2012年科学事件回顾

掌声、安慰、喜悦和泪水——7月,全世界规模最大的物理实验正式发现了希格斯玻色子。在物理学家终于能够自信地宣布,他们已经看见了一种质量约为125千兆电子伏特的新的玻色子之前,LHC在CERN位于瑞士日内瓦附近的欧洲粒子物理实验室已经进行了超过500万亿次的质子碰撞。

差不多50年前,包括Peter Higgs在内的理论学家曾预言宇宙中充满了赋予一些粒子以质量的量子场。迄今为止,作为这种量子场的化身,希格斯玻色子的平凡看起来让人感到失望,因为没有令人信服的迹象表明它能够超越粒子物理学标准模型的预测。

即便是LHC也未能发现由超对称性理论所预测的额外粒子的证据,这一理论将延展我们对于原子内部世界的认知,同时有助于解释一些神秘的事物,例如暗物质。

走向极致

在这个奥林匹克之年,科学为自己创造了大量的纪录。在20年的钻探之后,一个俄罗斯研究小组在2月份突破了3.8千米厚的南极冰层,最终到达了沃斯托克湖,后者是被隔绝了数百万年的一个巨大水体。早期的样本分析并没有发现任何生命的痕迹——之前大多数科学家认为这恰恰是湖中应该具有的。

然而就在这几天,一个希望能够到达埃尔斯沃斯湖——这是南极大陆冰川下的另一个湖泊——的英国研究小组正在与用来钻透冰层的高压热水射流的技术难题作斗争。

与此同时,美国电影导演詹姆斯·卡梅隆成为了独自下潜到这颗行星最深处——马里亚纳海沟沟底,大约11千米深处——的第一人。

还有一件扣人心弦的事——虽然缺少些科学价值,特技跳伞运动员Felix Baumgartner在美国新墨西哥州超过39000米的高空一跃而下,突破了声速以及从上世纪60年代保持的高度纪录。

但也不是每一个破纪录的尝试都能够成功。在6年的努力之后,斥资35亿美元的加利福尼亚州美国国家点火装置——这也是全世界最大功效的激光——未能实现其“点火”的目标,该目标是一个核聚变发电的里程碑,即用激光轰击氢同位素从而产生大量聚变能。

重新思考能源

随着去年发生在福岛的核事故,日本的能源政策正在持续加以调整,该国的选择包括未来完全不使用核能。这个国家在5月份关闭了最后两座运行的核反应堆,目的是进行维修,与此同时,有大量的公众反对重新启动任何核设施——尽管日本设法在7月重启了两座核反应堆。

在欧洲,对超过140个反应堆的压力测试得出的结论是它们需要广泛的安全升级。其间,美国核管理委员会向一个发电厂颁发了牌照,允许其使用激光提高核燃料中的铀含量,而一些人担心这项技术能够让恐怖分子暗中进行铀浓缩。

为了让汽车能够上路、灯泡能够点亮,各国都在持续探索着非常规的油气资源。美国提出了蓬勃发展的页岩气水力压裂技术行业规则,这使得美国的电力工业能够将10%的发电量从煤炭转移到气体。根据国际能源署的报告,美国到2020年有望成为全球最大的石油生产国,并且到2035年实现能源自给。

但是寻找新的石油储备也存在着风险。在钻探船受损之后,壳牌石油公司无法开展其在北极海域的钻探项目,而英国石油公司(BP)在2010年4月的墨西哥湾深水地平线石油事故后支付了40亿美元的刑事罚金。

羽翼未丰的清洁能源行业也有自己的问题——美国马萨诸塞州沃尔瑟姆市的锂电池生产商A123系统公司于10月宣告破产,原因是电动汽车市场仍然过小。