读者回应“隐藏的宇宙之谜”

《大众科学》2015年7月号的读者来信

暗物质

博格丹·A·多布雷斯库和唐·林肯撰写的“隐藏的宇宙之谜”讨论了暗物质的可能形式。

对暗物质的一种潜在解释是否可能不涉及新粒子?比如说,引力随距离的减小是否可能略微小于牛顿定律所描述的程度,只是在光年尺度上才明显?科学家是否尝试量化这种可能性,以便在不借助暗物质的情况下解释星系的旋转速度?


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马丁·利卡
西班牙,科尔内利亚德尔特里

宇宙被认为具有额外的质量,文章假设这种质量以未知粒子的形式存在。也许搜索不应局限于我们自己的宇宙。我们可能仅仅被限制在X、Y、ZT的子宇宙中,而附近的类似子宇宙沿着第五轴W存在。子宇宙之间微弱而平衡的引力耦合可能会造成我们自身结构的视质量增加,这种增加在小尺度上无法察觉,但在非常大的尺度上却非常显著。

大卫·L·克里姆
美国,肯塔基州,列克星敦.

作者回复:关于利卡的问题:对力与惯性之间关系方程的修改(称为MOND,即修正牛顿动力学)可以解释星系的旋转曲线和其他一些差异,但并非所有差异。新的MOND理论仍然需要一些残留的暗物质来解释观测结果,因此暗物质假说以更少的假设准确地描述了数据。根据奥卡姆剃刀原理,更简单的理论更可能是正确的.

我们两人都曾怀疑克里姆提出的情景是否可能是真的,但如果额外维度很大,则不然。如果存在平行、重叠且主要互不干扰的宇宙,那么每个宇宙都由四个无限的空间维度组成。我们已经测量了引力的维度行为,并看到它扩展以填充我们的三个空间维度。为了看起来像暗物质,引力必须扩展到所有四个维度,这意味着两个物体之间的引力将随着分离距离的三次方而减小.

警察杀人事件

在“[怀疑论者]”栏目中的“令人愤慨”一文中,迈克尔·舍默尔将大脑的愤怒回路归功于解释“警察为何杀人”。但有一个更直接的解释:警察可以使用致命武力,并且受过训练,默认情况下使用致命武力来保护自己,而不是将公民的安全作为他们的最高优先事项。部分解决方案是主要为警察配备和培训非致命武器,并要求一项首要指令,即即使冒着自身安全的风险,也要保护公民的生命。因恐惧而被迫杀死手无寸铁公民的警察应该另谋高就。

哈里·J·福克斯韦尔
美国,弗吉尼亚州,费尔法克斯.

如果舍默尔的理解是警察杀害黑人男性的事件是“突然爆发”的事件,或者偏见“在某种程度上……仍然渗透在少数警察的头脑中”,我担心他的怀疑论。

对于某些人来说,一直以来最残酷、最可怕的现实现在可以被我们所有人通过电视见证。摄像机是这些场景中唯一的新角色——这些场景在全国范围内随时都在发生,如果周围没有平民,几乎总是会被掩盖。

林恩·威瑟林顿
美国,加利福尼亚州,伯克利.

舍默尔回复:目前没有关于每年有多少人被警察杀害的国家数据库,而且全国18,000个独立警察部门的报告是自愿的。由于报告率不到3%,研究暴力的学者认为估计不可靠。因此,目前无法使用可靠的数据来评估警察暴力是否正在增加.

《华盛顿邮报》的一项研究记录显示,到今年9月中旬,有694人被警察杀害,而过去十年粗略估计(可能被低估)每年约有400人。黑人占人口的13.2%,但在这一群体中占26%。包括更多细节的更新数据,可以在http://wapo.st/1LFzepU上查看。

有可能存在一个上升趋势线,证实了我们的直觉,但不幸的是,对媒体对该主题的报道做出道德恐慌反应的副产品是,警察的工作受到了阻碍,在许多城市,我们在连续23年下降之后看到了凶杀率的回升。无论如何,我们需要更多更好的数据。与此同时,警察在如何化解潜在暴力局势方面的培训以及使用随身摄像头是一个良好的开端.

压力之下

在报道对南极西部冰盖下方的探索时,道格拉斯·福克斯在“地狱之门的生活”中提到了冰川接地带上方冰层质量对水施加的“极端压力”。但静水力学不是决定了这个区域水的压力只取决于其深度吗?水面上的冰层不应该对压力产生影响。

 

约翰·詹姆森
美国,加利福尼亚州,埃尔塞里托.

福克斯回复:一月份探索的南极洲沿海海底区域位于海平面以下约700米处(大陆大部分隐藏的岩石和沉积物表面位于海平面以下很深处,部分原因是冰的重量压在地球地壳上)。仅根据该深度,压力约为70个大气压.

海平面以下的深度确实为估计南极洲沿海地区(冰层漂浮的地方)的冰下压力提供了一个很好的捷径。然而,在更内陆的地方,冰层足够厚,可以直接落在大陆上而不是漂浮,估计冰下压力的最佳方法是从冰层本身的厚度开始,并根据其相对于水的较低密度进行校正.

用于太阳能的钙钛矿

瓦伦·西瓦拉姆、塞缪尔·D·斯特兰克斯和亨利·J·斯奈思撰写的“超越硅”讨论了钙钛矿如何取代晶体硅用于太阳能电池的制造。文章是否故意避免解释钙钛矿是什么?

唐纳德·E·桑兹
美国,肯塔基州,列克星敦.

西瓦拉姆回复:光伏研究人员使用“钙钛矿”来表示与19世纪在俄罗斯发现的钛酸钙(CaTiO3)矿物具有相同晶体结构的化合物

我们讨论的太阳能钙钛矿是有机-无机杂化化合物,它们从有机卤化物和金属卤化物盐中结晶,形成ABX3结构的晶体——A是有机阳离子(带正电的离子),B是金属阳离子,X是卤素阴离子(带负电的离子)。调整钙钛矿层的化学成分使研究人员能够调整太阳能电池的电子、光学和物理特性

勘误

蒂姆·帕卢卡在“[进展]”栏目中撰写的“闪电战基础知识”一文错误地指出,德国在1941年对斯大林格勒发动了闪电战。它应该指的是德国在1941年全面入侵苏联。斯大林格勒战役始于1942年。

大众科学 Magazine Vol 313 Issue 5本文最初以“Letters”为标题发表于大众科学 Magazine 第313卷第5期(),第8页
doi:10.1038/scientificamerican1115-8
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