走近「神秘黑箱」 盤點那些不見蹤影的存在

人類終於發現了引力波，但這只是在長長的神秘名單中划去了其中一個。現實世界，還有很多事物我們確信其存在，但它們卻如同躲在神秘的黑箱中，始終不見蹤影。科學家相信，它們一定在某個地方，只是我們還沒找到。

近日，美國《大眾科學》雜誌稱，美國天文學家，目前正在開發一個名為托爾特克（TolTEC）的超靈敏毫米波極化相機。相機將在電磁光譜中的3個不同頻帶上使用7000個檢測器。在它完成後，世界上最大的單盤可操縱毫米波望遠鏡——直徑約50米的大型毫米波望遠鏡（LMT）會與它「聯手」， 展開迄今為止最深遠、最大規模的宇宙觀測。不知道伴隨望遠鏡的重磅升級，天文學家是否真的能「一眼看透」宇宙星際，發現一些我們雖然已經知道它的存在，但卻並沒有真正觀測到的天體。

就像人類終於發現了引力波一樣，實際上這只是在長長的神秘名單中划去了其中的一個。現實世界，還有很多事物我們確信其存在，但它們卻如同躲在神秘的黑箱中，始終不見蹤影。

隱藏在黑暗中的奧爾特雲

奧爾特雲中的天體被認為是太陽系形成時遺留下來的物質。天文學教科書里這樣描述奧爾特云：一個圍繞太陽、主要由億萬塊岩石和冰塊組成的球狀雲團，是太陽系的外層邊界。奧爾特雲的最遠邊緣到太陽的距離，是地日距離的10萬倍。不過，由於奧爾特雲內的天體都太小了，而且幾乎處於黑暗之中。所以，我們從來就沒見過奧爾特雲。

尋找系外行星時所使用的一個技術——凌星（行星從恆星「臉」前掠過）時恆星亮度的變化，被認為可用來找到奧爾特雲。2009年，天文學家發現，從理論上來講，開普勒太空望遠鏡可以探測到奧爾特雲中幾十千米寬的天體——如果它們正好從某顆恆星「臉」前掠過的話。但在實踐中，星光短暫地變暗常常會被認為是探測器的故障。而且，開普勒指向的是太陽系平面的上方，遠離奧爾特雲天體最為集中的地方。

目前，唯一間接表明奧爾特雲存在的證據是，那些「長周期」彗星偶爾的造訪。因為奧爾特雲遠離太陽，容易受到臨近恆星或整個銀河系引力的擾動，致使其中的天體離開原有軌道，進入內太陽系，成為彗星。不斷湧入內太陽系的新彗星，給了天文學家足夠多的研究材料。因此，天文學家都很確信奧爾特雲的存在，即使我們從未見過它。

可能永遠無法找到的膠球

膠子是傳遞夸克之間強核力的粒子，能使夸克們粘在一起形成諸如質子或中子等強子。膠子還有一個奇怪的性質：因為它們也能感受到強核力，這意味著它們彼此也可以結合在一起。於是，理論物理學家提出了膠球概念——一種完全由一堆膠子構成的複合粒子。

儘管許多理論物理學家堅信膠球必然存在，但實驗人員卻認為我們可能永遠找不到它們。

理論研究表明，能量達到1500兆電子伏特，或者相當於一個質子所含能量的一半時，就足以把一堆膠子粘在一起，形成一個膠球。1995年，瑞士蘇黎世大學的理論物理學家提出，在歐洲核子研究中心發現的兩個分別具有大約1370兆電子伏特和1500兆電子伏特的粒子，可能就是膠球。之後，他們還發現了第三個候選者，它具有的能量約為1710兆電子伏特。

但強核力是出了名的難以計算。為簡單起見，膠球的模擬計算往往是在一個只充滿膠子的假想世界中進行的，但真實的世界並非如此。當你開始準備測量一個膠球時，夸克也會不可避免地迅速粘到膠球上，就像一些帶刺草籽會粘到襪子上一樣，因此你很難證明它曾經是一個純粹由膠子構成的粒子。所以，上面那3個候選粒子很有可能是包含夸克的複合粒子，真正的膠球我們還是無法發現。

謎一樣的導航器官磁受體

科學家很早就發現，許多不同種類的生物，如海龜、老鼠、龍蝦、果蠅等，不僅能感知地球磁場，還能藉此導航，但人們卻找不到它們感知磁場的生物器官，即一種被稱為磁受體的東西。

2009年，美國神經科學家對鴿子大腦在磁場下的活動情況進行了成像。他們發現，隨著磁場的變化，鴿子大腦內有53對神經元改變了激活方式。但是，它們從哪裡得到磁場改變的信號呢？

一個候選對象是隱花色素——一種在鳥類、鱒魚等許多動物的眼睛中發現的蛋白質。這種蛋白質能感知磁場變化。研究人員還發現，用基因工程把果蠅產生隱花色素的基因去除後，果蠅就感知不到磁場變化了。但這一解釋並不全面。首先，人類的眼睛中也有隱花色素，但我們卻不能感知磁場。其次，沒人知道磁場是如何向大腦傳入信號的。

2015年，來自北京大學的研究人員發現了一個對磁場敏感的蛋白質（MayR），而且它還具有控制肌肉細胞和神經元的能力。難道這才是動物利用磁場找到回家之路的秘密嗎？許多科學家對此表示懷疑。總之，動物如何利用磁場導航，目前仍是一個謎。

只聞其聲的52赫茲鯨

52赫茲鯨被譽為「世界上最孤獨的鯨」。它出沒於太平洋，能發出52赫茲的歌聲，但這一頻率比任何已知品種的鯨都高很多（藍鯨的歌聲為10到39赫茲，長鬚鯨的約為20赫茲）。雖然早在1989年生物學家比爾·沃特金斯就記錄到了52赫茲鯨的歌聲。而且美國斯克里普斯鯨魚聲學實驗室的約翰·希爾德布蘭認為，應該有不止一頭這樣的鯨。因為，他的團隊利用水聽器曾在幾個小時之內就記錄到這種獨特的鯨魚之歌。但直到現在，我們仍沒能見到其真容。

沃特金斯認為52赫茲鯨是藍鯨與長鬚鯨的雜交物種。希爾德布蘭認為，它的母親是藍鯨，而父親是長鬚鯨。長鬚鯨像鼓手，會發出短促的歌聲，而藍鯨像美聲歌唱家，會拉長音，52赫茲鯨的叫聲則兼具這兩種特點。

2015年，一個嘗試找到52赫茲鯨的項目以失敗告終，因為調查人員沒有及時分析水聽器錄下的聲音。等他們開始分析錄音時，才發現要找的動物早已跑遠了。現在，位於美國加州聖巴巴拉海峽的監測網路，可能還有機會找到這種神秘動物。

產卵路線保持神秘的鰻魚

自然界中有很多鰻魚，然而直到今天，也沒有人真正知道鰻魚是怎麼生產下一代的。我們常聽說這樣一個遷徙故事：美洲鰻和歐洲鰻穿過數千千米的水域，游到馬尾藻海來產卵。馬尾藻海位於北大西洋西部，臨近百慕大群島，是一個巨大的、有著獨立環流的溫暖海域。新出生的幼鰻從這裡游回到各大洲河流里生活。

但上面這個故事完全是推測出來的。這個故事是丹麥研究人員約翰內斯·施密特在一個世紀前，根據他在馬尾藻海的一系列探險而推測出的。但直到現在，沒人見過正在這裡產卵的成年鰻魚，也沒人見過產卵後洄遊的成年鰻魚，它們的遷徙故事完全成謎。

為了破解鰻魚產卵之謎，大西洋兩岸的科學家給一些成年鰻魚裝備了微小的追蹤器。這些追蹤器會在6個月後自動浮出海面，並通過衛星發布數據。開始時，沒有得到任何有價值的數據。直到2014年，一條在加拿大海岸放生的鰻魚，被追蹤到在2400千米外的馬尾藻海北部邊界出現。儘管這可以作為證據，但是這只是來自一條魚的數據。而在瑞典標記的歐洲鰻所傳回的數據顯示，它們沒有一個是越過了亞速爾群島的。而抵達亞速爾群島的路途，還不到抵達馬尾藻海路途的一半長。看來，這些狡猾魚類的產卵路線仍將保持神秘。

從黑猩猩到人的缺失環節

每年都有許多古人類和古猿的化石被發現，但我們仍然沒有挖出原始的「缺失的環節」——人類和黑猩猩的最後共同祖先。

理論告訴我們，人類和黑猩猩的最後共同祖先大約700萬年前出現在非洲，但是化石證據卻十分難找。經過幾十年的搜索，我們已經有了相當豐富的人類祖先的化石，最早可以追溯到400多萬年前，但是更早的祖先幾乎沒有留下什麼化石。

這可能是多種原因導致的。與早期的祖先相比，較晚的人類祖先數量已經很多，而且在新的區域生活，例如湖岸或洞穴，他們的化石更容易被找到。

如果我們知道要找的化石是什麼樣，那麼找起來會更容易。比較早期古人類化石、猿類化石和大量現存的靈長類動物，一些古人類學家認為，更早的祖先是有手的，而且大腿骨更像人類。他們可能仍然用四肢走路，但是不像黑猩猩那樣。另一些古人類學家認為，他們的肩膀更像黑猩猩，可能會像現在的黑猩猩那樣能在樹之間擺盪。

科學家希望對現存猿類的基因組進行比較，以得到人與黑猩猩分道揚鑣的時間表。但最近的基因研究顯示，我們的一些染色體從早期祖先那裡分化出來的時間，比另一些染色體的分化時間更早。這可能暗示著早期靈長類曾分開過一段時間，然後又重新回到一起發生雜交，然後再分開並出現永久的隔離，而這一切只經歷了數百萬年。所以，古人類學家現在面對的是一個十分混亂的局面，要找到真正的早期祖先更是難上加難。（據《大科技》）

責編：海聞

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