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科學家為什么要研究果蠅,科學家們為什么要研究基因

云知道果蠅

科學家們不斷去同一個地方研究完全相同的基因 。除了解釋為什么有些基因沒有被研究 ， 還可以解釋個別基因被研究的程度 。研究人員指出 ， 其中一些基因包括一個研究不足的乳腺癌基因簇和與肺癌相關的基因 ， 這些基因可能至少與研究充分的基因一樣重要 。
科學家為什么要研究原子鐘？

科學家為什么要研究果蠅,科學家們為什么要研究基因


古人最早以天文現象來計時 ， 即太陽的東升西落為一天 ， 后來又總結出月亮圍繞地球運行一周為一月 ， 地球圍繞太陽運行一周為一年 ， 在計時工具上則發明了日晷沙漏等 ， 其計時精度很差 ， 但在當時的社會生產條件下已基本夠用了 。不過隨著科技的發展 ， 人類社會對計時的精度要求也越來越高 ， 于是又發明了機械鐘表 ， 電子表等 ， 近幾十年來 ， 計時參考開始對照原子內部的規律性運動 ， 比如原子的振蕩頻率 ， 其驚人的穩定節奏使得計時變得極為精確 ， 于是原子鐘誕生了 。
原子鐘利用的是原子中電子的能量躍遷來計時的 ， 科學家早就發現了原子中的電子在特定的能級上只能攜帶一定量的能量 。70年前就有科學家提出了計時方面的原子分離振蕩法 ， 就是把原子的振蕩頻率提取出來作為計時器的運動周期 ， 為了使原子中的電子從一個能級到達另一個能級 ， 可以用恰當頻率的激光照射原子激發電子的能量躍遷實現電磁波振蕩的速率 ， 因為原子的結構十分穩定 ， 周期運動的時間間隔很小 ， 得出其振蕩頻率后用它計時的計時器就叫做原子鐘 。
現在很多高科技領域都需要精確的計時 ， 使用的都是原子鐘 ， 比如衛星導航系統 ， 原子鐘是通過電子等微觀粒子的躍遷節奏確定時間的 ， 銫原子氫原子汞原子銣原子鍶原子等都已經被科學家廣泛用于研制原子鐘 。有人已經將銫原子鐘做到了2,000萬年誤差一秒 ， 而幾年前我國天宮二號上放置的冷原子鐘則做到了3,000萬年誤差一秒 。
3000萬年才差一秒 ， 原子鐘足夠精確了吧！然而它還并非是目前最精確的 ， 已有光學原子鐘可以做到運行一二百億年也不會差一秒 ， 或者說從宇宙誕生開始一直運行到今天 ， 它的誤差也不會超過一秒 。這樣的計時精確度足夠高了吧？然而科學家們并沒有停下腳步 ， 仍然在向著更高的計時精度努力 ， 如今世界頂尖的計時研究專家正在研制一種比原子鐘更精確的時鐘——核鐘 ， 理論上講它的精度可以達到光學研制中的至少10倍以上 ， 可將計時的精確度推向新的極致 。
那么核鐘是依靠什么來實現更高的精度的呢？科學家發現原子核里的質子和中子雖然被強核力捆綁在一起 ， 但本質上也像電子一樣占據著不連續的能級 ， 因此理論上也可以利用原子核的物理特性制造出計時精度更高的核鐘 ， 而由于原子核能夠抵御會干擾原子鐘的雜散電場或磁場的影響 ， 物理學認為原子核能級之間的躍遷要比電子更具規律性和穩定性 ， 因此理論上講核鐘將比原子鐘將更精確 ， 更穩定 ， 可達我國冷原子鐘精確度的數百倍 。
【科學家為什么要研究果蠅,科學家們為什么要研究基因】那么又如何激發原子核的能量躍遷呢？對大部分的元素來說 ， 能夠激發電子實現能量躍遷的激光無法激發他它們實現能量躍遷的 ， 但是在不斷地研究與探索中 ， 科學家發現釷-229元素中有一對能量足夠接近的相鄰能級 ， 用激光就可能引發它的躍遷 ， 因此科學家們認為是可以制造出釷-299核鐘的 ， 它的精確度就要比光子原子鐘強十倍 ， 預估在未來數年內將可以制造出這種核鐘 ， 它可以在上千億年的時間幅度內誤差不超過一秒 ， 在宇宙誕生至今的138億年的時間中 ， 它的運行誤差幅度也不過才1/10秒 。

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