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本周Nature论文推荐|19年1月24日刊
发布时间: 2020-09-03

封面图片:Marcos Furer

封面故事:纳斯卡板块沿安第斯山脉向南俯冲扩张

安第斯山脉的群山是由太平洋下方的纳斯卡板块俯冲于南美板块之下形成的。本期《自然》中,Yi-Wei Chen及其同事利用地震层析成像模型重建了沿此边缘的俯冲历史,为了解山地形成与板块俯冲之间的联系提供了新视角。研究人员发现,现阶段的纳斯卡俯冲在8000万年前左右从安第斯山脉北部开始,继而向南传播,并于大约5500万年前到达安第斯山脉南部。这表明与普遍看法相反,纳斯卡板块俯冲并不是一个连续过程,而是分阶段的。他们还发现,纳斯卡板块与下地幔之间的互作与形成安第斯山脉的最初挤压有关,这与一些早期模型较为一致。

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论文Southward propagation of Nazca subduction along the Andes

用数码相机“看见”隐藏物体

根据本周《自然》发表的一篇论文,普通的数码相机可以用来查看视线外的物体。以前只有专业昂贵的光学系统才能做到这一点,而现在这种更加便宜简单的技术代表了查看隐藏物体的一项重大进步。

非视距成像技术通过分析一个表面反射的光——这个表面的作用类似于传统潜望镜中的镜子——来计算、重建隐藏在视野之外的物体的图像。然而,先前的技术要求具备脉冲激光和反应非常迅速的光感测器,成本高昂。

美国波士顿大学的Vivek Goyal及其同事用由计算机控制的普通数码相机演示了计算型潜望的原理。在相机的视野之外,屏幕上显示出一幅图像,但图像被不透明的物体部分遮挡。此遮挡物在反射壁上投射出一个部分阴影(半影)。数码相机对反射壁的光分布进行拍摄抓取快照,其中包含来自隐藏屏幕的光以及遮挡物的半影。然后,计算机算法会重构快照以创建隐藏场景的二维彩色图像。作者展示了包括卡通形象、字母和条纹图案在内的重建图像,图像中清晰地显示了较大的特征(例如白色和红色斑块),而较小的特征(例如眼睛)虽然可见,但是不太精确。

这些研究结果证明了使用数码相机进行非视距成像的可行性,这或可用于监测危险环境、导航和探测隐藏的敌人。

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论文:Computational periscopy with an ordinary digital camera


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