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科学家发现果蝇飞行转向机理_0

  科学家发现果蝇飞行指导机制

  根据美国“连线”杂志网站4月11日(北京时间)的报道,美国康奈尔大学的研究人员发现,苍蝇的控制并不像人们以前想象的那么复杂。有必要实现空中悬挂和快速周转困难的飞行动作,果蝇只需要改变机翼的倾斜角度,同时保持机械肌肉的运动。研究人员说,这项研究将有助于开发更小,更机动的微型飞机。果蝇在飞行中具有非凡的天赋:它的翅膀每隔4毫秒就会翻动一次,在80毫秒内可以达到120度的翻转,甚至比神经元传递神经信号的速度更快。人们一直都很困惑。在实验中,研究人员设计了一个透明的方形盒子,其中三个高速相机可以以每秒8000帧的速度拍摄。箱子里有10个苍蝇,一个LED光源可以让果蝇在飞行中移动。一旦果蝇飞过盒子中间的探测器,摄像机会自动打开,记录果蝇的飞行状态。研究人员分析了这个视频,发现像两只桨在水中转动的船只一样,两只果蝇的倾斜角度也不同。只要翅膀之间有9度的差距就足以使果蝇容易转动。在随后的计算机模拟和空气动力学实验中,研究人员发现,将苍蝇“翅膀连接到身体的关节就像发条玩具上的扭转弹簧一样,苍蝇的神经只需要控制翅膀的倾斜,康奈尔大学的伊泰尔·科恩(Yitel Cohen)说,这些昆虫在飞行时不需要太多考虑,而且它们有一个自然系统,只需稍作调整即可实现翅膀“的力量。目的。这项研究发表在最新一期的“物理评论快报”(PRL)杂志上。 “”还有很多人持怀疑态度,因为在我们的工作中,没有看到直接加速的电子波,也没有看到直接驱动低频波动。秋天只是代表。在他的研究过程中,宗秋刚的团队遇到了很多的阻力,因为世界上有很多人认为“杀手电子”正在被极低频率(VLF)加速,甚至可以说这是当时的主流观点,据宗秋刚介绍,在“杀手电子”研究过程中使用多达12颗卫星的观测资料,收集这些资料需要相当的毅力和决心。轨道每隔两天左右进行一次轨道运动,每个轨道位于内磁层很短的一段时间,同时要求卫星在震中到达时位于内磁层的晴天一侧,星座星团卫星升空已经在太阳活动下降,冲击波的数量越来越少。“”最初我们找不到合适的信心的情况下,我们可能已经完成以后很多工作还是一无所有。“秋天刚刚表示。宗秋刚尝试了这个想法,分析了8年前卫星群星卫星发射以来1,500多颗卫星的数据。 “幸运的是,我们终于找到了两个有资格的观测事件,这是我们文章中提到的两个例子,”宗said说。当太阳爆发产生的大规模震荡袭击地球时,地球的磁场会产生剧烈的脉动,宗秋刚队首先发现了这一现象,这些剧烈的脉动导致了地球的磁力线振荡,使得地球的磁力线如同一条弦线那样振荡,产生超低频率的波,这些超低频波是驻波,加速了电子沿力线移动的速度很快,这就使得太阳风能量传递到磁层“杀手电子”,这是我们团队第一次的研究工作,首次直观地从观测和理论上展示了这个“杀手电子”加速的完整过程,“宗秋刚说。据宗秋刚介绍,他们发现,产生“杀手电子”的过程主要有两个阶段。加速的第一阶段是磁场压缩的结果,引起太阳的行星际冲击,产生大量高速电子作为“种子电子”。第二阶段是行星际冲击影响地球的时刻。地球磁场的磁力线开始在ULF中颤动,所产生的ULF波可以有效地加速第一阶段产生的“种子电子”到“杀手”。“我们还发现”杀手锏“暴力“可以在短短15分钟内形成,”宗秋刚补充道。“2012”可能会成真
电影“2012”预示了强烈的烈日爆发2012年之间,当然这个情节太夸张了,“它的创造性灵感应该来自科学家的预言”,宗秋刚说,空间科学界普遍认为,2012年是不可能的排除了超强磁暴的可能性,可能比我们研究的磁暴强几倍,杀手电子的数量将会飙升,“没有更多的必要保障,更多的卫星和航天器将失败”,宗秋刚据了解,太阳活动以11年为一个周期太阳表面太阳活跃,经常会发出剧烈的无线电波和粒子流,影响地球的空间环境。现在我们正在逐渐进入太阳活动的大好年头。 2008年,美国科学院的报告提到超强烈的地磁活动可能在Dst = -1760nT处重新出现,而这个强烈的平流层释放相当于50个广岛原子弹的能量。在这种情况下,磁层中的大部分或大部分卫星将遭到严重破坏,直接经济损失可能高达2300亿美元,地面总损失可能超过10万亿美元。作为一名研究者,应该如何处理这个愿景? “一方面要及时预测模型,避免更大的损失;另一方面,我们应该抓住这个机会,利用更多的卫星数据,更多地研究”杀手级电子“的性质,把损失降到最低“宗秋刚说。
“杀手电子”的潜在灾难性后果为自己说话,所以从机制中找出“杀手电子”的来源,做到准确和及时预测“杀手电子”的出现可以有效避免恶劣天气和空间条件造成的巨大生产和生活损失,“杀手电子”研究的意义也在这里。宗秋刚说,这一新发现有助于进一步发展卫星和宇航员工作环境的辐射带环境预测模型。现在太阳活动正在逐渐进入一个伟大的一年,未来几年越来越多的冲击波将冲击地球的磁层,希望有助于空间天气的预报。“杀手变化的特点电子暴力是空间天气研究的重要课题。深刻认识“杀手级电子暴力”变化机制,建立“杀手级电子暴力”动态模型,确保中国航天和航天安全。秋天刚强调。宗秋刚介绍,他们会做更系统的研究。例如,要对冲击波如何激发非常低的频率波动以及极低频率波动如何加速粒子进行统计,并计算这些波动与“杀手电子”之间的相关性,以进一步阐明“杀手电子”具体情况,希望能在两年内取得进一步的进展。
 

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