宇宙最大的謎團之一是為什麼會有宇宙存在。根據粒子物理學，宇宙大爆炸應該產生了等量的物質和反物質，它們應該立即相互抵消。但我們卻在這裡！我們很幸運能夠存在，並且生活在一個可以提出基本問題並有可能透過科學方式解答的時代。物理學家盧克·考德威爾講述了他和他的同事如何對電子的某種特性進行了有史以來最精確的測量，這可能有助於解釋萬物的存在。
人們很容易認為我們龐大而古老的人類大腦具有獨特的學習、儲存資訊以及運用知識來做決策和解決問題的能力。但奇怪的是，最近的研究表明，即使是來自皮膚或心臟等非腦細胞的原始團塊，也能記住經驗並根據其知識採取行動。正如作者羅文·雅各布森所寫，這項工作正在引發關於智力進化起源的新想法。這個被稱為基礎認知的領域充滿了驚人的例子，可能會改變你對思考的看法。
時鐘正在滴答作響，預示著量子計算機將能夠破解當今最常見和最複雜的安全系統的時代的到來。這個時鐘有一個名字，叫做 Y2Q 時鐘，預計到 2030 年 4 月 14 日（但這只是一個粗略的估計），我們將無法安全地線上購物或安全地共享加密資訊。美國國家標準與技術研究院幾年前向發明家們提出了挑戰，要求他們提出“抗量子”密碼學。數學家兼作家凱爾西·休斯頓-愛德華茲討論了該競賽的獲勝者計劃如何使用格數學和其他策略來保護今天的秘密免受未來量子計算機的攻擊。
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你還記得第一次看到天空中一道淡淡的星帶，意識到那是銀河系的情景嗎？無論你注意到多少次，知道你從內部看到了我們自己的螺旋星系，這都令人驚歎。在閱讀了作者安·芬克拜納對前所未有的恆星追蹤專案的描述後，這一景象可能會更加令人驚歎，這些專案生成了新的銀河系地圖。結果證明，我們星系的歷史比預期的要動盪和混亂得多。一位天文學家將我們的新觀點總結為“天文知識有史以來最大的增長”。
採砂是一個嚴重且日益增長的環境威脅，但它沒有像森林砍伐或過度捕撈那樣受到關注。大部分沙子用於混凝土，而世界開採沙子的速度遠遠快於其補充速度。疏浚沙子破壞了海岸線和河流，而且這個行業充斥著跨國腐敗。作家大衛·A·泰勒深入非法和（有點）合法的採砂世界，展示了調查人員如何試圖阻止最危險的做法。
美國最引人注目的化石發現之一是在蒙大拿州的荒地中發現的。古生物學家克里斯蒂娜·A·柯里·羅傑斯和地質學家雷蒙德·R·羅傑斯帶我們踏上他們的旅程，去觀察一些不起眼但同樣重要的化石發現：牙齒、魚鱗、寄生蟲和小骨頭。他們充滿熱情地詳細描述了生活在蒸汽騰騰、嗡嗡作響、怪獸橫行的恐龍時代是什麼樣的。
《大眾科學》2024年2月刊的撰稿人
作家、藝術家、攝影師和研究人員分享故事背後的故事
圖片來源：傑夫·索爾
克里斯蒂娜·A·柯里·羅傑斯和雷蒙德·R·羅傑斯 恐龍的失落世界
大約六歲時，克里斯蒂娜·A·柯里·羅傑斯在一本兒童雜誌上讀到一個關於在蒙大拿州發現恐龍蛋和恐龍寶寶化石的故事。她立即決定成為一名古生物學家，幾十年後，她成為了長頸恐龍（如蜥腳類恐龍）專家。在辛巴威的一次野外考察中，她遇到了研究化石如何形成的地質學家雷蒙德·R·羅傑斯。“她愛上了我，”雷笑著說，兩人在幾年後結婚。
事實證明，他們的研究方向也是互補的。作為明尼蘇達州麥卡萊斯特學院的教授，他們共同致力於揭示在今天的蒙大拿州發現的白堊紀恐龍的失落世界，他們在這一期的專題報道中詳細介紹了這一點。當試圖想象這個逝去的、沼澤般的生態系統時，克里斯蒂說，“我想到了聲音景觀”，有嗡嗡作響的蚊子和烏龜從原木上跳入水中的聲音。這些海邊沼澤對我們來說會很熟悉，裡面充滿了鱷魚、青蛙和魚。“如果你穿越到那裡，”雷說，“除非你撞到恐龍，否則你不會知道你身處白堊紀。”
費德里卡·弗拉加佩恩 氣候災難的連鎖影響
從古董書到博物館展覽再到自然，費德里卡·弗拉加佩恩是一位美的收集者。“如果我看到美麗的東西，我會拍照，因為我知道我可能會把它作為靈感。”成為一名資訊設計師對於弗拉加佩恩來說是一個完美的挑戰，她曾經認為從事設計職業意味著放棄她對講故事和科學的熱愛。她的圖形作品經常傳達關於侵犯人權和氣候變化的故事。她的三件作品，包括一件關於巴西環境捍衛者遇害事件的作品，最近被紐約市現代藝術博物館收藏。
在本期“圖解科學”專欄中，弗拉加佩恩與作家洛麗·尤姆沙傑基安一起，展示了從乾旱到颶風的氣候事件如何連鎖反應，造成遠超其直接影響的破壞。這種相互關聯的後果網路是巨大的，沒有一個簡單的結論。“過度簡化這類話題永遠無助於”人們理解它們，她說。這個關於多重災難的故事“值得以其複雜性被講述和視覺化”。
安·芬克拜納 我們動盪的星系
自 20 世紀 80 年代以來，科學作家安·芬克拜納一直在報道宇宙學的前沿領域——宇宙大爆炸、宇宙的結構、星系的演化。但縱觀這一切，“我俯視我們自己的星系，”她談到銀河系時說。“我認為它太微不足道了，而且，你知道，太渺小了。” 畢竟，透過觀察一個星系，我們能推斷出什麼關於宇宙定律的資訊呢？但是，當《大眾科學》太空和物理學編輯克拉拉·莫斯科維茨問芬克拜納是否願意撰寫關於近期繪製銀河系地圖的工作時，芬克拜納幾乎立刻就被吸引住了。“我想，‘我每天晚上都看天空，但我不知道上面發生了什麼！’”
芬克拜納住在巴爾的摩，在那裡她看到的星星有限，但她在鄉下長大，還記得當她意識到夜空中朦朧的線條是我們自己的星系時，她有多麼興奮。在為本文報道銀河系的新地圖時，她對我們的銀河家園有了新的認識：“它不是我們想象的那樣。”
圖片來源：馬克·史密斯
馬克·史密斯 沙子黑手黨
馬克·史密斯在 20 多歲和 30 歲出頭時做過許多不同的工作。他當過高爾夫球場的場地維護員、郵遞員，以及滑板和唱片店的員工。到了 30 多歲中期，他想要改變——“我真的沒有什麼可失去的，”他說——於是他申請了大學的插畫課程。“這是我認為我唯一可以真正傾注熱情的事情，”他說。現在，作為一名居住在英國埃克塞特的藝術家，他為本期雜誌記者大衛·A·泰勒關於非法開採和銷售海岸和河流沙子的專題文章配了插圖。史密斯曾多次前往摩洛哥海灘衝浪，他對該國的“沙子黑手黨”立即著迷，並著手將這篇文章轉化為影像。
這個主題與他一直在進行的藝術方法轉變非常契合，即從更概念化、抽象的作品轉向敘事性插圖，後者講述身臨其境的故事，並且可以“更厚重一些”，他說。史密斯並沒有試圖解釋他是如何決定描繪這些視覺故事的——這是一種超越語言的藝術表達形式：“這就是對我而言的魔力，也是我如此喜歡它的原因。”