【美國《洛杉磯時報》8月8日報道】題：資料顯示2012年是美國zui熱一年。

2012年，北極的冰蓋面積為130萬平方英里，到本世紀(jì)50年代，其冰蓋面積可能將減少到40萬平方英里，對商業(yè)航行來說，這基本上可以被認(rèn)為是“沒有冰面”了。

從其對野生生物的潛在影響到對人類健康的影響，人們對變暖的擔(dān)憂一直有據(jù)可查。而一個由美國和中國科學(xué)家組成的研究小組說，隨著冰蓋的融化和溫度的升高，北極可能會在本世紀(jì)50年代出現(xiàn)無冰的夏天。

在zui近發(fā)表在《國家*學(xué)報》月刊上的一篇研究論文中，奧爾巴尼大學(xué)教授劉季平（音）和他的研究小組用氣候模型預(yù)測出，北極到2054年可能達到無冰狀態(tài)。當(dāng)冰蓋面積小于100萬平方公里（約38.6萬平方英里）時，該地區(qū)就可以看作是無冰的。2012年，北極的冰蓋面積降至約130萬平方英里的歷史新低。

9月份是北極的夏天，在這個時候冰蓋面積一般是zui小的，而且過去幾十年來都在急劇減少，自上世紀(jì)70年代末至今已經(jīng)減少了約40%。就在2007年到2012年期間，9月份的北極冰蓋面積出現(xiàn)了有史以來zui小的情況。

“無冰的北極將對海洋的生態(tài)系統(tǒng)、生物地球化學(xué)反饋，以及中高緯度地區(qū)的氣候和天氣產(chǎn)生重要影響，”劉在一份聲明中說，“這也將影響北極的海事和商業(yè)活動，包括航運、交通和能源開發(fā)。”

美國氣象學(xué)會本周報告說，2012年是19世紀(jì)以來有記錄的*zui熱年份之一，也是美國zui熱的一年。2012年美國的平均溫度為55華氏度（約12.8攝氏度）左右，高于此前2006年54.3華氏度的記錄，也高于整個20世紀(jì)的平均溫度。

氣候變化將對野生生物、天氣模式和整個環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，而溫度升高和冰層水平降低則將對商業(yè)旅行甚至就業(yè)產(chǎn)生影響。

據(jù)《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)絡(luò)版近日報道，世界上zui的計時器原子鐘又添了一個新功能：科學(xué)家可將它用作量子模擬器，來研究磁體內(nèi)部電子的量子行為，以更深入地了解量子世界的奧秘。相關(guān)論文發(fā)表在近日出版的《科學(xué)》雜志上。

物理學(xué)中有許多難以解答的問題，因為它們的基本行為受錯綜復(fù)雜的量子力學(xué)規(guī)則支配，比如電子之間的量子相互作用產(chǎn)生的磁性，就很難進行計算機模擬。目前，固體內(nèi)部電子的行為可以利用冷卻到高于零度（零下273.15℃）萬億分之幾攝氏度的原子進行物理建模，其比電子本身更大、更容易操控，是開展實驗的理想工具。但這種手段面臨的主要障礙是，超低溫條件在實驗室中不太容易實現(xiàn)。

現(xiàn)在，美國天體物理聯(lián)合實驗室的理論家安娜·瑪麗亞·雷伊和她的研究團隊，在實驗中偶然發(fā)現(xiàn)了一種可以在高出幾個量級的溫度條件下模擬量子行為的方法——利用原子鐘。

原子鐘是通過一組原子在兩個不同能級之間的躍遷來計時的。該研究小組原本只是研究鍶原子鐘。當(dāng)激光將能量泵入時，鍶原子就會以一定的頻率在基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間振蕩，也就是原子鐘計時的“節(jié)拍”。為了增強原子鐘的信號，研究人員嘗試著增加原子的數(shù)量，但這反而降低了計時的精度，因為原子間的相互作用有時候會改變能量躍遷的“鐘擺”節(jié)律。

從數(shù)學(xué)角度來說，這些原子的行為很像磁性材料中的電子的表現(xiàn)。電子有自旋特性，可以直觀地用箭頭朝上（自旋向上）和箭頭朝下（自旋向下）來描述。在一個磁體中，由于電子之間的量子相互作用，所有的自旋都是指向同一個方向的，不過人們對這種量子相互作用仍知之甚少。

雷伊說，處于基態(tài)的鍶原子可被用來模擬自旋向下的電子，處于激發(fā)態(tài)的原子則代表自旋向上的電子。追蹤這些原子間相互作用的出現(xiàn)及其細(xì)節(jié)，有望為揭示磁體中電子的量子相互作用的性質(zhì)提供線索。zui重要的是，與通常構(gòu)建的模擬電子行為的原子網(wǎng)絡(luò)不同，原子鐘可以在高于零度百萬分之幾攝氏度這一相對溫和的溫度條件下工作。

沒有參與這項研究的哈佛大學(xué)的米哈伊爾·盧金評論說：“這項研究可以為自旋系統(tǒng)的量子動力學(xué)帶來基本的新見解。”這對于原子鐘也是好消息，他補充說，了解原子如何相互作用，有助于打造更加準(zhǔn)確的計時器。