范围问题
单主题期刊“超越科学的极限”的标题让我挠头。在我看来,这期期刊充斥着对科学范围内的专题的描述。科学确实有其局限性,但我不明白为什么《大众科学》会将无可争议的科学努力描绘成超越了这些局限。
扎卡里·米勒
弗利特伍德,宾夕法尼亚州.
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非的平方根
在“超越量子视界”中,戴维·德意志和阿图尔·埃克特描述了 π/2 脉冲——一种频率相同但持续时间或幅度为 π 脉冲一半的光脉冲,π 脉冲会将原子的电子状态从 0 变为 1,反之亦然——如何在计算中用于查找非门的平方根(一种逻辑门,其中输入 0 或 1 会产生相反的数字)。作者指出,如果您“从状态 0 的电子开始,发送一个 π/2 脉冲,然后发送第二个 π/2 脉冲”,则电子将处于状态 1。然而,除非叠加态保留了它来自何处的“记忆”,否则这怎么可能?第二个 π/2 脉冲是否同样有可能将叠加态撞击到任何一个清晰的状态?
罗伯特·弗里菲尔德
长滩,加利福尼亚州.
埃克特回复:非门的平方根的两次连续应用将 0 转换为 1,或将 1 转换为 0,但在这两种情况下,0 和 1 的中间叠加不相同。虽然这两个叠加都包含相同比例的 0 和 1,但它们在两者之间的相对相位上有所不同。因此,叠加态确实保留了它来自何处的“记忆”。如果只有一种等权重的状态叠加表示 0 和 1,那么非门的平方根将是不可能的.
数学与现实
约翰·帕夫勒斯的“无限机器”指出,“宇宙本身也受制于 P 与 NP 所施加的计算限制”,即难题的解决方案是否可以快速验证也可以快速解决的问题。
这是一个常见的误解。现实世界中的任何事物(无论那是什么)都不会以任何方式受到我们的数学、物理定律或我们发明的任何其他事物的约束。数学仅仅是为描述宇宙而创造的有用工具。当我们发现一些我们无法用数学计算或描述的东西时,这可能是我们发现了宇宙的限制或约束;也可能是我们发现了数学的限制或约束。
泰德·格林塔尔
伯克利高地,新泽西州.
抽象智能
蒂姆·福尔杰的“我们能变得更聪明吗?”提到研究人员将弗林效应——自 20 世纪初以来智商分数一直在稳步上升的事实——归因于世界可能变得越来越具象而非实际。然而,这不一定使我们更聪明。如果智商测试问“火和鹿有什么相似之处?”,现代人可能会回答说这两个词都有四个字母或一个音节。然而,大多数狩猎采集者会知道使用火来管理鹿栖息地的概念。即使在不久的过去,街上的人们也知道如何制作肥皂或给马钉马掌。
由于现代人通过图形用户界面与计算机交互,并且从小玩电子游戏长大,因此我们自然会快速响应简单的几何形状。但是,处于陌生环境中的现代人无法以同样的方式响应三维形状。
“聪明”是一个相对的术语。我们的祖先会惊叹于我们是多么愚蠢,我们甚至不会剥兔子皮或操作印刷机。
汤姆·惠特利
西雅图
我质疑使用韦克斯勒儿童智力量表 (WISC) 的抽象推理部分作为智力上升的证据。福尔杰指出了这些所谓的“与文化无关的智力组成部分”似乎受到文化改变的悖论,但他没有提到测试本身已经改变了文化。在使用测试后,他们的概念无处不在,例如在谜题书和流行杂志中。难怪每一届新的儿童都知道更多正确的答案。
理查德·S·布莱克
东法尔茅斯,马萨诸塞州.
寿命的限制
凯瑟琳·哈蒙的“我们都将活到 100 岁”报道了为进一步提高人类寿命而提出的不同策略,使其超越了似乎正在逼近的极限。
然而,S·杰伊·奥尔尚斯基及其同事在 2005 年发表在《新英格兰医学杂志》上的一篇论文中认为,由于肥胖、糖尿病、高血压和伴随的合并症的增加,美国本世纪可能会面临预期寿命下降的局面。考虑到这些因素,富裕国家和欠发达国家的分离可能代表更具信息量的预测。
哈蒙还写道,卫生条件的进步可能会继续延长我们的预期寿命。然而,如果卫生假说是真的,那么在超过一定阈值之上,卫生条件的提高可能会通过增加自身免疫性疾病的发生率而产生相反的效果。
托马斯·博姆
维也纳医科大学
更大的灾难
戴维德·卡斯特尔维奇的“未来一百万年的问题”探讨了环境问题,例如地震学家索恩·莱伊对未来大地震普遍性的看法,但有关该主题的几个真正的大问题被忽视了。例如,最大的地震可能会推倒洛杉矶的每一栋建筑物,但黄石国家公园火山爆发产生的大气污染将危及地球上的每个人。超级火山爆发多久发生一次?上次发生在大约 75,000 年前,但旧石器时代的科学家从未发表他们的观察结果。
杰拉尔德·戴维森
红木旅馆,蒙大拿州.
澄清
查尔斯·H·格林的“[2012 年 12 月]我们的不满之冬”提到了国家气候数据中心预测美国东部 2010-2011 年冬季温和;该预测最初来自国家海洋和大气管理局的气候预测中心。文章还描述了拉尼娜现象带来更温暖、温和的冬季,而厄尔尼诺现象带来更寒冷、严酷的冬季;拉尼娜现象应描述为带来更干燥、温和的冬季,而厄尔尼诺现象应描述为带来更潮湿的冬季。
此外,文章指出,到 2012 年 3 月初,东太平洋地区形成了一个强大且持续的大气高压系统;应该说该地区已经存在的高压系统得到了加强。文章还指出,在某些情况下,厄尔尼诺现象和拉尼娜现象会引导急流的轨迹;它们不会引导急流,而是与可能影响急流路径的气候条件有关。