2021年度物理学十大亮点事件，中国科学成果在列(2)

气候变化指纹

今年，高温、洪水、飓风等极端气候现象频发，给全球都带来了深刻的影响，也督促人类进行反思。更糟糕的是，气候模型告诉我们，由于地球整体升温，未来，这样的气候现象会出现得更加频繁、更加猛烈。

不过，如果因此就把某种特定的极端天气事件归因于气候变化，那显然也是有些草率了。

研究人员开发了一种新统计方法，用于比较理论模型预言的极端气候事件模式与实际观测到的模式，从而为研究极端气候事件与气候变化之间的关系提供工具。

相关研究团队用过去的数据检验了这个模型，并得到结论：2010年发生在亚洲的两起高温事件很可能只是气候自然变化的结果。不过，他们同时也指出，2021年发生在加拿大的极端高温天气可能与气候变化有关。

另一种暗物质解释得到了某种支持

人类苦苦搜寻暗物质多年却仍一无所获，于是，某些研究人员提出了另一种解释。他们认为，暗物质根本就不存在，相反，引力要比我们之前认为的更加复杂。这种所谓的“牛顿引力修正理论”做出的预言与许多天文学观测结果相符，但与某些和宇宙微波背景辐射有关的观测结果不符。

现在，理论物理学家在解决这个问题的道路上取得了进展，他们提出了一个符合宇宙微波背景辐射观测数据的理论版本。这个升级版模型提升了“牛顿引力修正理论”的可信度，但和之前的版本一样，这个新模型提出了一些缺少理论基础的新观点，因此，大多数宇宙学家仍旧不信服。

以中子星作为宇宙实验室

除去黑洞，就再也没有比中子星密度更高的天体了。

中子星极强的引力拉扯效应让它们成为展开广义相对论“强场”测试的理想环境。不过，要想真正开展这种测试，我们必须对极密物质的“状态”方程有更深入的理解。

今年，有研究人员通过其他方式规避了这个问题——他们改用与这类状态方程无关的普适关系描述恒星性质。接着，他们又将对中子星的X射线观测与对处于合并过程中的双中子星的引力波探测结合起来，进一步对恒星属性加以约束。

借助这种“多信使”研究方法，研究人员得到了一些有关限制引力破坏特定类型对称性方式的新信息。

一种好玩的物理学转动

今年，在转动部件市场中出现了一款灵感源于星星的新陀螺，设计者是现在已经退休、不再从事科研工作的天体物理学家肯尼斯·布莱彻(Kenneth Brecher)。

他的这款陀螺有一些非常有趣的性质，其根源在于，布莱彻将数学常数整合到了陀螺的几何构造中。在他的这件新作品(名叫DeltaCELT)中，陀螺长短轴的比例等于费根鲍姆常数——一个决定特定系统何时陷入混沌的常数。

DeltaCELT是一种回旋陀螺——一种转动方向固定的陀螺。如果你强行让它顺时针转动，它会慢慢减速直至停止，然后又突然按反方向转动。

布莱彻在今年的布里奇斯大会上发布了自己的这件新作品，这个会议的主题就是与数学紧密相关的工艺品。

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Highlights of the Year

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文章来源：《物理学进展》 网址: http://www.wlxjzzz.cn/zonghexinwen/2022/0121/1243.html