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
真的,本周只有一个物理学新闻——或者至少有一个新闻占据了头条,而且当之无愧。我说的正是来自 BICEP2 合作组织(宇宙外星系偏振背景成像 2)的令人兴奋的重大宣布,上周就有传言,而且几乎不负众望——他们宣布了可能发现了原初引力波,这是时空中的涟漪,携带着宇宙如何开始的记录——尽管来自各方的通常的清嗓子的谨慎提示也随之而来。所以,准备好迎接关于 BICEP2 的大型链接汇总吧!
自从谣言周末四起以来,肖恩·卡罗尔为宇宙微波背景中的引力波提供了一些历史背景,马特·斯特拉斯勒也做了同样的事情。有关带有彩色图表的 B 模式偏振入门,请参阅这篇较早的大众科学文章,作者是两位顶尖宇宙学家 (PDF)。
然后——新闻报道铺天盖地而来。Quanta是最早发布消息的媒体之一:“如果得到证实,”麻省理工学院诺贝尔奖获得者物理学家弗兰克·维尔切克说,“这将是宇宙学中最绝对伟大的发现之一。”大众科学称赞这一发现“绝对值得获得诺贝尔奖”。对于那些因所有关于引力波和暴胀的讨论而感到困惑的人,新科学家编辑瓦莱丽·杰米森用一条浴巾和一个苹果解释了这一切。
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甚至 PBS 新闻小时节目也报道了这个故事。可惜 the Daily Mail(被 Jen-Luc Piquant 的许多英国朋友戏称为“Daily Fail”)选择了下水道而不是星空,对它的新闻竞争对手进行了无端的抨击,声称在 Newsnight 上讨论这一突破的科学家是根据种族和性别而不是他们的科学资格来选择的。这份长篇大论促成了这封写给每日邮报的精彩公开信,其中引用了伦敦大学学院受诽谤的评论员之一 Hiranya Peiris 的一句特别尖刻的话:“我可怜那些观看关于宇宙起源的新闻,却只看到小组成员的性别和肤色的人。”
在汤姆·列文森的 Inverse Square 博客上,他优雅地解释了为什么 BICEP2 的结果如此令人兴奋。与此同时,在 Facebook 上,BICEP2 讨论页面非常活跃。Nautilus收集了互联网上对重大物理学新闻的最佳反应。然后是来自 PhD Comics 的这篇精彩的图文并茂的解释,宇宙暴胀解释:“我们曾经是光的涟漪。然后我们变成了温度的涟漪,变成了恒星。星系、物质……和生命。”
物理学家也纷纷发表意见。马特·斯特拉斯勒对此津津乐道,提供了当天事件的入门、数据分析以及一些关于如果 BICEP2 的分析成立,这一切可能意味着什么的想法。肖恩·卡罗尔发布了公告中的主要图表,而伊桑·西格尔宣称结果“还不是板上钉钉的发现,但这是一个非常强烈的暗示。”加州理工学院的约翰·普雷斯基尔变得怀旧起来,回忆起他个人的十大(科学)激动时刻:“我们物理学家永远无法完全相信我们在笔记本上潦草写下的方程式实际上与真实的宇宙有关。你可能会认为我们现在应该习惯了,但我们还没有。”在大众科学客座博客上,麻省理工学院的“疯狂”马克斯·泰格马克思考了接下来可能会发生什么。“宇宙学家不会给新手宇宙建造者提供建议,但我们会询问我们的宇宙是如何演化的,”理查德·伊斯特在他的博客上说,其中包括这个精彩的解释性动画
然后是人文角度。例如,根据这次采访,探索宇宙起源的 BICEP2 实验“一切都始于网球”。还有:斯蒂芬·霍金终于赢得了他著名赌局中的一个;显然他与尼尔·图洛克打了一个赌。因此,图洛克在物理世界中敦促对 BICEP2 结果保持谨慎,这也许并不令人惊讶。“我将引用卡尔·萨根的话说‘非凡的主张需要非凡的证据’,而他们目前还没有非凡的证据。”
不过,说真的,这些结果确实需要得到证实。幸运的是,有许多实验可以做到这一点,包括 BICEP3,它已准备好在今年晚些时候部署,希望能证实这一激动人心的发现。正如图洛克告诉 NatGeo 博客作者 Nadia Drake(她对所有不同的实验给出了有益的概述):“非常重要的是要检查 B 模式信号是否被我们星系中的尘埃或粒子的辐射污染——或完全由其引起。”
说到霍金和暴胀模型,现在似乎是重新回顾吉姆·凯瑞在柯南·奥布莱恩节目中的经典亮相的好时机,他在节目中谈到了暴胀模型中宇宙微波背景中引力波的预测,霍金本人通过电话客串(大约从 2:35 开始)
你可能会认为一周的报道就足够了。但是等等!还有更多!建造 BICEP2:与加州理工学院物理学家杰米·博克的对话。“最令我惊讶的是,我们这群勇敢的科学家、学生、博士后——所有这些人我都认为是同事和朋友——能够建造一台机器,它可以真正告诉我们宇宙的诞生。”更注重技术的可以观看博克周四在加州理工学院关于结果的学术报告会。当然,人们已经在谈论 BICEP2 结果的诺贝尔奖,由于该奖项只能授予三个人,而至少有六位科学家为这项工作做出了重大贡献,这将给诺贝尔奖委员会带来另一个挑战。
Wired 向我们介绍了年度最大科学发现是如何保密的。当然,在宣布之后,这篇论文很容易在 arXiV 上找到——BICEP2 合作组织甚至发布了他们所有的数据产品(参见第二篇相关论文)。但我最喜欢的是作者在他们的论文末尾用这句感人的致谢语:“我们将本文献给安德鲁·兰格的纪念,我们非常想念他。”(兰格是时间领主的加州理工学院同事,BICEP2 项目背后的主谋之一,也是一位真正可爱的人。他在 2010 年悲惨地自杀身亡。)
在另一个迅速传播的人文时刻,“斯坦福大学物理学助理教授兼 BICEP2 团队的联合负责人郭兆林敲响了[安德烈]林德的门,亲自送去消息。”这是安德烈·林德——他与艾伦·古思一起是暴胀理论的创始人之一——第一次听到这个消息,在一个视频片段中,该片段的观看次数已超过 250 万次(其中有几次是我一遍又一遍地观看并感到哽咽)
对不起,我的眼睛里又进了东西。
您可以在洛杉矶时报上阅读我对上周宇宙节目的回顾:涉足进化的潮汐池,其中有我最喜欢的生物之一,坚韧的缓步动物或水熊。说到这里,这是关于缓步动物……在……太空中的一些背景知识。Medium 刊登了一部可爱的漫画,通过宇宙成因学习。Big Think挖掘出了原创系列中的这个经典时刻:卡尔·萨根谈论第四维度。
在无耻的自我推销方面,本周是三月十五日,我庆祝了不是通过刺杀凯撒,而是通过与 Skeptics Guide to the Universe 的迷人团队聊天。本周我还邀请了物理学作家和作家阿曼达·盖夫特参加 Virtually Speaking Science 节目(存档在这里),我们在节目中聊了聊科学传播和她的新书Trespassing on Einstein's Lawn。哦,我很激动登上 Business Insider 的 40 位社交媒体科学专家榜单,以及许多其他值得入选的人(需要注意的是,即使被列入榜单是一种荣幸,但这些榜单也难免会遗漏一些了不起的人。)
周四晚上,好莱坞的科学爱好者们带来了精彩,因为时间领主在由克里斯蒂娜·奥乔亚 (@Christina_Ochoa) 组织的首届——但希望不是最后一届——#ScienceSoiree 上谈论了暴胀宇宙学和时间之箭,克里斯蒂娜·奥乔亚是 Screen Sirens for Science (@Scirens) 的成员之一。座右铭:培养好奇心!我们喜欢说洛杉矶是创意之城,而 #ScienceSoiree 小组正是这种精神的化身。
薛定谔的猫说话了:“如果我留下,我将保持平衡,被抓住。不可知。万物合一。”
约瑟夫·夫琅和费:18 世纪后期的玻璃制造商激发了天体物理学。
远程从您的计算机控制现场物理实验。普林斯顿等离子体物理实验室的远程辉光放电实验。
真正的括号学:数学和税收。““万岁,报税季到了!”没有人说过。”相关:我们每个人只需要填写 425 个括号即可赢得巴菲特的十亿美元括号挑战赛。
马克·范·拉姆斯顿克正在改写我们定义宇宙形状的方式,以帮助统一量子理论和引力。
模拟探索了这样一个假设,即浩瀚多元宇宙中的其他“气泡宇宙”曾经与我们自己的宇宙碰撞过 (PDF)。
石墨烯剪纸:世界上最薄的材料拉伸、弯曲、扭曲。“一种受日本剪纸艺术启发的技巧使科学家能够像操作纸张一样操作单原子厚的碳片。”
书呆子语录中的伟大时刻:对晚安月亮中天体精确度的细致分析。相关:美国队长的盾牌有多重?来自 Dot Physics 的 Rhett Allain 的多部分问题。还有:雷神之锤有多重?
有人用乐高积木建造了格里菲斯天文台。这让我非常高兴。
周末物理练习:计算作用在保罗·卡尔·路德维希·德鲁德(Annelin der Physik(1900-1906)的编辑)胡须上的力。
或者您可能更喜欢通过扔棍子估算 Pi,重现蒲丰投针实验。
用翅膀做微积分的苍蝇:果蝇展示了当你是一只微小的昆虫时,保持漂浮需要什么。
量子力学中没有哲学。“量子力学并不奇怪。对量子力学的解释很奇怪。”
科学家用纳米管入侵植物,为光合作用增压。
无论是好是坏,有远大抱负的亿万富翁都在将美国科学私有化。随着政府对基础科学研究的资助大幅减少,私人捐助者填补了这一空白。
这个交互式月球地图是驾驶您自己的着陆器的次佳选择。
巴黎的一家游戏商店以地毯形式展示了时空连续体。
动量:亚历杭德罗·吉哈罗拍摄的量子力学机构的黑板大幅面照片。根据艺术家的声明
“在走进演讲厅之前,吉哈罗不知道他会发现什么。他首先以最少的干扰记录黑板。不包括演讲厅的任何细节,黑板框架被移除,我们只剩下一个充满抽象方程式的表面。在这个阶段,它们是文件。然而,一旦从它们的机构起源中移除,意义就会演变。观众开始欣赏方程式的线条和形式。颜色开始发挥作用,黑板擦产生的波浪暗示着广阔的景观或银河环境。这些公式似乎说明了量子力学的世界。最初是一个精确的讲座,物理学家思维过程的描述,现在变成了一块向任何数量的可能性开放的画布。”
不要将手(或头)伸入大型强子对撞机。物理学历史上的教训。
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(不要)让我发抖:保存玛丽·罗斯号:稳定都铎王朝战舰以供展览的化学方法。
一个解释纳米泡沫行为的数学方程式:研究人员发现,纳米尺寸的泡沫结构遵循与肥皂泡沫相同的普遍规律:小气泡消失,而大气泡则保留下来。
T.S.艾略特(诗人)告诉伊芙琳·兰姆(数学家)关于链式法则
“微积分的主要主题之一是学习如何用更简单的函数来逼近函数。链式法则告诉你如何对依赖于其他函数的函数执行此操作。它可以帮助您跟踪变量的微小变化将如何改变一个函数的值,而该函数的值又会改变另一个函数的值,依此类推,形成一长串函数。这是一种重要的方法,但它是微积分课程中更具挑战性的主题之一。当您尝试跟踪影响多个输出的多个变量时,它会更具挑战性,就像我们在多元微积分课程中所做的那样。”
第一:激烈而美好的机器人技术未来,通过一群高中生。相关:认识丹尼尔·戈德曼,这位正在建造蛇形机器人的物理学家。还有:在 1738 年,沃康松先生发明了一种机械“排泄鸭”,它可以拍打翅膀、吃玉米和排泄。
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