黑洞突围
在“逃离黑洞”一文中,史蒂文·B·吉丁斯为我们带来了关于黑洞信息危机的最新进展,这似乎是一个量子规则和广义相对论的悖论,表明黑洞会摧毁信息,尽管量子力学认为信息不会被摧毁。
关于他的描述,有一件事让我困惑。他解释说,危机的主要候选解决方案都存在相同的棘手问题:它们违反了局域性原理,该原理认为没有任何影响可以以超过光速的速度在空间中移动。但是我在其他地方读到,对局域性的违反已经从量子纠缠的观测和理论分析中得到严格证实。如果这种评估是正确的,为什么这种违反仍然被认为是黑洞理论的问题?为什么吉丁斯没有提到纠缠研究中对非局域性的证实,认为这对这些理论有所帮助呢?
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布鲁斯·埃克尔纽约市
吉丁斯回复:埃克尔的问题反映了对物理学中局域性精确含义的常见误解。诚然,量子力学具有一些特性——特别是纠缠——似乎代表了一种非局域性。这一观察结果让阿尔伯特·爱因斯坦非常困扰,他将其后果称为“幽灵般的超距作用”。但是量子场论完全调和了局域性与量子力学。尽管它表现出纠缠,但局域性的精确表述是,没有办法非局域地发送信号(意味着没有办法传输信息)——也就是说,速度超过光速。仅仅量子纠缠不允许这种信号传输。正是量子场论的这种局域性特性与信息显然必须逃离黑洞的说法直接冲突,并促使我们考虑修改量子场论.
意识区分
克里斯托夫·科赫在“机器中的普鲁斯特”一文中对人类意识理论以及计算机是否可以获得意识进行了有趣的总结。大众媒体——包括科赫,似乎也这样认为——假设计算机意识会非常像我们自己的意识,渴望自由、安全和活着。但是计算机在物理上与我们自己截然不同,它们存在的原因也截然不同,因此,如果它们获得意识,那将与我们所体验的非常不同。
以自动驾驶汽车为例。它们的编程或训练是一种进化过程,其中性能最佳的连接胜出。如果汽车具有意识会导致更好的驾驶,那么迟早会发生这种情况。然而,这样一辆汽车唯一“想要”的事情就是留在路上,不要撞到任何东西。欣赏风景等行为不会有助于良好的驾驶,并且会在训练中被消除。“成为”这样一辆汽车会是什么感觉?这种体验将与我们自己的体验如此遥远,以至于我们可能不会将其识别为意识。我预计,当真正的智能计算机到来时,我们将被人工智能意识所包围,甚至没有意识到这一点。或者也许我们已经身处其中。
保罗·科尔伯恩渥太华
塑料与气候
在“[风险投资]学习爱上塑料”一文中,韦德·劳什声称标准塑料对环境有益,因为它捕获了会导致气候变化的碳,因此我们不应采用可生物降解塑料来减少浪费。他的论点在两个方面存在缺陷。
第一个是对问题的误解,他将其定义为可生物降解塑料的碳强度。二氧化碳的释放是生物降解的自然组成部分,但劳什暗示这是可生物降解塑料特有的问题。森林地面上的落叶也会这样做。如果说可生物降解塑料有什么问题,那就是它们比石化产品衍生的塑料更脆弱,而在同一期《大众科学》中,哈维尔·加西亚·马丁内斯的“循环经济的生物塑料”强调了加强可生物降解塑料的努力,将其列为“2019 年十大新兴技术”之一。
劳什立场的第二个缺陷更为重要:他未能认识到我们可以同时解决两个问题。可生物降解塑料是解决一个严重问题——塑料污染——的有希望的解决方案。它们不是另一个但肯定更严重的问题——人为碳排放导致的气候变化——的根本原因。值得庆幸的是,我们正在开发其他解决方案来解决该问题,而无需将石化塑料视为碳汇。
扎卡里·爱泼斯坦德克萨斯州休斯顿。
我震惊地看到劳什的文章中出现以下陈述,但没有任何佐证文件:“而且您所谓的环保意识布制购物袋对环境的破坏比传统塑料袋更大——除非您重复使用它数千次。” 这个“想法”违背逻辑,需要证据支持。一个可重复使用的、植物性棉质袋子肯定比石油基塑料袋降解得更快,危害更小。
拯救我们环境的战争需要每个人的最大努力。在这方面的任何努力都不算小。
詹姆斯·E·布里奇加利福尼亚州圣巴巴拉。
劳什回复:我的关于塑料的专栏旨在反驳“可生物降解”意味着“对环境安全”的观点。如果您的首要目标是降低温室气体排放,那么事实恰恰相反.
爱泼斯坦说落叶会生物降解是正确的。但是,如果人类可以避免增加自然碳循环——在这种情况下,通过改用不可生物降解的生物塑料并负责任地处理它——那么我们就应该这样做。塑料污染仍然是一个严重的问题。但解决方案是停止将塑料遗弃在环境中,而不是寄希望于它在那里腐烂.
为了回应布里奇的评论:重要的是一个袋子的完整生命周期影响。可重复使用的棉袋通常由在中国农场种植的棉花制成,这些农场使用大量灌溉用水,并在燃煤发电厂运行的纺织厂中生产。加拿大政府公司 Recyc-Québec 在 2017 年的一份全面报告中确定,一个棉袋必须重复使用 100 到 3,000 次,才能使其生命周期影响水平降至仅使用一次的传统塑料(高密度聚乙烯)袋的水平.
勘误
保罗·图利斯的“GPS 故障”一文应指出,GPS 卫星发送的民用和军用信号通过特殊的代码位而不是加密密钥来区分。
贝琳达·J·威尔克斯的“X 射线视觉”一文错误地暗示了蟹状星云中创造中子星的超新星爆发发生在 1054 年。它最初在地球上被观测到是在那个时候,但实际上发生在数千年前。
凯蒂·皮克的“[图形科学]宇宙中的奇异扰动”一文错误地描述了两个 LIGO 引力波探测器站点的激光器位于地下。它们在地面上的管道中运行,长 2.5 英里。