多元宇宙的匯合
理查德·帕內克的文章《宇宙危機》討論了用於測量宇宙膨脹速度的兩種方法得出衝突值(一種被稱為哈勃張力的差異)的可能原因。令我困惑的是,文章沒有提及來自我們宇宙之外作用於它的力量。難道我們不能期望存在其他像我們宇宙一樣具有質量的宇宙,它們會對我們產生引力,甚至其他影響嗎?我指的不是量子平行之類的東西,而是我們自身宇宙之外的其他大爆炸結果。我們生活在一個星系中,這個星系是一個宇宙星系團的一部分。為什麼不能有一個宇宙星系團呢?我們怎麼知道我們沒有與一個正在拉扯我們宇宙,從而嚴重干擾我們測量的宇宙相撞呢?
大衛·法恩斯沃思
透過電子郵件
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帕內克回覆:理論家們確實一直在研究平行宇宙的引力(或其他)影響,以此作為我們宇宙中看似異常現象的可能來源。事實上,多元宇宙是暴脹理論所暗示的:一個量子躍遷創造我們的宇宙幾乎肯定會產生其他宇宙。但是,證偽這樣一個假設將是困難的,如果不是不可能的,因此解決哈勃張力的嘗試都集中在涉及我們可以測量的效應的理論和觀測上。
蝴蝶數量下降
在《是什麼殺死了帝王蝶?》一文中,加布裡埃爾·波普金似乎忽略了一個可能導致蝴蝶數量急劇下降的因素。南方和遷徙路徑沿線的殺蟲劑使用是否可能對夏季數量和冬季種群之間的差異產生重大影響?
南方當地的庭院標誌似乎表明,蚊蟲控制和草坪維護公司正在擴大使用定期和重複噴灑殺蟲劑。特別是在一位鄰居讓他的院子噴灑了切根蟲,另一位鄰居開始噴灑蚊蟲控制劑後,我看到我每年夏天飼養的帝王蝶毛毛蟲的死亡率大大增加。鎮上其他地方的朋友也評論說有類似的經歷,特別是關於八月至九月這一代的毛毛蟲。
羅伯特·紐曼
北卡羅來納州希科裡
在過去的六年裡,我們一直在聖地亞哥的房子周圍種植馬利筋植物,以努力保護這些神奇的蝴蝶。在過去的兩個夏天,我們震驚地發現,被蠅(可能是Lespesia archippivora)寄生的毛毛蟲和因此產生的蛹的數量似乎從大約 10% 躍升至 80%。我想知道這種增加是否可能與氣候變化有關。
邁克爾·霍爾斯
聖地亞哥
追逐海浪
在《堤壩的資金》中,韋德·魯什倡導建設基礎設施以適應高達 2.8 英尺的基本海平面上升(加上浪湧等的裕度)——這是政府間氣候變化專門委員會對 2100 年估計的上限。然而,該估計是科學家認為的“保守”估計,這意味著他們謹慎地不誇大上升幅度。
海平面上升幾乎肯定會更高。當工程師設計噴氣式飛機等事物時,他們會使用關鍵引數的最壞情況估計。這是確保專案成功的唯一方法。如果我們想解決建設基礎設施以適應海平面上升的問題,我們需要採取工程方法,並使用上升幅度的最壞情況估計來進行設計。
埃裡克·沃德
佛羅里達州西棕櫚灘
升力的複雜性
當我最初看到埃德·雷吉斯 [2020 年 2 月] 的《空氣動力升力的謎團》這篇文章與我投入了 35 年生命的領域有關時,我感到非常興奮。但我重新閱讀了它的標題和摘要——“沒有人能完全解釋飛機為什麼能停留在空中”——感到有些震驚。這篇文章是要揭露我們在流體動力學理解方面存在的一些重大缺陷嗎?我發現它並沒有這樣說。
你根本無法用高中物理充分解釋空氣動力升力。(我認為即使是航空航天工程專業的四年制學士學位也無法讓你做到這一點。)丹尼爾·伯努利和艾薩克·牛頓定律雖然至關重要,但並不充分。該領域的任何人都不會僅使用這些方程來設計或分析機器。
這些問題很難。它們很複雜。但它們不是謎團。
克里斯·切斯納卡斯
弗吉尼亞州斯特林
我是一名從事航空工程 38 年的工程師。我和我的同事在解釋升力面周圍的流動誘導壓力分佈方面沒有遇到任何歧義。我恭敬地不同意雷吉斯的說法,即納維-斯托克斯方程或它們的解不能為流體物理提供可解釋的解釋。這些方程是工程師們一個多世紀以來一直用來理解流體力學的數學語言。它們描述了控制流體流動的質量、動量和能量守恆的同步條件。例如,這些條件決定了升力面周圍的速度和壓力分佈及其伴隨的升力。總的來說,當被理解和正確應用時,納維-斯托克斯方程為流體動力學現象提供了豐富的解釋。
這些現象通常很複雜,不一定能用簡單的一兩句話來概括。我懷疑約翰·D·安德森,小(我有幸在他門下讀研究生),在文章中歸因於他的那句話“關於空氣動力升力,沒有簡單的一句話回答”中,就是這個意思。
小約瑟夫·F·斯洛姆斯基
弗吉尼亞州費爾法克斯站
作為一名退休的航空工程師,我發現雷吉斯的文章缺乏關於空氣動力學學生在早期學習機翼如何產生升力的基本知識。關鍵詞是“環流理論”。他沒有在他的解釋中包含該理論,這對您的技術人員來說應該是令人尷尬的。
大衛·哈羅德·切斯特
透過電子郵件
雷吉斯回覆:在回覆我的文章的 67 封信件中,意見的多樣性恰如其分地說明了文章的主題:即,對於空氣動力升力,沒有一個普遍接受的簡單、非技術性的解釋。幾位讀者提出了升力的替代解釋。而且大多數信件都介紹了技術問題。我選擇不在文章中討論這些主題,這篇文章有意地將範圍限制在非專業人士可以理解的論點和原則上。因此,我沒有討論諸如庫塔-茹科夫斯基定理、環流理論、路德維希·普朗特邊界層理論、雷諾平均納維-斯托克斯方程、科安達效應或其他常見於高階空氣動力學論述中的內容。
我也沒有觸及甚至像空氣在靜止空氣中移動的機翼上作用的力是否與空氣圍繞靜止機翼移動時作用的力相同這樣的基本問題。這個看似簡單的問題在空氣動力學家中是一個有爭議且未決的問題。安德森真的在斯洛姆斯基提到的引言中說得最好了。
