开创性、进而缺乏吸引力的，为什么常规科学的研究为什么能够对无数科学家产生普遍吸引力呢？
库恩认为，正是对迷的挑战，才是解谜专家前进的主要力量。我们都有过这样的经历，那就是当我们对一件事情特别着迷的时候，即使它的危险，困难再大再多，我们对它的痴迷还是依然。那么我们便可以理解热衷于解谜的解谜专家了，他们把最伟大的科学头脑都倾注在解谜上。
既然解谜，那么谜题必然有一个或以上的解，而解谜也必然有一定的“规则”可言。库恩认为，解谜的规则既包括此前已经确立的观点，也包括其它的有着丰富内容的东西。比如，对某种仪器的特定使用方式也属于规则的一种，就好像尺规作图的例子一样。简言之，科学家作出的各种承诺：概念的、理论的、工具的、方法论的，都可以归入规则的行列之中。
库恩还进一步说明了范式比规则的优先性，且范式无需可发现的规则的介入就能够确定常规科学。他列举了四个理由来说明范式的优先性。一是，指导过特定科学研究传统的诸规则极其困难。二是范式植根于教育的本性之中。三是范式通过直接模仿以指导研究，只要范式不受损害，那么即使合理性没有一致意见或对合理性根本无任何考虑，范式仍能发挥其指导功能。四是范式代替规则将使我们对科学领域和专业的多样性更容易理解。
对于反常与科学发现的突现，库恩提到了一个“氧气”发现的争论、X射线的发现、莱顿瓶的发现等三个例子，这三种例子所具有的共同特征包括：先意识到反常，观察与概念认识上逐渐地并且同时地突现，以及范式范畴与程序的随之改变，而这种改变有往往伴随着阻力。这对我们平时的启示也就是要留心生活的细节，有时候发现的一些反常的东西往往值得我们好好研究一番，这就要求我们要做生活的有心人。
面对危机，人们又有什么反应呢？科学和制造工业一样，科学理论的范式就相当于制造业中的工具，而更换工具显然是一种浪费，只有万不得已的时候才值得这么做。而危机的意义就在于，它指出，更换工具的时机已经到来了。
但是，单纯的危机不会导致范式更迭。因为危机出现时，人们往往只会修正理论去适应新问题，或者甚至简单将其忽略，留待后人解决。真正导致范式更迭的，是要在危机之外出现一个新的竞争的范式，否则什么都不会发生。
我们知道范式的转换被称为革命，还拿前面的例子来说，因为范式是科学发展中的工具，工具翻新了，革命也就随之产生了，第一次工业革命就是以大机器生产为标志的，它颠覆了之前的手工业制造。关于革命的解决，也就是如果新旧范式不具有可比性，那么新范式又如何得以推翻旧范式？库恩认为，能够使科学家弃旧迎新的，就在于新理论本身的美感，或者说是科学家对于新理论的适应感。虽然这种美感往往只能吸引一小部分人，但新理论的最终胜利却有赖于着小部分人。正是他们出于非常个人的原因接受了新理论，然后在新理论的基础上展开进一步研究，从而使得新理论的日渐完善，说服力也日渐强大，于是才会将整个科学共同体吸引过来。
绝大多数科学家是经过了常规科学的长期熏陶，养成了该学科范式所要求的分析解决问题的能力，所以越是熟练的科学家，提出推翻本学科现有范式的理论的可能性越小，并且也不那么容易接受引起革命的新范式。往往上一代人会觉得年轻一代不如自己，但是，恰恰是年轻一代构成了新的社会主流，他们以自己的方式改变着这个社会的面貌和风气，也只有他们自己才是真正适应这个新的社会。老一代没有错，只是老一代更适合生活在过去的社会，不能用那个时代的基础来评判新的社会。而新的社会，会随着老一代人的彻底离开，被新的主人们视作最好的时代
首先明确了两个基本概念，那就是“常规科学”和“范式”。所谓“常规科学”，就是“坚实的建立在一种或多种过去科学成就基础上的研究，这些科学成就为某个科学共同体在一段时间内公认为是进一步研究的基础。”，而“范式”是指具有两个特征的成就，一是有一批坚定的拥护者，使他们脱离科学活动的其他竞争模式。二是这些成就又足以无限制地为重新组成的一批实践者留下有待解决的种种问题。
美国著名的科学哲学家和科学史家库恩提出过一个得到公认的范式是辨别常规科学的标准，他说明了这种范式所容许的研究的本质究竟是什么。换句话说，如果一门学科已经有了一个公认的范式，那么还会剩下什么东西供人研究呢？库恩认为常规科学的目的既不是去发现新类型的现象，也不是发明新的理论，而只是为了澄清范式所已经提供的的那些现象和理论。无论是在现象上还是在理论上，常规科学的研究有且只有三个焦点。
第一个焦点是与范式本身符合相当好的、特别能表明范式具有揭示事物本质能力的那类事实。库恩指出诸如比重、波长之于物理学，星球轨道、周期之于天文学，物质酸性、结构式之于化学等等，都属于这一类的事实。但是，库恩没有说明，这一类事实的研究目的是什么呢？是为了让范式更具说服力、还是为了别的什么。
第二个焦点是对于范式的验证性研究，比如验证广义相对论的水星近日点实验等等。库恩认为这种研究的目的是为了证实理论和实际的一致性——也就是说，这一研究的目的仍旧是为了让范式更具说服力。注意，这一点并没有和波普尔提出的否证性思想冲突，研究的目的和理论的科学性是不同的概念。
第三个焦点是指那些阐明范式的经验工作，解决范式理论中剩余的模糊性，并且容许解决那些先前只是注意到但尚未解决的问题，也就是能让范式本身进一步精确化、普遍化的那些工作。显然，这些工作的目的仍旧是为了保持范式的活力。
合起来看，在库恩的眼里，常规科学时期的研究都集中在确保范式更有说服力、更具活力之上。但是按照一般的看法，让一个已经颇为成熟的理论更加成熟的研究往往都是缺少开创性、进而缺乏吸引力的，为什么常规科学的研究为什么能够对无数科学家产生普遍吸引力呢？
库恩认为，正是对迷的挑战，才是解谜专家前进的主要力量。我们都有过这样的经历，那就是当我们对一件事情特别着迷的时候，即使它的危险，困难再大再多，我们对它的痴迷还是依然。那么我们便可以理解热衷于解谜的解谜专家了，他们把最伟大的科学头脑都倾注在解谜上。
既然解谜，那么谜题必然有一个或以上的解，而解谜也必然有一定的“规则”可言。库恩认为，解谜的规则既包括此前已经确立的观点，也包括其它的有着丰富内容的东西。比如，对某种仪器的特定使用方式也属于规则的一种，就好像尺规作图的例子一样。简言之，科学家作出的各种承诺：概念的、理论的、工具的、方法论的，都可以归入规则的行列之中。
库恩还进一步说明了范式比规则的优先性，且范式无需可发现的规则的介入就能够确定常规科学。他列举了四个理由来说明范式的优先性。一是，指导过特定科学研究传统的诸规则极其困难。二是范式植根于教育的本性之中。三是范式通过直接模仿以指导研究，只要范式不受损害，那么即使合理性没有一致意见或对合理性根本无任何考虑，范式仍能发挥其指导功能。四是范式代替规则将使我们对科学领域和专业的多样性更容易理解。
对于反常与科学发现的突现，库恩提到了一个“氧气”发现的争论、X射线的发现、莱顿瓶的发现等三个例子，这三种例子所具有的共同特征包括：先意识到反常，观察与概念认识上逐渐地并且同时地突现，以及范式范畴与程序的随之改变，而这种改变有往往伴随着阻力。这对我们平时的启示也就是要留心生活的细节，有时候发现的一些反常的东西往往值得我们好好研究一番，这就要求我们要做生活的有心人。
面对危机，人们又有什么反应呢？科学和制造工业一样，科学理论的范式就相当于制造业中的工具，而更换工具显然是一种浪费，只有万不得已的时候才值得这么做。而危机的意义就在于，它指出，更换工具的时机已经到来了。
但是，单纯的危机不会导致范式更迭。因为危机出现时，人们往往只会修正理论去适应新问题，或者甚至简单将其忽略，留待后人解决。真正导致范式更迭的，是要在危机之外出现一个新的竞争的范式，否则什么都不会发生。
我们知道范式的转换被称为革命，还拿前面的例子来说，因为范式是科学发展中的工具，工具翻新了，革命也就随之产生了，第一次工业革命就是以大机器生产为标志的，它颠覆了之前的手工业制造。关于革命的解决，也就是如果新旧范式不具有可比性，那么新范式又如何得以推翻旧范式？库恩认为，能够使科学家弃旧迎新的，就在于新理论本身的美感，或者说是科学家对于新理论的适应感。虽然这种美感往往只能吸引一小部分人，但新理论的最终胜利却有赖于着小部分人。正是他们出于非常个人的原因接受了新理论，然后在新理论的基础上展开进一步研究，从而使得新理论的日渐完善，说服力也日渐强大，于是才会将整个科学共同体吸引过来。
绝大多数科学家是经过了常规科学的长期熏陶，养成了该学科范式所要求的分析解决问题的能力，所以越是熟练的科学家，提出推翻本学科现有范式的理论的可能性越小，并且也不那么容易接受引起革命的新范式。往往上一代人会觉得年轻一代不如自己，但是，恰恰是年轻一代构成了新的社会主流，他们以自己的方式改变着这个社会的面貌和风气，也只有他们自己才是真正适应这个新的社会。老一代没有错，只是老一代更适合生活在过去的社会，不能用那个时代的基础来评判新的社会。而新的社会，会随着老一代人的彻底离开，被新的主人们视作最好的时代
【全球最大数码相机亮相：32 亿像素，能拍到 24 公里外的高尔夫球】
美国能源部 SLAC 国家加速器实验室日前公布了世界上最大的数码相机。该相机高达 1.65 米，分辨率达 32 亿像素，可以拍到月球的尘埃颗粒。它将被运往智利，参与“时空遗产调查”计划（LSST），建立一个包含约 200 亿个星系图像的天文学宝库。在 189 个传感器的帮助下，LSST 相机可以捕捉来自恒星和其它物体的光线，并将其转化为电信号。此外，该相机最大的镜头直径为 1.57 米，也是同类设备中最大的。
美国能源部 SLAC 国家加速器实验室日前公布了世界上最大的数码相机。该相机高达 1.65 米，分辨率达 32 亿像素，可以拍到月球的尘埃颗粒。它将被运往智利，参与“时空遗产调查”计划（LSST），建立一个包含约 200 亿个星系图像的天文学宝库。在 189 个传感器的帮助下，LSST 相机可以捕捉来自恒星和其它物体的光线，并将其转化为电信号。此外，该相机最大的镜头直径为 1.57 米，也是同类设备中最大的。
✋热门推荐