本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
美国东北部正值严冬,所以很自然地,科学界对那些被困在雪堆中的人们有一些见解可以分享。例如:不要从窗户跳进雪里:但如果你一定要跳……最好了解一下雪地跳跃的物理原理。 相关内容:冬季热力学:雾气蒙蒙的眼镜的科学。
神秘的火星雾霾令行星科学家困惑。 在火星表面上方发现的奇怪现象仍然神秘。业余天文学家看到了它,专业天文学家不确定它是什么。
忘掉巴克球,排球烯来了。 取 20 个钪原子,60 个碳原子,排列成排球形状,瞧!
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博弈论质疑合作。 最近对经典博弈论情景“囚徒困境”的解决方案在进化生物学中引发了新的难题。
蜘蛛丝不再是大自然最坚韧的纤维; 海螺牙齿因其独特的结构而被证明更坚韧。
命运的量子力学以及因果关系是否为双向街道的问题。 时间旅行如何解释一些科学界最大的难题。 相关内容:时间在量子世界中以奇异的方式运行,未来会改变过去。 在某些量子物理情况下,未来可能会影响过去。
叠加尺寸限制:量子随机游走的新实验可能会确定量子叠加效应的上限尺寸。 根据 Motherboard 的说法:“非常小的领域(事物可能以多种状态叠加存在)与我们非常大且非常有条理的世界之间的界限,并不像我们希望的那样清晰。”
强力球的数学:这是美国奖金最高的彩票游戏。 什么时候值得玩? “顺便说一句,当您说值得时,就数学而言,它具有非常具体的含义。 这意味着您可以期望平均赢得的金额大于您为玩游戏而必须下注的金额。”
流行文化脉冲星:Joy Division 乐队Unknown Pleasures专辑封面的迷人起源故事。 “当人们提到……封面时,他们通常只会说它显示了第一个被发现的脉冲星的一系列射频周期。 但这到底意味着什么? 脉冲星的物理特性如何产生转化为著名堆叠图的射频? 是什么产生了数据,数据是如何收集的,谁创建了该图,它的意义是什么?”
宇宙学家通过观察卫星轨道发现了一种新型晶体。 “需要明确的是,Boyle 和 Smith 并不是说绕地球飞行的卫星是真正的晶体。 他们的想法是,这种将四颗人造卫星排列在轨道上的特殊方式是这种理论晶体在原子水平上的外观。 它的原子实际上是随时间移动的。 就像卫星一样,如果您将它们视为静态图像,它们看起来是不对称的,但“电影”视图将揭示高度编排的原子运动。”
导致传奇科学打击的浪漫故事。 沃尔夫冈·泡利的妻子离开了他,嫁给了一个(天哪!)化学家。 哦,人类啊。 “如果她嫁给了一个斗牛士,我还能理解——对于这样的人,我无法与之竞争——但一个化学家——如此平庸的化学家!”
科学家可以用他们新的、改进的粒子加速器学习五件事。 相关内容:10 种不寻常的探测器材料:上个世纪产生了一些追踪粒子的创新想法。 另请参阅:欧洲核子研究中心 (CERN) 员工在业余时间做什么。
继续寻找宇宙大爆炸膨胀的迹象。 尽管最近遭受挫折,但寻找宇宙超光速膨胀证据的努力仍在继续。
暗物质:轴子要磨? 暗物质在欧洲核子研究中心大型强子对撞机下一轮可能发现的物质列表中名列前茅。 然而,根据暗物质的实际情况,让光线穿过墙壁可能会更快地找到它。 相关内容:暗物质解释了宇宙,但它在局部效果不佳。 另请参阅:暗物质可能会使一小部分入射光子发生偏转,从而在星系周围产生可探测到的光晕。
糟糕的空气日:在风洞中创造了“瓶子里的龙卷风”。 “我们可以在腔室内创建一个 5 米宽的龙卷风。 龙卷风是旋转和吸力的结合。 通过调整下腔室周围风扇的气流角度,我们控制龙卷风涡旋的旋转,并通过反向运行六个巨型风扇来产生吸力。 我们龙卷风的美妙之处在于,我们可以以每秒 2 米的速度沿着地面移动它。”
海鸥天空轨迹:一个实验性视频,将海鸥的飞行路径可视化为永无止境的鸟类行列。
在虚假宇宙中,弦理论的证据。 研究人员正在证明,在某些情况下——即具有称为反德西特空间的鱼眼几何形状的宇宙中——弦理论是唯一一致的量子引力理论。 这能让它成为真的吗?
世界太多:根据 Philip Ball 这篇相当尖刻的文章,没有人知道量子实验内部发生了什么。 那么,为什么有些人如此热衷于相信平行宇宙? Sean Carroll 回应了对这些宇宙的明确解释,说明了为什么这些是对量子力学的多世界解释的错误反对意见。 “也许有一天,公众对 MWI 的讨论会赶上专家们自己之间的讨论,超越对所有那些无法观察到的世界的沾沾自喜的嘲笑,并分享讨论重要问题的真正乐趣。” 相关内容:对“世界太多”异议的哲学不连贯性。 “物理学是关于基本规则和相互作用的,而这些是您唯一可以严格对待的东西。 而多世界实际上是对这些问题的一种严格而合乎逻辑的处理。”
无限是一个美丽的概念——而且 Max Tegmark 说它正在毁掉物理学。 相关内容:如果空间无限延伸,为什么我们会期望那里有我们所有人的副本? 哥伦比亚大学弦理论家 Brian Greene 解释了为什么这个概念并不像听起来那么疯狂。
您的万物理论足够纯粹吗? 自然的基本理论不允许隐藏信息。
一个更加精细调整的宇宙。 如果基本物理常数不同,我们所知的生命能否发展起来?
使用乐高积木和电力控制空间站上的水滴。 “当您在国际空间站上有空闲时间并且有一堆乐高积木时,您会做什么? 当然,用乐高积木、橡皮筋和钻头制造一台范德格拉夫起电机! 2012 年,宇航员唐·佩蒂特在国际空间站上时确实这样做了; 然后他四处寻找可以带电的物体,但他并不知道他的有趣实验会导致一篇关于带电水滴的完整研究论文(本月发表在《物理评论快报》上)以及一些非常实际的应用。”
科学发现葡萄酒搭配。 例如,“重力搭配浓郁的梅洛。”
10 个磁山、重力公路和神秘地点——流行的旅游陷阱,据说物理定律在那里不适用。 (提示:是的,它们确实适用。)
酸分解:物理学家澄清,当半打分子溶解在水中时,会导致重要的酸分解。
工程师、物理学家合作将活细胞的内部运作变成“分子电影”。
国际光年是沉浸于光子的怪异之处的绝佳借口:这里有 20 个关于光的知识来点亮您的好奇心。
来自原子弹的中微子:20 世纪 50 年代提出的实验被放弃,转而使用核反应堆来发现中微子。
问:Nerf 枪发射的飞镖速度有多快? 答:根据 Chad Orzel 的说法,“对于玩具飞镖枪来说,在任何单位制中都非常快”。
一位斯坦福大学教授解释了接住抛出的硬币还是让其掉落更公平。
高更作为实验版画家分析。 “高更用于创作他不同寻常且复杂的图形作品的技术和材料研究甚少,但来自西北大学和芝加哥艺术学院的一个团队使用了一个简单的灯泡、一台单反相机和计算能力来揭示高更版画制作过程的新细节——他是如何形成、分层和重复使用图像来制作艺术学院收藏中的 19 件独特的图形作品的。”
超大质量饮食:黑洞大量吞噬暗物质。
看看 Brian Cox 的这个演示,它证明在特定情况下时间旅行是可能的(即,进入未来) 相关内容:现在就需要拍成电影的 10 部时间旅行书籍(如果不是更快的话)——或者如果您还没有读过,就应该读一下。
更多值得拥有自己传记片的科学家。 相关内容:埃德蒙·哈雷的鱼、书和潜水钟——这个人远不止他的同名彗星。
独具匠心:《Nautilus》介绍了麻省理工学院的 Scott Aaronson。 从计算复杂性到量子力学。 “我会将信息定义为衡量您有多惊讶的指标。”
通过这个精美的 Google 互动工具探索我们的恒星邻域。
科学家说世界上的所有数据都可以装在一个茶匙大小的 DNA 硬盘驱动器中。
无限量的石油足够吗? tl;dr:不够。 我们仍然会在 2070 年达到石油峰值,即 55 年后。 “到那时,我们将消耗(使用或任何你们石油人想称呼它的方式)我们发现的所有石油。 在那一年之后,我们对石油的需求将超过我们的发现能力。 因此,如果我们在 2070 年以与现在相同的增长率使用石油,那么坏事就会发生。 请记住,这是一个针对“已发现”石油和“已使用”石油的原油模型。 在这个模型中,石油是无限量的,但我们仍然会陷入困境。”
戏剧的科学:艾伦·阿尔达的灵光一现。 他可能因在《陆军野战医院》中扮演诙谐医生鹰眼而备受喜爱,但艾伦·阿尔达还有第二个爱好:科学。 这就是他创作了一部关于玛丽·居里遭受迫害的戏剧《Radiance》的原因。
古代和现代城市都遵守相同的数学规则。
您可以使用一个简单的猫玩具(激光笔)来演示丁达尔效应。 根据维基百科,“丁达尔效应,也称为丁达尔散射,是胶体或细悬浮液中的颗粒对光的散射。”
物理学家设法用激光冷却宏观物体。
来自欧洲核子研究中心 COMPASS 合作组织的科学家对 π 介子的极化率进行了有史以来最精确的测量——强相互作用的基本低能量参数。
17 个改变世界的方程。 笛卡尔与 C. P. Snow 和热力学第二定律有什么关系。
无限酒店悖论:一个精彩的动画思想实验,帮助您理解令人费解的无限概念
密码破解专家破译了难以捉摸的 Equation Group 加密哈希。 破解者找到困扰卡巴斯基数周的阿拉伯语单词后,谜团解开了。 相关内容:“我如何阻止这种病毒?” Equation Group 的受害者在网上寻求帮助。 dkk 几乎不知道,他/她正在与袭击 Stuxnet 受害者的同一个零日漏洞作斗争。
第一个现场录音(1890 年)。 “人类学家杰西·菲克斯 (Jesse Fewkes, 1850-1930) 是第一个使用爱迪生留声机录制北美印第安人的传说、歌曲、故事、仪式等的人,这使他成为现场录音的先驱。”
时钟如何永远改变了人类,使我们成为时间的主人和奴隶。
数学学习者清单:“如果您检查了一切,那就停止检查! 您并没有真正体验过所有这些,对吗? 您只是一个强迫性的复选框检查员。 不要廉价化支票的意义。”
被微积分所诱惑:2010 年菲尔兹奖由一位法国数学家获得,他被启蒙运动最伟大的数学成就所吸引。
新实验没有发现第五种力,排除了一类暗能量模型。 “变色龙场,”我们几乎不认识你。
科学家正在认真研究的 10 种不明声音。
每小时 118 英里的风可以抬起玛丽·波平斯。
舞厅物理学:新技术帮助人们通过艺术看到原子世界。
您的潜意识比您想象的更聪明; 例如,它可以进行算术运算。
经典新星爆炸是宇宙中主要的锂工厂。
柏林纹身艺术家 Chaim Machlev 的精美线性几何纹身。
广义相对论是否过于完美? 物理学家(仍然)在寻找爱因斯坦 100 年历史的引力理论中的缺陷。
面向人民的物理学:公民科学家深入研究粒子物理学和天体物理学研究。
约翰·迪是 16 世纪的现实版甘道夫。 伊丽莎白女王一世的宫廷顾问是 16 世纪最杰出的科学天才,为现代科学奠定了基础。 然后与一位声名狼藉的犯罪通灵师合作,事情才真正开始发展。
我们不需要更多的 STEM 专业。 我们需要更多接受过文科培训的 STEM 专业。 从其他学科汲取能力可以培养出更优秀的科学家。
狂热分子帮助左右公众舆论。 “观点很少在真空中形成。 人们深受其社交网络中其他人的意见的影响,无论这些意见是真实的还是虚拟的。”
关于等离子体的带电解释,第四种也是最常见的物质状态