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美国在核聚变方面取得了重大突破，但障碍依然存在。这就是为什么核聚变发电可能仍需要几十年才能实现
美国能源部周二宣布，加州的一个国家实验室制造了一种“重大科学突破——也就是说，它产生了核聚变反应，导致了净能量增益这种情况被称为“点火”。
联邦官员表示，位于加州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)主要致力于模拟核爆炸，本月早些时候取得了人们期待已久的突破——被广泛报道为一种潜在的可持续、低碳清洁能源解决方案。
聚变发生在两个原子核碰撞并结合成更重的原子——这里是氢变成氦——在这个过程中释放出能量的爆发。正是这种反应为太阳和其他恒星提供了能量;核聚变过程在本质上是自我维持的。
在周二举行的详述这一成就的联合新闻发布会上，美国国家核安全局局长吉尔·赫鲁比(Jill Hruby)表示，核聚变实验涉及向一个“胡椒粒大小的目标发射192个高能激光，将氘和氚胶囊加热到超过3亿摄氏度(1.8亿华氏度)，并短暂模拟恒星的条件。”
赫鲁比说，人类已经迈出了“迈向可能彻底改变世界的清洁能源的初步试探性步骤”。几十年来，核聚变科学家们一直在努力实现点火——一个盈亏平衡点。“我们的想法是，科学家们一直试图从聚变反应中获得更多的能量，而不是首先投入到聚变反应中去，”他说格里高利Fiete他是东北大学的物理学教授。“据我所知，这是第一个跨越盈亏平衡点的真正声明，在这个平衡点上，你获得的能量比你投入到聚变过程中的能量还要多。”
然而，Fiete指出，用于实现这一净能源收益的方法“并不被认为可以扩展到可再生能源。”当被问及商业化的时间表时，联邦能源官员周二表示，聚变能源解决方案仍然面临“非常重大的障碍”。
事实上，这一突破本身是一项非凡的科学壮举，是原理的重要证明，进一步强调了长期以来阻碍可持续核聚变能源成为现实的挑战(笑话说，核聚变能源总是公正的等几十年）.
Fiete说，实验室国家点火设施(NIF)的研究人员产生的热核反应发生的时间为“几分之一秒”，目的是简单地观察这些复杂现象的物理现象。他说，在可控的环境中使用昂贵的设备展示净能量增益是一回事，而为大规模利用所产生的能量创建路线图是另一回事。
欧洲的另一个建筑实验室国际热核实验反应堆ITER计划使用托卡马克(tokamak)机器来研究聚变能源解决方案，这种机器利用磁场而不是激光来产生聚变反应。
Fiete说:“那里的重点是清洁能源方面，这是一种非常不同的技术，使用磁场来限制等离子体，而在这个突破发生的NIF中，他们使用的是聚焦到一个点的激光。”
此外，ITER设施将专注于收集聚变反应产生的热量的方法，Fiete说。目前尚不清楚在美国部署的方法是否会转化为收集和储存能源的方法和策略，而收集和储存能源是法国核反应堆工作的一部分。
奥列格Batishchev他说，如果能源部门试图寻求基于NIF实验的解决方案，人类将需要找到一种大规模生产氚的方法。氚是用于核聚变的较重形式的氢之一。
“毫无疑问，他们现在取得的成就是一个突破，”Batishchev说。“他们输入了一些能量，然后得到了更多的能量。但是你如何使用它呢?目前尚不清楚。”
“例如，你可以用电来燃烧氢气，但你需要用电来生产氢气，所以除非电力是免费的，否则没有任何收益，”Batishchev补充道。“如果你用一根火柴去点燃另一根火柴，你不会从中得到什么。但如果你用一根火柴引起一场大火，那么你就会得到很多，因为你有一场火。”
图片由劳伦斯利弗莫尔国家实验室通过美联社提供。
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东北扩张至迈阿密。大学的第14个校区将专注于科技、金融和健康
东北大学将于明年在迈阿密开设最新校区，此举将把该大学标志性的体验式学习模式带到南佛罗里达州快速增长的经济中。
该大学的第14个校区将位于温伍德社区，提供专注于技术、医疗保健和金融的教育项目。
从2011年开始，东北大学建立了一个不断增长的全球大学校园系统，旨在满足北美和英国区域经济的人才和研究需求。
除了波士顿、伦敦和加利福尼亚州的奥克兰，东北大学还在多伦多、温哥华、西雅图、夏洛特、旧金山和硅谷以及弗吉尼亚州的阿灵顿设有校区;缅因州的波特兰。马萨诸塞州的纳汉特和伯灵顿。
在多种经济地理因素的推动下创纪录的57家公司在过去的一年里，已经承诺将扩大或搬迁到佛罗里达州的迈阿密-戴德县。这导致了科技类职位增加29%该公司每月招聘近700名软件开发人员和分析师。
东北大学已获得佛罗里达州的批准，在生物技术、计算机科学、数据、分析和工程等高增长领域提供20多个研究生学位课程。
“迈阿密是一个经济增长的生态系统，科技文化蓬勃发展，对人才的需求不断增长，”东北大学校长约瑟夫·e·奥恩(Joseph E. Aoun)说。迈阿密是一个面向未来的国际化城市，是东北大学全球大学系统的理想场所。我们期待着与佛罗里达州的工业界、政府和学术界建立令人兴奋的合作伙伴关系，在高增长领域开设学位课程。”
在迈阿密，正如它在世界各地所做的那样，东北大学还将与雇主建立伙伴关系，设计学习计划——将企业家、导师、研究人员和资助者联系起来——以满足该地区雇主生态系统的未来需求。
“利用我们的体验式学习模式来支持迈阿密经济及其学习者生态系统的增长的机会，与我们的学术计划的愿景一致，即在世界上产生影响，并使终身学习，随时随地，”他说玛丽Ludden他是东北大学负责全球网络和战略计划的高级副总裁。
玛丽亚·c·阿隆索(Maria C. Alonso)加入东北大学，担任迈阿密校区的首席执行官和区域院长。阿隆索长期担任银行业高管，曾任迈阿密联合劝募会(United Way Miami)总裁兼首席执行官。
除了在金融服务和慈善事业方面的背景，阿隆索与迈阿密社区的长期联系还包括公民领导和参与。她是大迈阿密商会的前任主席，迈阿密-戴德灯塔委员会经济发展战略计划的联合主席，并曾任职于迈阿密大多数锚定组织的董事会。
阿隆索说:“我很高兴能加入东北大学的大家庭，并在其丰雷竞技app最新版raybet雷竞技富的影响历史的基础上，为我们的社区和其他地区的利益服务。”“在迈阿密这个特别激动人心的时刻，我们的新校区将与现有的教育生态系统相补充，建立一支满足现在和未来行业需求的熟练劳动力队伍。”
迈阿密的科技行业一直受到风险资本投资大幅增加、新公司成立和大公司扩张的推动。
亚马逊，软银，创始人基金而且高盛(Goldman Sachs)这些公司最近在迈阿密开设或扩建了办事处，并计划向当地初创公司投资数亿美元。贝莱德(Blackrock)、微软(Microsoft)、优步(Uber)、谷歌和Spotify等全球主要公司也在迈阿密开设了办事处。
有些人认为迈阿密可能成为下一个硅谷在报告中,迈阿密-戴德灯塔委员会他说，57项商业承诺每年将为当地经济增加8亿美元，包括8000个新工作岗位，平均工资为9.7万美元。
佛罗里达州企业公司高级副总裁TJ Villamil是该州私营部门创造就业机会的冠军，他说:“东北大学在人才开发方面的开创性方法是支持目前大量就业机会和未来就业机会所需的缺失部分。”
维拉米尔说，东北大学的文化与南佛罗里达丰富的历史、目前的多样性和未来的发展轨迹完美契合。
Villamil说:“我们在佛罗里达州和迈阿密都很高兴，一所世界一流的大学和东北地区的全球知名品牌选择了我们的社区来建立它的下一个主要存在。”
迈阿密有着深厚的多元文化和多样性，是国际商业中心，一半以上的居民出生在外国，其中120万来自加勒比、南美和中美洲。
维拉米尔说:“迈阿密很自豪能成为拉丁美洲的门户，我们知道东北大学的下一个全球校区将随着该地区的日益突出和地位而蓬勃发展。”
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图片由美联社图片/丽贝卡·布莱克威尔提供
世界杯每一脚背后的层层科学
2022年国际足联世界杯的开始充满了戏剧性的时刻，包括令人震惊的不被看好的胜利沙特阿拉伯和日本。现在，随着人们的注意力集中在16支进入淘汰赛阶段的球队身上，每一脚射门和每一个进球都具有犀利的能力，足以让一个国家在国际足坛赢得赞誉。
每一次踢球都充满了一层层的科学——从足球轨迹的物理学，到学习如何控制和踢球背后的神经科学，再到训练和训练团的运动心理学，这些都为球员在场上做出的每一个决定提供了依据。
足球的基本理念与数百万年的进化背道而驰。进化祖先第一次用双脚站立是人类进化的决定性时刻。它解放了我们的双手，让我们可以做站立和移动之外的其他事情。这使得人类能够发展出丰富的手工技能，包括狩猎、使用工具、控制火灾，以及从事现代体育运动，如美式足球、曲棍球、篮球、网球，但不包括足球。相反，足球不仅让脚移动，还让脚控制球。
东北大学生物学教授、该中心主任达格马尔·斯特纳德(Dagmar Sternad)说:“现在的比赛中，手和胳膊都不能碰球，这把一切都搞得天翻地覆。操作实验室．“踢足球涉及到当今时代已经被遗忘的脚法。”
足球运动员通过多年的练习来学习足部技能中的每一项能力。就像一个孩子学习如何写字母一样，足球运动员学习用完美的技术踢球。运动神经科学的研究人员研究大脑如何控制运动，旨在了解一项非常具体的技能是如何习得的:简单的概念是，每一种感觉运动行为都以某种方式根植于大脑的神经网络中。但该领域的研究人员仍然对该技能如何适应和推广到不同的变化和背景感到困惑。
例如，克罗地亚的马里奥·帕帕里奇将一记静止的球踢过了日本队的门将，粉碎了日本队的世界杯希望在本届杯赛的第一轮决胜局点球大战中，他在没有其他球员干扰的情况下，进行了大量练习的点球动作。但在比赛中期，面对其他球员的干扰，帕帕里奇不得不调整自己的踢球技术，使其更多地向左边或右边射门，甚至改变球的轨迹，让球落在球门上。
这被称为马格努斯效应——给球增加一个旋转，使其轨迹弯曲。当球在空气中旋转时，它会将空气抽向气流方向旋转的一侧。另一边随着气流旋转，使空气变慢。伯努利原理指出，快速移动的空气比缓慢移动的空气压力小。(丹尼尔·伯努利(Daniel Bernoulli)从能量守恒中得出:运动产生的动能越多，压力能量越小)。这意味着空气快的一侧比空气慢的一侧压力小。因此，压力较高的一侧将球推向压力较低的一侧，导致球弯曲。
这与飞机能够飞行的原因是一样的，机翼上方的空气移动得快，而机翼下方的空气移动得慢，从而在机翼下方产生更高的压力，并将机翼向上推。东北大学物理学教授Arun Bansil说，这也是飓风的高风速可以吹碎窗户的原因。
班希尔说:“你可以称之为升力，也可以称之为马格努斯效应，但基本的物理原理是完全一样的。”“速度的差异是由物体的旋转、物体的形状引起的，就像飞机一样，还是仅仅是窗外空气的快速流动。”
玩家可以从各个方向使用这种效果。上旋使球向下，下旋使球向上，侧旋使球向一侧旋转。一个球员练习的时间越长，这些复杂的踢球技巧就越像是第二天性，从而释放出更多的精神空间来在场上做出战术决定，适应各种情况，评估风险以降低受伤的几率。
随着职业足球生涯越来越长，运动员们开始注重减少受伤的风险，以延长他们职业生涯的潜在长度。除了比赛日的决定，这种有意识的健康方法还包括有科学支持的严格饮食习惯(包括奇怪的吐痰行为)，一致的睡眠时间表，以及私人教练的个人健身方案。专注于降低受伤风险需要全神贯注，不受重要比赛(如世界杯)的心理压力的干扰。
斯特纳德说:“如果人们因为与英格兰队或德国队比赛而变得非常紧张，肾上腺素的分泌会根据强度的不同产生积极或不那么积极的影响。”“这也会让人们更容易受伤，因为他们的决定并不是由他们在训练中练习的内容引导的，而是由那个特殊时刻带来的东西引导的。”
但斯特纳德和体验机器人研究所和行动实验室的研究科学家萨拉赫·巴兹假设，肾上腺素不太可能成为世界杯球员的障碍。所有这些球员都是“优秀的应试者”，能够把他们在训练场上学到的东西，并在世界杯的国际舞台上进行测试时始终坚持下去。
“我认为，随着比赛进入最后阶段，区分超级巨星和普通球星的是那些能够挺身而出的人。他们能在关键时刻打进决定性的一球。他们不会在压力下窒息。”
研究表明，对于神经正常的人来说，精神和身体是分开的想法是很自然的
东北大学教授的一篇新研究论文虹膜Berent这表明，精神和身体是分开的，不同的观点在神经正常的人身上自然出现，而不仅仅是文化或环境的结果。
根据发表在11月30日出版的《美国医学杂志》上的一项研究，自闭症患者更容易将身体和思想视为一体美国国家科学院院刊贝伦特和雷切尔·西奥多(Rachel Theodore)一起进行了这项研究，后者是康涅狄格大学的教授，也是东北大学的毕业生。
拥有认知心理学博士学位的贝伦特说，研究结果对人们如何看待科学、宗教和精神障碍有着深远的影响。
她说:“这真的会影响我们对一切事物的看法。”
贝伦特把身心的区别称为二元论。
“二元论是一种信仰，认为心灵在某种程度上是与身体分离的，身体是有形的，但心灵是另一种东西，”她说。
“事实证明，即使是年幼的孩子也有这些信念，而且这看起来不像是西方文化中才有的东西。我们在不同的文化中都发现了这一点。”
贝伦特说，这篇论文首次表明，一种对社会互动至关重要的基本心理机制，即“心理理论”，是神经正常的人将心灵与身体分开看待的原因。
心理理论使人们能够识别自己和他人的情感、欲望、信仰和知识，并推断他人的意图。
贝伦特说:“你可以通过观察对方的行为来推测他们的想法或感受。”
她说，即使是年幼的婴儿也能表现出心理理论。
例如，三个月大的婴儿更喜欢帮助别人爬山的生物，而不是阻碍爬山者行动的生物。这表明婴儿会根据自己的目标来感知生物，比如试图爬上一座山，或者帮助/阻碍别人，”贝伦特说。
自闭症患者在心理理论社会认知技能上得分较低，这就是为什么他们经常被认为有社会问题，贝伦特说。这些“阅读”他人思想的问题导致自闭症患者认为他人的思想与他们的身体没有那么明显的区别。
在她的研究中，研究人员让自闭症患者和神经正常的人想象在未来有可能创造出自己身体的复制品。参与者被问及一个人的哪种心理特征可能会在复制品中出现——他们的想法还是他们的行为。
贝伦特说:“自闭症参与者认为，思想会比正常神经系统的人更容易转移到复制品上。”
在第二个实验中，参与者被要求想象这个人的哪些特征会在他死后继续存在。在这种情况下，只有神经正常的人，而不是自闭症患者，认为这个人的想法会持续下去。
“自闭症患者倾向于认为思想更强烈地根植于身体，”贝伦特说。
“相比之下，典型的神经学家更倾向于二元论者——他们认为思想是与身体分离的”，因此，他们相信思想可以在没有身体的情况下在来世继续存在，但不能在人的身体及其复制品中存在，贝伦特说。
她说，二元论可以与人死后还有生命，灵魂独立于肉体存在这一观点联系起来。
但是二元论也导致了理解科学和治疗精神疾病的问题，病人经常被污名化和指责，即使这些疾病起源于大脑，贝伦特说。
“这是第一个将对身体和心灵的思考与人类心灵的核心理论联系起来的研究。”
贝伦特说，这可能是自然的，但当身心不受束缚时，对社会和科学理解是有代价的。
她说，二元论是人们看待心理健康与看待身体健康不同的部分原因。
但是“科学告诉我们精神障碍是一种疾病。像所有其他疾病一样，它们是身体的一部分。”
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图片来源:Getty Images