2019 年 11 月刊导读

时间晶体、涓滴向上经济学、鸣禽多样性及更多

大众科学,2019 年 11 月

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


我们的创意总监迈克尔·马克发来了本月封面故事的插图——所谓的“时间晶体”的概念渲染图——我们的专题编辑塞思·弗莱彻回应道:“酷。很前卫摇滚。” 这件艺术品看起来确实是为 Pink Floyd 专辑(罗杰·沃特斯,如果您正在阅读本文,报价仍然有效)或至少是那些天鹅绒黑光海报之一量身定制的。时间晶体确实是非常迷幻的东西。

传统的晶体是物质的有序状态,其图案在空间中以规则的间隔重复,而这些更奇特的材料具有在时间中以规则的间隔重复的图案。理论物理学家、诺贝尔奖获得者弗兰克·维尔切克和他的妻子贝齐·迪瓦恩在 2012 年创造了“时间晶体”一词,科学家们在 2017 年在实验室中创造了首批真正的例子。它仍然是一个新兴的研究领域,但它可能会带来前所未有的精确的时间和距离测量,并有无数的应用。有关更多令人费解的细节,请参阅维尔切克的文章“时间晶体”。


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巧合的是,维尔切克的故事中出现的一些概念——相变、对称性破缺和“精湛”的精确度——也出现在数学家布鲁斯·M·博戈西安关于经济不平等起源的文章“不可避免的赌场”中,只是背景更加令人沮丧。他写道,事实证明,它们一直“明目张胆地隐藏着”。物理学家和数学家开发的模型展示了物理系统的特征,揭示了在自由市场经济中,资本自然地从穷人涓滴向上流向富人,导致寡头统治。这些模型与我们今天在世界上看到的极端财富集中相符。

不平等也是记者瑞秋·纽尔关于哥伦比亚冲突后生物多样性研究(“冲突后的保护”)的核心。这个在 2016 年摆脱了数十年内战的国家,是近 63,000 种已知物种的家园,可能还有更多。具有讽刺意味的是,多年的冲突实际上保护了这种丰富的自然历史,但随着农民、采掘业和其他人进入曾经危险的地区,这种自然历史现在正受到威胁。但生物学家现在也可以更自由地旅行,统计哥伦比亚丰富的动物群的竞赛正在进行中。然而,仅靠记录无法拯救这些物种。经济差距首先导致了战争,因此让生物多样性为哥伦比亚人更好的生计服务是等式的关键部分。

几乎在我们看到的任何地方,科学和社会都密不可分地交织在一起,这就是为什么我们必须对研究人员提出如此高的标准。以特约编辑莉迪亚·登沃思对改进 社交媒体对年轻人影响 研究的努力的描述为例。然而,科学只能提出如何解决我们的问题——剩下的就取决于我们了。

幸运的是,下一代人似乎准备迎接挑战,我们很自豪地赞助了 8 月份在谷歌科学展上颁发的《大众科学》创新者奖。16 岁的土耳其获奖者图安·多尔曼找到了一种利用树木振动能量为农业数字应用供电的方法。请访问 www.googlesciencefair.com 探索图安的项目。

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