水的表面张力; _3 c/ R2 N; D( a$ K5 j
在美国普林斯顿大学第四届“科学艺术展”上，该校等离子体物理学实验室博士后研究人员杰里-罗斯的作品“氙等离子体加速器”获得了一等奖。普林斯顿大学科学艺术展每年举行一次，今年聚焦于与能源主题有关的科学图像。下面就让我们来欣赏这些在高科技下诞生的自然与艺术高度统一的作品。: ]7 H% c c6 Y5 R k6 z5 j
. [ S' s: z0 ?1 e 根据他对表面张力影响的深入研究，戴维-海因斯制作出这张水滴与水表面激烈碰撞的照片。事实上，海因斯错过了拍照的最佳时机，没料到歪打正着，呈现给我们这张奇特的水状“王冠”，而非水底和水池之间表面张力的相互作用。为制作这张照片，仅仅持续十万分之一秒的光脉冲被用以“冻结”溅在半空中的水滴。
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! Z" ]8 g' Q+ x7 P( }2 a8 A) K节能化学
# v( [- i3 p0 ]+ Q% \ 普林斯顿大学研究生戴维-纳吉布的节能化学仪器“治疗性照明”(Therapeutic Illumination)，夺得2010年科学艺术展的二等奖，奖金为154.51美元。该装置模拟光合作用过程，用以制造药物和其他重要分子。纳吉布说：“我们提交的作品涉及试验调查，这些试验利用微型节能荧光灯泡去激活各种各样的彩色光催化剂。” 1 y2 u2 Y- b5 e) H S6 D: s
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# G( l/ o2 i# } |0 V V# f科学之眼 普林斯顿物理学专业本科生蒂姆-科比(Tim Koby)利用电脑模拟恒星轨道制作而成的照片“散布于超大质量黑洞周围的中子星”，获得了本届科学艺术展的三等奖，奖金为95.49美元。这次比赛的奖金是按照著名的“黄金分割”确定，这个数学上的比例广泛应用于各种造型美观的设计上，比如贝壳、古希腊神庙。 1 B B1 w- T+ h
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错综复杂的物质网络; A# \$ K/ W% J4 s+ z
这张照片显示，一个纷扰复杂的物质网络阻滞了以各种频率出现的光线。图中显示的还有电磁波以低于禁止范围的频率在这个网络传播所形成的电场图。研究人员表示，这种物质可用于捕捉和转化能量。这幅作品的作者是普林斯顿大学的玛丽亚-弗洛雷斯库、保罗-斯坦因哈特以及塞尔瓦托-托奎托(Salvatore Torquato)。 # [# T+ u/ u. a) {- o6 J
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棱镜校准 克雷格-雅各布森的这幅作品纯属意外：在普林斯顿大学等离子体物理学实验室为锂托卡马克试验测试托马斯散射系统时，因校准分光计发生问题，生成了这张照片。这种诊断被用于测量等离子体试验的电子温度和密度，包括试验性聚变能装置。不同颜色代表不同的光强度。 % N9 t- v+ }1 i0 b2 b) m9 H
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“光学陷阱”的爱与恨
. q: L' m' U, K0 N+ d 此处看到的心形光线是尼克-巴克斯(Nic Bax)在尝试创建“光学陷阱”时产生的。所谓的“光学陷阱”是指能以令微小粒子在三维中保持稳定的高度聚焦的激光束』。巴克斯说：“这束激光要尽量圆，所以，经过一天的故障解决，我非常沮丧，因为这是我所能获得的最圆的光束。在背景中，你可以看到珠状硅石，那是我在尝试用‘光学陷阱’捕捉时不成功引起的。” 5 E2 e j, ]" h
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4 m$ ]0 }4 ^8 v* o2 T5 l: F0 [塑料晶体管 5 V3 d* N7 d" D! x5 s# Q
在此图的塑料晶体管中，塑料被制作成交叉在一起的电极，在这张照片中，电极是微黄色和橙色相间的条状物。这些电极可允许往来于工作通道(绿色部分)的电流流动。这张照片是由康索克-李、林恩-鲁、菲利普-陈等人制作。 9 A3 G* s, L8 M* T) }
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口袋中的肽 1 _9 ?3 ]. {& p, Y( d; b0 t3 \
普林斯顿大学的梅根-比洛斯制作了绑定于人体白细胞抗原(灰色)的肽(紫色)的卡通形象。分子图中的筛子状显示了某个绑定“口袋”的抗原表面。 + k' `( ?0 Z- k4 E' L, c, h4 l
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8 r# s( d: K, |" a8 M3 z; D6 R锂空间加速器 3 M$ {9 i, B o! Z9 V. I
这张由普林斯顿大学丹-利夫提交的照片显示的是一台锂洛伦兹力加速器，在最新一项实验中，科学家利用这种加速器研究此类推进器的加速机制。
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非线性奥林匹克五环
4 \+ M5 F6 T8 t# a 噪音通常被认为不利于信号传输。尽管如此，噪音仍携带可观的能量，这些能量在某种条件下唾手可得，当然，前提是方法正确。在这项实验中，德米特里-迪洛洛夫和杰森-弗莱舍利用“非线性”物质(能以奇特的形式改变光的行为)从噪音中提取能量。这个过程造就了奥林匹克五环状的图像，这个图像因噪音信号而显得很模糊 . k7 G1 a, J- x! b- C
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粘性流 流经高粘度流体的物体生成了这个结构良好的流线谱。这种流动看上去就像是一堆堆的薄片。在这张照片中，一个球体从充满硅油的箱子中浮到表面附近。硅油的粘性是水的5000倍。这张照片是由普林斯顿大学的谢丽-陈、乔苏-兹尼特曼和亚历山大-斯密茨制作。
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/ e7 `$ `0 N3 _3 O* z9 j& [0 P1 |( s![]() 鼠眼冰冻切片 此图是老鼠眼睛的冰冻切片，显示了结缔组织、血管、眼白和部分视网膜。不同的染色被添加至结缔组织上。这张照片的绿色区域富含钙网膜蛋白(calretinin)。细胞核则被染成了蓝色。圆形结构是血管。此图是由普林斯顿大学的普拉维纳-约瑟夫-萨拉姆(Praveena Joseph-de Saram)和迈克尔-贝利二世制作。
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9 J8 N0 p/ Y1 W- S4 _3 h等离子的力量 ' R* E* o* D! q+ w; i0 O
这就是一等奖作品“氙等离子体加速器”，作者杰里-罗斯也因此获得250美元的奖金。照片显示了来自霍尔效应推进器的羽状物质，这台推进器利用磁场和电场令推进剂发生电离反应，并加快推进剂的流动速度。
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2 W- G" x; K) ]$ v! v1 f8 V/ T磁场与磁岛
' t# P1 W- B2 n 高能粒子在天体物理学的起源依旧是个谜团。一个名为“磁重联”的过程或许能将磁能转换为粒子能。在这一过程中，磁场最终被局限于磁岛(在这张照片中是红色团状物)，而高能粒子却蜿蜒于磁岛(在这张照片中是黄色轨迹)之中。虽然这张由普林斯顿大学洛仑兹-希伦尼和安纳托利-斯佩特科维斯基制作的照片与物理学毫无关系，但它在视觉上类似于分子生命中的能量释放。 & n1 ]; O$ z4 h
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午夜RNA结构; t7 K& o2 `* |
这个惊人的RNA结构是普林斯顿大学生物学家约翰-布拉奇特在研究RNA折叠过程中制作的。布拉奇特说：“这张照片可能并不代表现实的生物结构，但在美学上令人无比好奇。”
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1 f1 R$ m+ U0 o- y" F& C2 j磷灰石森林
9 j, |: z# z6 C 这是一张扫描电子显微图，显示的是大理石表面，上面留下了一个磷灰石保护层。酸雨会对建筑物、纪念碑和雕刻品中的大理石用料构成威胁，而磷灰石的抗酸性强于大理石。在普林斯顿大学艺术品保护实验室，索尼亚-纳伊杜和恩里克-萨索尼正在研究表面防护技术的应用，这种技术手段会在大理石表面形成磷灰石晶体“森林”。
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發表於 2012-4-28 12:24:28
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