MyScience Magazine, 2001.09.01 Vol 1 No.3

三思科学杂志
《三思科学》电子杂志 第三期,2001年9月1日 目  录
封面 封面故事 [逍遥]干细胞漫谈 读者意见 环保和全球变暖 新闻 月影传说 118号失踪事件 冰与暗的彼端 我们在害怕什么 求知 [沈建其]质子、中子里有些什么 [异调]称球问题  ——经典智力题推而广之三 一、问题 二、记号 三、每个球都已知可能为轻或 可能为重的情况 四、问题的解答 五、四十个球的例子 [九歌]行为生物学常识(连载)  ——行为的生物功能和进化 [逍遥]生命之旅(连载) 1、序言:从肉包子开始   2、噩梦般的鸡蛋 3、主旋律 [柯南]核聚变的魔瓶 多媒体:月相演示 译述 《科学的谬误》选译 1、四大元素   2、氧气的错误 《科学美国人》: 纳米机械的过去和未来 观点 [陶世龙]从《地外文明曾经光临泰山》 看今日之学风与文风 [刘华杰]“遍历”人生: 关于女巫的博士学位 历史 [刘华杰]理性的彷徨(连载)   七、约瑟夫森   八、爱因斯坦支持ESP吗   参考文献与说明 [异调]ENIGMA的兴亡(二上) [碧声]寻访巨石阵 书评 [逍遥]未来的世界  ——读《基因天堂》有感 [碧声]科学在谬误中前行  ——读《科学的谬误》 [祝晓崑]留住你的脚步  ——读《时间的观念》 [柯南]彗星回归之日  ——读《面向全体美国人的科学》 辨伪 [石青]火星上的人脸   ——25年传奇的破灭 [方舟子]破解罗斯威尔事件 版权声明·订阅与投稿须知 三思科学杂志社 本期责编 柯南 下期责编 九歌
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新闻

  118号失踪事件
 ——得而复失的第118号元素Uuo

     作者 柯南
The Missing Element
  在普通人眼中,劳伦斯—伯克利国家实验室的科学家或许应 该感到尴尬:他们发现的第118号元素居然在眼皮子底下消失了。 或许,事实上这个元素根本就没有出现过。   故事要从两年前,或者说,要从上个世纪40年代讲起。我们 这个世界是由各种元素组成的。在大自然中——至少是在地球上 ——一共可以找到94种元素,其余的元素仅仅在科学家们的实验 室中出现过,它们有一个共同的名字叫做人造元素。   科学家寻找新元素的热情不亚于探险家寻找宝藏的热情。通 常,科学家是用两种方法“制造”元素:一种被称为中子俘获反 应——通过长期用中子照射铀元素而得到原子序数大于铀的元素 (超铀元素),比如镄;另一种方式称为带电粒子核反应——科 学家利用加速器产生的高速粒子轰击靶元素,这样也可以得到超 铀元素。   无论是用那种方法,随着时间的推移,越来越多的元素被科 学家制造了出来。当然,也有一点小小的麻烦:元素的原子序数 越大,它的半衰期就越短。镎的一种同位素的半衰期可以长达 2.2×109年,然而108号元素的半衰期竟然只有毫秒级。这意味着 你也许永远也无法拥有几公斤这样的元素——它们衰变的实在太 快了。按照这个趋势发展下去,元素周期表很可能走到尽头。   上个世纪六十年代,科学家提出了一种叫做“稳定岛”的理 论理论,这种理论认为,存在着一个区域,在这个区域内的超重 元素是相当稳定的,它们的半衰期甚至可能达到1015年。   40多年以来,科学家们一直在执著的寻找着这块“稳定岛”。 通过重离子合成反应是比较可行的一个途径。波兰Soltan核物理 研究所的一位访问学者提出,使用氪离子轰击铅靶有可能得到 118号元素。   1999年,劳伦斯—伯克利国家实验室的科学家按照这个理论 进行了实验。科学家使用了一个88英寸(约2.24m)的回旋加速 器连续对铅靶轰击了11天,使用的炮弹当然是氪离子。终于,他 们观察到了一系列高能量的α粒子和第116号元素——按照理论, 这意味着他们发现了第118号元素,当然,118 号元素存在了不 到一毫秒的时间。       
118号元素的合成过程
  这真是一个好消息,原本科学家们不太相信这个氪—铅“冷 聚变”反应,而实验证明这个理论是对的;另一方面,这也说明 了所谓的“稳定岛”确实存在。劳伦斯—伯克利国家实验室的研 究小组把这一结果报告给了《物理评论快报》(Physical Review Letters),1999年6月9日出版的《物理评论快报》报道了他们的 发现。   事情看起来一切正常,劳伦斯—伯克利的研究小组甚至已经 把目光投向了下一个元素:第119号元素。剩下的工作就是由世 界上的其他科学家重复他们的试验,制造出更多的第118号元素。 参加这项工作的科学家来自德国达姆施达特的重粒子研究院(GSI)、 法国国家重粒子加速器(GANIL)和日本的物理与化学研究院(RIKEN)。   然而,这件事并非人们想象的那样简单,德国、法国和日本 的研究组无论如何都不能制造出第118号元素——新元素产生的 几率实在太小了,任何不确定因素都可能使实验完全失败。劳伦 斯—伯克利的研究小组回过头来重复做这个实验,结果他们自己 也制造不出这种元素了。   第118号元素在元素周期表上离奇的消失了,再没有比这离 奇的失窃案更令人困惑。劳伦斯—伯克利的研究小组于是重新分 析了1999年的原始实验数据。分析的结果表明,所谓“发现118 号元素”的结论是不成立的,实验数据并不能表明他们曾经观测 到了理论预测的α衰变。   于是,在今年8月,劳伦斯—伯克利的研究小组向《物理评 论快报》再次提交了一份报告,宣布撤回他们对该项研究的已发 表的声明。研究组的成员表示,他们还不知道到底是什么原因造 成了这次事件,已经有了好几个对此事的解释,然而它们全都不 十分可靠。因此,现在还不能断言到底为什么第118号元素得而 复失。   不过这件神秘的“失窃案”倒是说明了一个道理:科学不是 永远不犯错误,然而科学有自我纠错机制,这就确保了科学最大 的正确性。得出事实的科学实验应该是可重复的,如果不可重复, 科学就不能接受它。可重复性是科学最根本的一条准则。另外一 个例子是磁单极:有人曾经声称在单次观测中发现了磁单极的踪 迹。但是仅凭这一项证据并不能证明磁单极的存在,无论这项证 据是实验的误差造成的,或者确实是真的。只有如此,才能保证 我们得到的事实是客观的。   看起来,第118号元素还要失踪一段时间,它或许真的存在, 抑或只是演算纸上的幻觉。到底是谁“偷走”了第118号元素? 科学家恐怕要大伤脑筋了。end 本文相关链接 PhysicsWeb News的相关报道 劳伦斯—伯克利试验室“发现”118号元素的网页

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