黑洞、恐蛇症和大气河流预测的新解决方案

这些有趣的故事展示了从量子效应尺度到蛇的尺度,再到从地球到宇宙边缘的进展

《大众科学》,2022年9月

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如果有人喊“蛇!”,您是更有可能吓得跳起来,还是会说“哦,在哪儿?” 恐蛇症 (ophidiophobia) 是最常见的恐惧症之一。许多物种都有毒,在某些宗教传统中,蛇是邪恶的化身。难怪它们不受欢迎。但社交媒体上的倡导者正在帮助人们识别蛇,学会与蛇共处,甚至对蛇着迷。作者艾米丽·威林厄姆介绍了一群有趣而迷人的皈依者,他们从“哎呀!”变成了“哦!”

一个经典的写作建议是使用引语来传达人物的性格或情感。“拯救蛇”的故事就完美地做到了这一点,让爱蛇人士显得如此人性化和真实,就像您在野餐时刚刚交换故事的人一样。当我们了解另一种性格时,研究员阿尔米拉·奥斯曼诺维奇·图恩斯特伦分享了她与一个名为 GPT-3 的人工智能的对话。她要求人工智能写一篇关于它自己的科学论文,这引发了关于科学合作和出版伦理以及我们如何轻易地将人工智能拟人化的各种有趣问题。

天气预报在过去几十年中变得越来越准确有远见,这是科学拯救生命的众多方式之一。研究气象学家 F. 马丁·拉尔夫讨论了他和他的同事们如何提出一种新的方法来预测和评级大气河流。这些强大的风暴在海洋上形成,长度可达 2,000 英里,宽度可达 500 英里,并可能造成毁灭性的洪水,就像今年早些时候在黄石国家公园发生的那样。新的大气河流等级可能会变得像地震的里氏震级或飓风的萨菲尔-辛普森等级一样重要,并且有朝一日也会像它们一样广为人知。


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60 多年来,黑洞一直是物理学的一个难题。它们密度极高,以至于它们的引力会永久捕获靠近它们的一切,甚至包括光。正如《大众科学》特约编辑乔治·穆瑟解释的那样,这似乎违反了物理学的一个基本属性:一切理论上都是可逆的,信息永远不会丢失。现在,物理学家们已经提出了解释信息如何能够被保存的方法——或者,实际上,是几种解释。他们彼此意见不一(作为物理学家)在细节上,但这些解决方案都令人愉快地脑洞大开,并且涉及霍金辐射、纠缠量子粒子和虫洞(认真地)。

我们关于科学领域这个激动人心的时刻的特别报道包括物理学家艾哈迈德·阿尔姆海里描述他和他的同事们如何找到黑洞悖论答案的“我们是如何做到的”故事。物理学家埃德加·沙古利安展示了对黑洞边缘理解的进展如何导致了对我们宇宙边缘理解的进展。几个月前,科学家们公布了我们自己的黑洞——射手座 A*,银河系中心的黑洞的第一张图像。《大众科学》专题部门负责人(并撰写了一本关于寻找人马座 A* 的书)塞思·弗莱彻探索了我们迄今为止对它的了解,以及天文学家们现在正在研究的问题。

太空和物理编辑克拉拉·莫斯科维茨在其他工作人员的热情支持下创建了这个特别专题。我们希望您喜欢它,并在下次仰望夜空时思考这些发现的故事。

劳拉·赫尔穆特曾任《大众科学》主编。她之前曾在《华盛顿邮报》、《国家地理》、《Slate》、《史密森尼》《科学》杂志担任编辑。她曾任美国科学作家协会主席。她目前是美国国家科学院、工程院和医学院科学传播促进常设委员会的成员,也是 SciLine 和 The Transmitter 的顾问委员会成员。她拥有加州大学伯克利分校认知神经科学博士学位。她最近获得了国家科学教育中心的达尔文之友奖。在 Bluesky 上关注她:@laurahelmuth.bsky.social

更多作者:劳拉·赫尔穆特
大众科学杂志 第 327 卷 第 3 期本文最初以“新解决方案”为标题发表于《大众科学杂志》第 327 卷第 3 期(),第 6 页
doi:10.1038/scientificamerican0922-6
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