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歡迎收看一周科技。本周，美國加州人民體驗到了“一覺醒來仿佛移民火星”的橙色天空。而這現象背后，是今年燃燒面積打破歷史記錄的山火。

32億像素

本周，美國SLAC國家加速器實驗室的研究人員給菜花拍了一張巨大的照片——這張照片原圖有32億像素，需要378塊4k顯示屏才能呈現它的完全體[1]。

LSST Camera team/SLAC National Accelerator Laboratory/Rubin Observatory

其實，這是人們在對天文望遠鏡的焦平面圖像傳感器陣列進行測試，這些傳感器即將成為正在建造的薇拉?魯賓天文臺的核心部件。正式運行時，天文望遠鏡的透鏡負責將圖像投射到圖像傳感器陣列上，不過現在它們還沒有組裝完成。因此，研究者利用十分復古的小孔成像對傳感器陣列進行了單獨測試，拍下了包括寶塔菜花在內的數張測試照片。選中寶塔菜花，是因為它的表面具有豐富的細節。

另一張測試照片翻拍了天文學家薇拉?魯賓的老照片 | SLAC National Accelerator Laboratory

當然，此處的配圖顯然不是原大小。想看原圖，可以到SLAC的網站[2]。這些測試照片的清晰度可能并不像你預想的那樣高，不過把圖像放大依然能發現有趣的小細節：例如宇宙射線留下的微小亮斑，以及灰塵顆粒造成的衍射圖像。

橙色天空

本周，美國加州地區出現了橙紅色的天空——這是因為加州正在經歷創紀錄的大火。

Bay Area Air Quality

截止到9月10日，今年的加州山火已經燒過了310萬英畝的土地，造成至少12人死亡、超過3900座建筑物被毀[3]。不僅山火總面積創下歷史之最，加州史上最大的20起火災中，就有6起發生在今年；史上第二大和第三大的火災同時發生。大火帶來了極度高溫，某些地區甚至接近50攝氏度。同時，煙霧顆粒彌漫在空中散射藍光，只有波長更長的橙紅色光可以到達地面，由此造成了“橙色天空”的詭異場景。

根據2019年的一份報告，過去5年中，加州每年被燒毀的土地面積增長了5倍，這很可能與氣候變暖有關。目前的干旱氣候將讓火災高峰延續至本月中旬，預計月底的降溫和雨水將是一個喘息的機會，但10月的大風又將讓加州面臨山火風險。

野生動物減少

監測數據顯示，哺乳動物，鳥類，魚類，兩棲動物和爬行動物種群規模普遍出現了大幅下降| livingplanet.panda.org

本周，世界自然基金會（WWF）發布了《地球生命力報告2020》，這個兩年一度的報告通過對4392個脊椎動物物種的監測反映全球生物多樣性的變化趨勢。報告顯示，在1970-2016年間，監測范圍內的20811個動物種群規模平均下降了68%，而淡水生物種群的下降更是多達84%[4]。破壞森林用于耕地、氣候變化、過度捕撈、污染等人類相關因素都與這種下降趨勢密切相關。

最低體溫

鳥類的最低體溫被刷新了：一種蜂鳥在夜晚的體溫僅為3.26℃，比白天低了30多攝氏度[5]。

夜晚體溫可低至3.26℃的黑輝尾蜂鳥（Metallura phoebe）| Manuel Roncal-Rabanal

這類蜂鳥生活在秘魯安第斯山脈海拔5000米的高山上，這里野花豐富，捕食者少，最大的問題是夜晚常常降溫至冰點。為了適應這種環境，蜂鳥演化出了“變溫”機制。研究者將6個物種的26只蜂鳥放在籠中過夜，用微型溫度計插入蜂鳥泄殖腔測溫。結果發現，蜂鳥白天體溫在40℃以上，但夜晚體溫可低至3.26℃。在夜間降低體溫，這能幫助它們節約能量。與體溫變化同步，這些蜂鳥的心跳也經歷著過山車式的變化：白天心跳可達每分鐘1200次，而夜晚則低至每分鐘40次。當日出來臨，蜂鳥開始振動肌肉，以每分鐘1度左右的速度升溫。

自帶散熱

芯片太熱怎么辦？在本周發表于《自然》的一篇論文中，研究者們提出了高效散熱的新思路：直接把芯片與液體冷卻系統整合到一起，制造自帶冷卻管道的微芯片[6]。

動畫演示：芯片中的自帶液體冷卻系統 | V. Navikas

在微芯片加工時，研究者們直接在芯片的硅基板材料中制造出了微流控管道系統，讓冷卻液體從中通過帶走熱量。將芯片與冷卻系統的設計加工整合到一起，這樣可以讓冷卻系統最大限度貼近容易發熱的區域，從而提高散熱效率。初步測試顯示，這種與芯片融為一體的散熱系統性能系數（COP）大幅提升，可達到傳統設計的50倍。

參考文獻

[1] https://www6.slac.stanford.edu/news/2020-09-08-sensors-world-largest-digital-camera-snap-first-3200-megapixel-images-slac.aspx

[2] https://www.slac.stanford.edu/~tonyj/osd/public/romanesco.html

[3] https://www.fire.ca.gov/daily-wildfire-report/

[4] https://www.wwf.org.uk/living-planet-report

[5] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbl.2020.0428

[6] https://www.nature.com/articles/s41586-020-2666-1

作者：麥麥，窗敲雨

原標題：《加州山火規模創下歷史之最——而且，它還遠沒燒完丨一周科技》

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