封面故事: 裂紋的妙用
裂紋擴(kuò)展通常與材料失效有關(guān)，因此是要避免的。不過(guò)，如果是在正確的地方，裂紋的形成也會(huì)是有用的。韓國(guó)一個(gè)小組開發(fā)出一種技術(shù)，該技術(shù)利用裂紋的產(chǎn)生、擴(kuò)展和終止來(lái)生成沉積在一個(gè)硅基質(zhì)上面的一個(gè)氮化硅薄膜中的圖案。Nam等人向基質(zhì)中引入刻痕，它們能將應(yīng)力集中起來(lái)，在沉積過(guò)程中自然地產(chǎn)生裂紋；他們還定義了裂紋擴(kuò)展的三種模式，并在硅基質(zhì)中生成多級(jí)結(jié)構(gòu)，從而在特定位置使擴(kuò)展終止。他們甚至還以與光折射相似的方式來(lái)使裂紋彎曲。這個(gè)概念為在納米技術(shù)和微型流體設(shè)備等應(yīng)用中利用斷裂力學(xué)來(lái)進(jìn)行納米制造和模式形成提供了新的可能性。本期封面所示為利用該技術(shù)刻蝕到一個(gè)硅基質(zhì)當(dāng)中的一個(gè)結(jié)構(gòu)。
強(qiáng)大黑洞抑制恒星形成
來(lái)自“活動(dòng)星系核”（AGNs）的輻射在大多數(shù)波長(zhǎng)處亮度都超過(guò)恒星形成所產(chǎn)生的輻射，但在遠(yuǎn)紅外到毫米波這個(gè)波段內(nèi)，與能夠強(qiáng)烈形成恒星的星系相比，AGNs發(fā)出的輻射相對(duì)來(lái)說(shuō)則很少。研究人員將來(lái)自Chandra catalogue的深度X射線觀測(cè)結(jié)果與來(lái)自搭載在Herschel Space Observatory上的SPIRE儀器所取得的亞毫米觀測(cè)結(jié)果結(jié)合起來(lái)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)宇宙年齡在20億和60億年之間時(shí)，快速恒星形成在AGNs的主星系中是普遍的，但旺盛的恒星形成現(xiàn)象在更亮的黑洞周圍卻沒(méi)有看到。在擁有一個(gè)強(qiáng)大的AGN的星系中恒星形成所受到的這種抑制，是認(rèn)為AGN在變得足夠強(qiáng)大時(shí)會(huì)排斥其主星系之星際介質(zhì)的模型的一個(gè)關(guān)鍵預(yù)測(cè)結(jié)果。
讓黑洞現(xiàn)身的耀斑
遙遠(yuǎn)星系中的中央超大質(zhì)量黑洞我們通常是看不見的，但有時(shí)它們的存在會(huì)以被吸積到黑洞中的一顆恒星的潮汐式擾動(dòng)所產(chǎn)生的耀斑的形式而顯現(xiàn)出來(lái)。這樣的事件是罕見的，經(jīng)常我們只能看到這種事件的后期階段，但這里Gezari等人報(bào)告了對(duì)來(lái)自位于紅移值為0.1696的一個(gè)非活動(dòng)星系的“核區(qū)域”的一個(gè)紫外線和可見光耀斑所作的詳細(xì)監(jiān)測(cè)——該耀斑首次在2010年5月31日被看到，7月份達(dá)到峰值水平，9月份結(jié)束。所觀察到的連續(xù)體要比一個(gè)簡(jiǎn)單的、吸積中的碎片盤所預(yù)期的溫度低，但采樣很好的光曲線升降卻與所預(yù)測(cè)的質(zhì)量—吸積率一致。該黑洞約有200萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，被擾動(dòng)的恒星有一個(gè)富含氦的恒星核心——這是本文作者根據(jù)來(lái)自未束縛碎片的離子化氦的光譜特征推導(dǎo)出的。
有機(jī)和傳統(tǒng)耕作方式的作物產(chǎn)量對(duì)比
關(guān)于傳統(tǒng)耕作方式與有機(jī)耕作方式相比哪種更有優(yōu)勢(shì)的問(wèn)題存在很多爭(zhēng)議。傳統(tǒng)耕作方式對(duì)其所使用的土地有很大環(huán)境影響；有機(jī)耕作方式在相同產(chǎn)量下所需土地要多一些。這種爭(zhēng)論的中心問(wèn)題是，兩種耕作方式的相對(duì)產(chǎn)量。Seufert等人發(fā)表了對(duì)關(guān)于有機(jī)耕作方式與傳統(tǒng)耕作方式產(chǎn)量對(duì)比的現(xiàn)有科學(xué)文獻(xiàn)所作的一項(xiàng)元分析，他們得出結(jié)論認(rèn)為，有機(jī)耕作方式的產(chǎn)量的確要低一些，但因作物類型、生長(zhǎng)條件和管理實(shí)踐的不同，這種差別也會(huì)有很大不同。例如，對(duì)于在有利的土壤條件下生長(zhǎng)的多年生作物來(lái)說(shuō)，有機(jī)耕作方式的產(chǎn)量只比傳統(tǒng)耕作方式的產(chǎn)量低5%，但在最具有可比性的傳統(tǒng)耕作體系與有機(jī)耕作體系之間的產(chǎn)量差別卻高達(dá)34%。本文作者的結(jié)論是，我們需要對(duì)限制有機(jī)耕作方式產(chǎn)量的因素有更好的認(rèn)識(shí)，才能對(duì)不同耕作方式作有意義的比較。