物理学周回顾:2015 年 8 月 22 日

超材料制造磁“虫洞”,复杂暗物质的案例,以及解决交错电话簿之谜是本周物理学亮点。

这就是你如何用超材料建造“磁虫洞”的。

Jordi Prat-Camps 和巴塞罗那自治大学

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


西班牙巴塞罗那自治大学的一个科学家团队将材料科学带入了隐身模式,创造了一个虫洞幻觉,该幻觉导致磁场在空间中移动而不被探测到。请注意:“这不是真正的虫洞,它不是在时空中创建连接两点的真实路径。它是一个磁场,可以实现类似的效果。”超材料虫洞可以在空间中瞬间传输磁场 - 并且可以帮助改进医疗扫描仪。根据《新科学家》报道:“虫洞可以让多个磁成像仪协同工作而互不干扰,或者可以用于在笨重的传感器和患者之间保持一定距离 - 所有这些都不会改变 MRI 依赖的背景磁场。” 

复杂暗物质的案例。物理学家詹姆斯·布洛克向《量子杂志》解释说,一个由相互作用的粒子组成的复杂“暗区”可能揭示星系中心的一些令人困惑的观测结果。相关报道:寻找“暗物质”和“暗能量”变得有趣起来。此外: 微小的原子喷泉激发了对暗能量的重大见解。 通过将原子滴落在铝球上方,物理学家们测试了一个关于是什么在最大尺度上拉伸宇宙的假设。

物理学家揭示了首个量子互连。一个国际物理学家团队找到了一种连接量子设备的方法,这种方法可以在它们之间传输纠缠。


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CERN 对称性测量证实物质和反物质互为镜像

科学家发现大脑信号的原子分辨率细节。X 射线激光实验可能有助于设计治疗脑部疾病的新药。

这项新的超导研究很糟糕。一种新材料在高于任何其他材料的温度下失去所有电阻——在超高压下。根据《连线》报道:“是屁……不,说真的,它是硫化氢,H2S,这种气体赋予臭鸡蛋和肠胃胀气其特有的气味。科学家们非常肯定硫化氢一直以来都会是一种超导体。”相关报道:超导记录引发了后续物理学的浪潮。“其他科学家对这一结果非常感兴趣,因为它是在没有使用奇异材料的情况下实现的。”

物理学家解决了交错电话簿的奥秘。尝试拉开两本交错的电话簿,您将不可避免地被巨大的摩擦力击败。这些力是如何产生的长期以来一直是个谜……直到现在。

天文学家能教给我们什么关于 1945 年著名的吻。“曼哈顿的每一栋高楼都像日晷的日规。” 

对五角大楼(形状)的攻击导致了新数学瓷砖的发现。数学家们欣喜地发现了一种新的五边形类型,它可以覆盖平面,不留空隙,也不重叠。它成为已知的第 15 种可以做到这一点的五边形类型,也是 30 年来首次发现的。

上升?太空电梯可以将宇航员快速送入地球同温层。一家加拿大太空公司获得了美国专利,用于一种旨在将宇航员送至地球上方 20 公里(12 英里)的电梯,以便他们可以被推进太空。另请参阅我今年早些时候关于太空电梯技术的帖子。 

这款跳绳利用你产生的动能为内部锂电池充电。

风扇并不总是让东西更凉爽《连线》的瑞特·阿拉因用物理学解释了这个悖论。

死星的科学:摧毁地球大小行星的物理学。(你需要的不只是强大的激光。)“产生解开行星束缚所需的能量——大约 2.24 x 10^32 焦耳——在只有小卫星大小的物体上根本不可能实现。但是,相反,如果你能容纳一个 1-2 万亿吨的小行星(直径约 5-7 公里),由反物质制成,并将其送到行星的核心,爱因斯坦的 E=mc^2 确保行星将在几秒钟内被摧毁。”

《龙珠 Z》的精神时光屋如何工作?  “如果你想把一天延长到一年,爱因斯坦可能是你最好的选择。他发现时间不是僵化的,而是灵活的。通过改变速度或重力,相对于宇宙的其他部分,时间可以走得更慢。”

《星际迷航》的物理学:量子隐形传态与传送器。相关报道:《星际迷航》中最不可能的想法:“《星际迷航》的传送器似乎是永远无法实现的发明之一,这让世界各地的旅行者、潜在的银行劫匪和到处沾花惹草的人感到非常懊恼。” 

为什么 NASA 科学家对马特·达蒙的电影《火星救援》感到兴奋:“这可能是对有希望的载人火星任务的绝佳宣传。” 还有?科学很酷。

宇宙的年龄:我们如何计算出宇宙何时开始? 

宇宙中新出现的最大事物,以及它为何让科学家头疼。一个位于约 70 亿光年外的星系团环“非常巨大,以至于一些宇宙学家表示它违反了支配宇宙的基本理论原则。”

这只是一个阶段:如何同时煮沸、冷冻和蒸全部。“三相点是物质可以同时以三种相态存在的特殊温度和压力条件。”  

有人用磁流体制作了一个互动雕塑,它令人着迷。  

布罗卜丁奈格数字:“说数学是关于数字的就像说写作是关于文字的。你可以很好地或很差地使用文字,但最终重要的是它们所代表的事物和思想。数字也是如此。”

变色龙场试图解释暗能量。我们能找到这个(高度)推测性的“第五种力”吗?就像变色龙改变颜色以融入周围环境一样,变色龙场的特性随附近物体的密度而变化。这就是为什么它在地球上如此难以探测的原因:当它围绕物质时,力变得非常小,以至于其影响几乎无法察觉。变色龙场离物质越远,力就越强,在深邃空旷的太空中,它将膨胀许多光年,将物质推开。赋予它这种不寻常的排斥力变化特性是为了遵守所有长期存在的物理学理论。”

质量的起源,或 π 介子的 PR 问题。 

挥棒,击球,挥棒!如何制作一个测量快速球的弹道箱

你应该在你的物理课程中编写代码,《连线》的瑞特·阿拉因说。“物理学必须使用许多不同的领域来研究宇宙的本质。这就是它如此令人敬畏的原因。”

潜在的氦气来源被揭示,因为这种珍贵气体的储量正在减少。用于核工业、医疗和派对行业的氦气已变得稀缺,但新的研究揭示了可能精确定位新来源的方法。

揭开 DNA 折纸的奥秘。 “约克大学物理学家进行的实验为 DNA 如何组装成纳米结构提供了新的见解,为在技术和医学中更精确地使用 DNA 铺平了道路。”

这种变色头盔材料可能有助于检测脑震荡。  

三英寸方程:引力在最小长度尺度上的效应。 

一种新的玻璃制成的油漆可以反射太阳,从而为汽车和房屋降温。  

斯蒂芬·霍金的语音合成器现在是免费/开源软件。 

“爱好和平的外星人试图将美国从核战争中拯救出来,”登月任务宇航员埃德加·米切尔声称。这位阿波罗号资深宇航员说,不明飞行物和平降临,目的是阻止人类自我毁灭。就个人而言,珍-吕克·皮康同意前国防部不明飞行物研究员尼克·波普在文章中引述的观点:“这是一个美好的想法,但如果我持怀疑态度,我会指出这几乎完全是 1951 年经典科幻电影《地球停转之日》的剧情。” 或者不明飞行物专家、不明飞行物调查手册的作者奈杰尔·沃森告诉 IFLScience:“对我来说,这只是另一个不明飞行物幻想和猜测的案例。当你试图了解事实时,就像试图放牧猫一样。”

灰色粘液情景以及如何避免它们。“灰色粘液的故事也传达了一个重要的道德教训:一个善意制定但被滥用或笨拙地应用的单一策略——或过程,或想法——可能会导致几乎无法阻止的灾难性负面后果。虽然灰色粘液事件听起来很奇异,但一旦我们抛开失控纳米技术的说法,我们就可以开始在我们日常生活中看到这些事件的组成部分。其中包括拥有不完善知识的理想主义代理人、考虑不周的策略以及传播错误的肥沃媒介,以及系统性和自我强化的级联效应。”

水黾和类似的昆虫启发了新材料,使物体在水下保持干燥。“长时间浸没在水下的物体最终会屈服于与浸没相关的不可避免的腐烂——金属生锈,木头腐烂,人手变得皱巴巴的。未来,一种新的粗糙涂层可以“偏转”水,从而延缓这些影响。”

时空究竟有多大的韧性?一百年过去了,爱因斯坦广义相对论的含义仍然令人惊讶和欣喜。

“我们怀着沉重的心情报告希伯来大学的雅各布·D·贝肯斯坦教授去世的消息。” 相关报道:向贝肯斯坦(1947-2015)致以美好的敬意。根据斯科特·阿伦森的说法,他“始终热情、谦虚和慷慨——完全没有……自负”。  “现在,就像量子比特撞击事件视界一样,构成雅各布·贝肯斯坦的信息似乎已经消失了,但它仍然编织在宇宙中。” 抽泣。我的眼睛里进了东西。我关于贝肯斯坦去世的帖子在这里

法国物理学家伯纳德·德斯帕尼亚特去世,享年 93 岁。“这个人有胆量站出来大喊,‘这里有问题,’”哥伦比亚大学物理学和哲学教授大卫·艾伯特在谈到量子科学的哲学基础时说。“在这方面,他非常孤独,当然他是对的。”

巴黎圣殿大道,第三区,约 1838 年。 来源:路易·达盖尔。标题

达盖尔银版摄影法的礼物(上图):看看这个华丽的复古图像画廊。 “达盖尔银版摄影工艺使用抛光的镀银铜板,用碘处理使其对光敏感,然后在镜头下曝光(几分钟或更长时间),然后用汞蒸气“固定”。” 奖励:达盖尔银版摄影法的纳米技术:罗切斯特大学的研究人员正在使用扫描电子显微镜 (SEM) 等技术来研究达盖尔银版摄影板如何随着时间的推移而退化。例如,他们观察到“似乎在板上生长的混合有机金属特征,就像真菌一样。用 SEM 获得的图像还揭示了图像表面下方的表面孔隙和空隙,这可能是图像随着时间推移而劣化和丢失的重要原因。”

新方法从空气中去除碳,生产有价值的碳产品。 

是时候利用一种未充分利用的能源了:废热。 

大数据是为鸟类准备的:夜间鸟类迁徙的奥秘正在通过计算能力来解决。  

NSA准备量子抗性算法,以应对加密世界末日。量子计算威胁着我们所知的加密技术。美国国家安全局正在关注。

问答:马塞勒·苏亚雷斯-桑托斯谈论巴西、中子星和对发现的热爱。 

谁说科幻电影无关紧要?根据第一位获得斯坦福大学物理学博士学位的墨西哥女性黛博拉·贝雷比切兹的说法,“你永远不知道哪部电影会改变谁的生活。”

太空天气制造了电气“百慕大三角”:即使是太阳风中的轻微冲击波也可能突然增强赤道电集流,并产生局部磁暴。 

一款棋盘游戏的想法,在登月 14 年前。  

刮开火星表面,它毕竟不是一颗红色星球。  

无线电爱好者如何倾听地球的秘密交响曲。

为什么某些蛇像彩虹一样闪闪发光。“闪光……来自称为虹彩细胞的特殊结构。”

一种让大学生进行批判性思维的成功策略——至少是关于他们的物理实验室作业。

什么比核电站更具放射性?核废料,高出 100 倍。相关报道:以下是您环境中真正的辐射危险

如果部署在洛杉矶水库中的球是为了控制干旱,为什么它们是黑色的而不是白色的?因为它们不是为了抗旱。  

Gizmodo 的艾丽莎·沃克与 NASA 一起飞行以研究加利福尼亚州从空中看到的干旱情况。 

这里有一个吃甜点的好理由:来自圣彼得堡的放射防护布丁,“一种功能性乳制品,有助于更好地从人体中消除放射性核素。”

潜在的氦气来源被揭示,因为这种珍贵气体的储量正在减少。用于核工业、医疗和派对行业的氦气已变得稀缺,但新的研究揭示了可能精确定位新来源的方法。

南极科学家证实了宇宙中微子的存在。 

科学家是如何在没有电荷和质量的情况下发现中微子的?纪念克莱德·考恩和弗雷德里克·雷恩斯的洞察力。

学和艺术可以互相教什么。不是每个人都能成为莱昂纳多·达·芬奇,但跨学科协作丰富了我们所有人。

科学通用语言的隐藏偏见。如今,绝大多数科学论文都以英文发表。当其他语言被排除在外时,会失去什么?

PBS 发布了双粒子牛顿引力挑战。哪个粒子赢得了这场比赛?

我如何才能了解一切?BBC 动画以维特根斯坦、休谟、波普尔等人的哲学为特色。 

飘落的太空尘埃的精巧静电舞。  

宇宙是否需要“结块”诞生?如果完全光滑,我们还能拥有恒星和星系吗? 

开发杀手小行星的早期预警系统。当政府犹豫不决时,私人资助的项目正在加紧搜索迫在眉睫的灾难。查看 NASA 的 1400 颗威胁地球的小行星地图……以及我们可以对此做些什么。

用技术发现了七个隐藏的艺术秘密

提出这个主题:盎格鲁-撒克逊复合胸针的几何形状

11 个最美丽的数学方程(由一些数学家和物理学家选择)。

陷入无限循环:费城数学家玛丽安·科恩创作的诗歌“富有想象力地将数学与日常生活联系起来——有点像”。

生物物理学:纳米系统中蜂群的形成。  

Slate Money 大胆地进入了它从未涉足的领域——《星际迷航》的经济学

FiveThirtyEight 有一个很棒的调查专题,带有互动图形,让您可以尝试 P 值操控。科学没有崩溃:只是真的很难。“我们的科学状况良好,但它受到一个普遍问题的困扰:科学很难……如果我们打算依靠科学作为达到真理的手段——它仍然是我们拥有的最好的工具——重要的是我们要理解和尊重获得严谨结果的难度。”

约翰·哈里森的航海天文钟:一位弱势钟表匠的手艺,他为一个帝国解决了一个不可能的问题,并永远彻底改变了航海业。

Micromegas:伏尔泰对牛顿和人类状况的开创性科幻哲学致敬,在一本罕见的复古儿童书中。 

蜂鸟的舌头是微小的泵,它们会弹开以吸取花蜜。

实验哲学家乔纳森·基茨的新概念多媒体艺术项目旨在以浪漫的名义“连接”情侣,通过“量子纠缠”。“渴望纠缠粒子的夫妇走进一个房间,房间里的一块非线性晶体(在实验室环境中专门开发)被阳光照射。任何穿过晶体的光子都会变得纠缠,然后被房间周围的各种镜子和棱镜反射,弹跳并落在相关夫妇身上。恭喜你,你被纠缠了!” 尽量不要退相干。

这个神经网络在描述外太空方面非常糟糕。  

电流疗法病理学:电刷的隐形庸医 (1884)。 

专利很漂亮。它们为办公室制作了华丽的免费艺术品。 

图形宇宙论:插画家想象宇宙的起源。从抒情到荒谬,对我们世界的由来提出不寻常的看法。

克纳雷斯伯勒的石化井将物体变成石头。“人们发现水含有高矿物质含量,会在物体周围形成涂层。长时间暴露后,涂层会形成坚硬的矿物外壳,很像钟乳石和石笋的形成方式,但速度要快得多。”

15 个时髦的科学音乐视频。很高兴看到“波西米亚重力”、“大型强子对撞机说唱”和“碳是女孩最好的朋友”入选。相关报道:弦理论(继续):基于埃德·威滕讲座的音乐混搭。为什么不呢?

您周末的深刻思考:我们最大的错觉是“我们以任何方式永恒的想法”。

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