露西在綴滿水晶的天空

時間晶體、涓滴效應經濟學、鳴禽多樣性等等

《大眾科學》,2019年11月

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當我們的創意總監邁克爾·馬克傳送本月封面故事——所謂的“時間晶體”的概念渲染圖時,我們的專題編輯塞思·弗萊徹回應道:“酷。非常前衛搖滾。” 這件藝術品當然看起來像是為平克·弗洛伊德專輯(羅傑·沃特斯,如果您正在閱讀本文,我們隨時恭候)或至少是那些天鵝絨黑光海報之一量身定製的。而且時間晶體確實是非常迷幻的東西。

傳統的晶體是物質的有序狀態,其模式在空間中以規則的間隔重複,而這些更奇特的材料的模式則在時間中以規則的間隔重複。理論物理學家、諾貝爾獎獲得者弗蘭克·維爾切克和他的妻子貝琪·德瓦恩在 2012 年創造了“時間晶體”一詞,科學家們在 2017 年在實驗室中創造了首批名副其實的例子。作為一個新興的研究領域,它有可能實現對時間和距離前所未有的精確測量,並具有無數的應用。《大眾科學》網站上可以找到更多令人費解的細節,請參閱威爾切克的文章“時間晶體”。

巧合的是,威爾切克的故事中出現的一些概念——相變、對稱性破缺和“精湛”的精確度——也出現在數學家布魯斯·M·博格霍西安關於經濟不平等起源的文章“不可避免的賭場”中,只是背景更加令人沮喪。 他寫道,事實證明,它們一直“隱藏在眾目睽睽之下”。 物理學家和數學家開發的模型展示了物理系統的特徵,揭示了在自由市場經濟中,資本自然而然地從窮人涓滴向上流向富人,導致寡頭統治。 這些模型與我們今天在世界上看到的極端財富集中相符。


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不平等也是記者蕾切爾·努維爾關於衝突後哥倫比亞生物多樣性研究的報道(“衝突後的保護”)的核心。 這個國家於 2016 年擺脫了長達數十年的內戰,是近 63,000 個已知物種以及可能更多物種的家園。 具有諷刺意味的是,多年的衝突實際上保護了這種豐富的自然歷史,而現在,隨著農民、採掘業和其他人進入曾經危險的地區,這種自然歷史正受到威脅。 但生物學家現在也可以更自由地旅行,清點哥倫比亞豐富的動物群的工作正在進行中。 然而,僅靠記錄並不能拯救這些物種。 經濟差距首先導致了戰爭,因此讓生物多樣性為哥倫比亞人改善生計服務是等式中至關重要的一部分。

幾乎在我們看到的每個地方,科學和社會都密不可分地交織在一起,這就是為什麼我們必須對研究人員提出如此高的標準。 以特約編輯莉迪亞·登沃思對改進社交媒體對年輕人影響研究的努力的描述為例。 然而,科學只會建議如何解決我們的問題——剩下的就取決於我們自己了。

幸運的是,下一代似乎準備好迎接挑戰,我們很自豪地贊助了在 8 月舉行的谷歌科學展上的《大眾科學》創新者獎。 16 歲的土耳其獲獎者圖安·多爾門找到了一種利用樹木振動能量為農業數字應用供電的方法。 請訪問 www.googlesciencefair.com 探索圖安的專案。

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