讀者回應 2024 年 9 月刊

致《大眾科學》2024 年 9 月刊編輯的信

Cover of the September 2024 issue of 大眾科學 against a green background

《大眾科學》,2024 年 9 月

量子坍縮

Anil Ananthaswamy 在“[量子觀察者]”(7 月/8 月刊) 中指出,量子力學的結果取決於觀察,並詢問觀察者是否必須是人類。

假設只有人類才能觀察疊加,這似乎非常以人類為中心。量子糾纏和疊加可能隨時隨地都在發生。粒子會無限期地保持糾纏或疊加狀態,直到被“人”——或者可能只是物理學家——觀察或測量到嗎?


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PAUL BACINA 透過電子郵件

ANANTHASWAMY 回覆:這正是那些反對量子力學中依賴於觀察者的解釋的人提出的論點。在 1990 年的一篇論文中,物理學家約翰·貝爾 巧妙地嘲諷道,“究竟是什麼讓某些物理系統有資格扮演“測量者”的角色?世界的波函式是否等待了數百萬年才躍遷,直到單細胞生物出現?還是它必須等待更長時間,等待一些更有資格的系統……擁有博士學位?

因此,例如,有所謂的 坍縮理論,該理論認為量子疊加態可以隨機坍縮到可能的經典態之一,而觀察者僅僅是在測量後發現了最終狀態。

但是,依賴於觀察者的解釋和獨立於觀察者的解釋都會在思想實驗中導致悖論情況:兩者都沒有給理論家提供通行證。我們在量子理論的基礎中遺漏了一些東西。

晝夜節律

在“[實驗鼠的末日?]”一文中,Rachel Nuwer 寫道,“在動物模型中有效的 90% 的新藥在人體臨床試驗中失敗”,這意味著從動物研究中獲得的資料中只有很小一部分適用於人類生物學。

但這篇文章沒有提到時間生物學,這是一門研究生物學和醫學中時間維度的科學。幾乎所有生物的典型生理事件都以統計學上顯著的晝夜節律為特徵——功能的上升和下降。

使用單時間點取樣的常見做法導致許多不可重複性,當期望從小鼠或大鼠獲得的資料直接轉移到人類生物學時,發生不適用性也就不足為奇了。然而,當進行高頻取樣時,會產生顯著的重現性。而且,只有完整的生物體,如人類或動物,才包含晝夜節律生物鐘計時系統。2017 年,諾貝爾生理學或醫學獎被授予表彰在發現晝夜節律機制如何在生物體內運作方面的貢獻。

E. ROBERT BURNS 阿肯色大學醫學科學中心榮譽退休教授

工程學與數學

Manil Suri 在他的文章“[裂縫]”(7 月/8 月刊) 中暗示,數學是唯一可以安全地減輕結構破壞危險的工具。然而,事實表明為什麼航空航天結構是由工程師而不是數學家設計的。

數學家為用於解決工程問題的有限元方法 (FEM) 帶來的進步是值得歡迎的。不受歡迎的是對“普通”工程師的誤導性自鳴得意,他們“最多在幾門課程中學習有限元 [finite elements]”。我們工程師通常在核心研究中最多隻參加一兩門課程。然而,正是在現實世界的工程實踐的嚴謹性中,我們瞭解了 FEM 中固有的缺陷,並獲得了對結構力學必要原理的紮實理解。

當基本工程原理未應用或應用不正確時,潛藏著重大危險。任何有限元軟體在不知情的使用者手中都不安全。實現結構安全的最重要方法是透過工程思維的培訓和發展。正如我對年輕工程師所說的那樣,您擁有的最強大的 CPU 在您的耳朵之間。

MARK BAXTER 透過電子郵件

SURI 回覆:Baxter 熱情地捍衛工程判斷的作用,但他冒著低估數學與工程之間共生關係的風險。我的文章的重點是,結構安全方面的進步是一項集體努力,其中數學見解增強和支援而非取代工程專業知識。“我們耳朵之間的 CPU” 必須處理經驗經驗和數學理論,才能實現安全和創新。

臨終關懷

作為一名退休的臨終關懷護士,我完全贊同 Lydia Denworth 在 6 月份的健康科學專欄中提出的“[儘早開始姑息治療]”的想法。死亡仍然是大多數人厭惡的主題,但為患者及其家人準備即將到來的死亡非常有幫助。

症狀可以得到控制,患者可以安靜、平靜地去世。姑息治療不是放棄;它是為每個人都已知的改變人生的事件做準備。它可以極大地提高死亡的質量——對患者及其家人都是如此。它可以減輕家庭成員的壓力,讓死亡迴歸其應有的狀態——一個充實人生的自然終結。

這就是我為自己想要的,我的家人也很清楚。我認為這應該是美國醫療保健的常態。

MICHAEL ORLIN 透過電子郵件

高階冥想

在“[超越正念]”(7 月/8 月刊) 中,Matthew D. Sacchet 和 Judson A. Brewer 介紹了他們對高階冥想的前沿研究,其中許多概念可能代表臨床實踐的未來。然而,關於將高階冥想作為一種通用實踐,可能仍然存在問題。

當人們想到一般的冥想時,立即想到的通常是宗教,主要是印度教和佛教。因此,許多人可能會因為他們的個人信仰而感到不舒服。此外,考慮到宗教背景和任何醫療實踐的嚴格要求,患者使用高階冥想是否應需要知情同意,並由臨床醫生詳細說明益處和風險?我強烈贊同作者的樂觀願景,但我更願意在一切塵埃落定之前將香檳放在冰上。

WANBO WANG 北卡羅來納州克萊蒙斯

睡眠侵擾

在 Rachel Nuwer 關於瀕死體驗的文章“[揭開面紗]”(6 月刊) 中,一個方框中寫道,神經科學家 Charlotte Martial 及其同事“建議將意識視為一個具有三個主要維度的空間:清醒度、內在意識和與外部世界的聯絡”。它還指出,“清醒侵入 REM [快速眼動] 睡眠……無法在此方案中表示。”

如果清醒侵入 REM 無法表示,則可能需要另一個維度。我偶爾會經歷這些情況,顯然是由於睡眠不足。新增第四個維度,範圍從完全休息到完全疲憊,可能會有所幫助。

BRUCE A. KNIGHT 透過電子郵件

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