本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
在本週播出的《生活大爆炸》中,物理學界的內部笑話層出不窮。萊納德在晚餐時向佩妮講述他最新的研究時,突然靈光一閃,最終與謝爾頓合作撰寫了一篇宇宙學論文,並將論文釋出到線上 arXiv 網站。它在量子日記部落格上得到了報道(連結是指對執行製片人史蒂文·莫拉羅的問答),謝爾頓與一位匿名噴子發起了一場網路戰爭,最終導致史蒂芬·霍金透過影片聊天驚喜客串。惡作劇隨之而來。額外福利:艾米·法拉福勒的香豔時空旅行勞拉·英格爾斯·懷德同人小說。珍-呂克·皮坎特非常想讀更多。
正如經常發生的情況一樣,虛構的論文有一些現實世界的對應物。根據量子日記(真實情況):“已經有許多論文提出了真空理論,認為真空具有類似於超流體的性質。但庫珀和霍夫施塔特的新論文將這一理論引向了不同的方向,他們認為宇宙實際上存在於這種超流體的表面,而我們在宇宙中觀察到的負能量密度可以用表面張力來解釋。”
兩位物理學家重燃化學反應。1998 年,黛博拉·貝雷比切茲愛上了內爾·阿舍裡,部分原因是他們共同熱愛物理學。這種愛也很快讓他們分手,直到 15 年後的一次偶然線上邂逅。相關報道:在所有錯誤的方程式中尋找愛情。漢娜·弗萊博士解釋了數學建模如何支撐一切,從找到伴侶的可能性到我們一生中擁有的性伴侶數量。
關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
快如閃電的原子級薄矽電晶體。一種名為矽烯的奇異矽形式,可能會催生新一代速度更快的計算機。
艾薩克·牛頓解釋了反重力樹。“牛頓認為,光將植物充滿液體的孔隙中的水粒子擊落,‘透過這種方式,汁液不斷地從樹根向上升起。’”相關報道:我 2012 年關於霜花和毛細作用的帖子。
可能構建基於 DNA 的探測器來測量穿過我們星球的暗物質“風”。
令人厭惡但合乎邏輯的物理學揭秘嵌甲。生長應力與粘附力之間的微妙平衡可以幫助揭開一些痛苦的指甲疾病的神秘面紗。
三角剖分猜想被推翻:有些空間無法被切割。每個二維表面都可以用三角形的馬賽克平鋪。但更高維度的空間並非總是能以這種方式“三角剖分”。
軟而彎曲的物體如何起皺的統一理論:用這個數學理論解釋葡萄乾、手指和大腦。
您可能認為您知道雪花是什麼樣子,但您還沒有見過放大 1,800 倍的雪花。
圖靈模式也存在於奈米尺度。一個物理學家團隊首次證明,這種過程不僅可以發生,而且還可以用於潛在的非常有趣的應用。
物理學家用雙光束製造了莫比烏斯帶。當然,他們做到了。
“這組物理學家來自馬克斯·普朗克光科學研究所,他們透過以正確的方式使兩束雷射干涉製造出莫比烏斯帶。他們使用一種巧妙的液晶裝置,能夠將兩束光束疊加在一起(“在彼此內部”),每束光束的自旋都與其疊加的夥伴相反。結果是一個單一的波形,但一個單一的波形是由兩個具有相反極化/旋轉的不同光束的疊加構建而成的。想象一下,一隻手向右扭轉,另一隻手向左扭轉,這可能會對上面圖片中的一個波形產生什麼影響。“扁平波”鰭“將同時向兩個方向旋轉,就像莫比烏斯帶中的紙條一樣。”
布萊茲·帕斯卡的奇蹟室:“帕斯卡在 1653 年的《算術三角形論》中介紹了三角形,作為他對機率和計數問題研究的一部分。諸如“如果我想從四人組中選擇兩個人,有多少種可能的組合?”或“從一副洗好的牌中抽取五張牌,抽到滿堂紅的機率是多少?”之類的問題。事實上,帕斯卡和費馬在他們大約在這個時候交換的一系列信件中基本上發明了機率論。”
量子光束解迷宮,在經典噪聲的幫助下。物理學家說,解決迷宮的最快方法是利用量子和經典過程,他們首次證明了這種效應。
新測量表明,量子物理學最不真實的部分非常真實。“如果存在一個潛在的現實,那麼波函式就與之直接對應。”公平地說,這在物理學家中已經是一種普遍的觀點有一段時間了。但對於那些剛接觸這個話題的人來說,這是一個很好的介紹。
黃石公園的牽牛花溫泉曾經是藍色的。“科學家們利用生物學、化學和光學資料,構建了一個數學模型,模擬了溫泉現在的樣子,以及在汙染導致色調變化之前的樣子。”
海因裡希·赫茲,19 世紀最偉大的實驗物理學家之一,沒有商業本能。
曲速引擎可能伴隨著致命的缺點。
《水果忍者》中香蕉有多大?在流行的遊戲《水果忍者》中,水果似乎被拋向空中。根據水果的加速度,它有多大?
探索量子怪異現象,地點在馬里蘭州的聯合量子研究所。
沃爾夫物理學獎授予詹姆斯·比約肯和羅伯特·基爾什納。
五石墨烯,一種新的碳結構變體,被發現。
貨真價實的全息圖將使用聲音來塑造光線。
大型強子對撞機:歐洲核子研究中心科學家準備粒子加速器的第二次執行(影片)。
女性將 STEM 視為 4 個字母的單詞的 11 種方式,例如“只有聰明人才搞科學或數學”的信念是一種潛在的障礙。
拯救美國太空競賽的女性(以及其他默默無聞的科學家)。
非同尋常的技術人員。研究依賴於幕後工作的默默無聞的英雄——他們中的一些人從事著相當不尋常的工作。
證明 VALVE 極客正在執行我們的原子粉碎機。“在大型強子對撞機的一些長達數公里的隧道中,有向有史以來最科學和最受尊敬的影片遊戲公司之一致敬的作品:Valve 公司。”
鬚鯨頭骨像聲學天線一樣傳導聲音。
基本常數:需要多少個才能構成我們的宇宙,還有什麼尚未解釋?
物理學家觀察到斯格明子的運動。“美因茨約翰內斯·古騰堡大學 (JGU) 和柏林工業大學的科學家團隊與來自荷蘭和瑞士的同事一起,現在已經能夠透過實驗研究這些渦旋的動力學。這些微小的渦旋被稱為斯格明子,以英國核物理學家託尼·斯基爾姆的名字命名,它們遵循複雜的軌跡,甚至在外部激勵關閉後繼續移動。當人們想要將斯格明子移動到未來儲存裝置中所需的選定位置時,這種效應將尤為重要。”
斯坦福大學教授解釋了拋硬幣實際上有多隨機。
“我要墜落了嗎?”有一個應用程式可以計算您的飛機墜毀的機率。
新的心肌組織模型可能為房顫提供重要的見解。
量子共振光譜法有效嗎?“看來,至少目前市場上銷售的一些標榜為“量子共振”醫療裝置的產品可能沒有提供任何有用的醫療資訊。在這項技術得到適當驗證之前,我不會相信任何 QRS 裝置能夠評估我的健康狀況。我當然不會依賴它來回答生死攸關的問題,例如我是否患有癌症。”
真菌高速公路和真菌流體學:數學家在生物實驗室裡做什麼?事實證明,真菌擅長解決複雜的問題。
拓撲學是幾何學之下的幾何學。“雖然拓撲學是研究形狀的,但它並不是通常意義上的幾何學研究。也就是說,它不關心距離、體積、角度和座標。相反,它感興趣的是作為群體或集合的表示的形狀。這裡的形狀是事物或屬性的集合,只要該集合保持完整,形狀就保持完整,無論它看起來多麼不同。甜甜圈的形狀(正式名稱為環面)與咖啡杯的形狀不同,但從拓撲學角度來說,我們可以說這種關係是不變的。是一樣的。”
面向八歲兒童的粒子-波二象性。
紅外天文學擊敗了垃圾袋,但發現眼鏡具有挑戰性。
梵高的《星夜》是受到科學繪畫的啟發嗎?
深受喜愛的英國藝術家拉爾夫·斯特德曼插畫列奧納多·達·芬奇的一生。
“誰知道天體物理學可以如此美味?”可食用的活動星系核。吸積盤由薑餅製成。
尼爾斯·玻爾:專業知識是透過失敗獲得的。“專家是指透過自己痛苦的經歷,發現了在非常狹窄的領域內可能犯的所有錯誤的人。”
這就是為什麼 76 只海狸在 1948 年被迫跳傘進入愛達荷州荒野的原因。
冰中的秘密:情書和警告資訊被埋藏在地球的冰凍檔案中。
奧斯卡獲獎動畫樹木和頭髮背後的科學。
託尼·斯塔克懂物理學嗎?“點物理”駁斥了斯塔克在《復仇者聯盟 2:奧創紀元》預告片中舉起雷神之錘的失敗策略。
從早期電影放映到當今最先進的攝像機的電影幀率歷史。“根據托馬斯·愛迪生的說法,神奇的數字是每秒 46 次。在每秒 46 幀時,我們的視覺暫留開始發揮作用,我們將不會注意到每幀之間螢幕變暗。”
超硬材料輕如羽毛。
科學家決鬥爭奪神秘的奈米比亞仙女圈。“植物。白蟻。龍。是哪個?”相關報道:我本人 2013 年為鸚鵡螺撰寫的關於解開奈米比亞天然仙女圈之謎的帖子。
試圖用邏輯拯救世界的人。沃爾特·皮茨從街頭崛起,進入麻省理工學院,但無法逃脫自己。
布魯克海文國家實驗室的國家同步輻射光源 II將成為世界上最亮的 X 射線源之一。
早期宇宙的狀態。“BICEP2 是一項非常成功的實驗……他們犯的錯誤是解釋。”相關報道:塵土歸塵土,BICEP2。“不應因噎廢食,這一點至關重要。科學探究最終得出正確答案的原因,儘管科學實驗通常是錯誤的,是因為堅持對實驗進行嚴格審查,並要求在過於認真對待之前對其進行重複。正是這種對細節的嚴格關注將科學知識與其他形式的人類知識區分開來。”
帕頓·奧斯瓦爾特講述了一部關於時間旅行和消費主義的短片。根據 YouTube 描述:“新/舊講述的是德魯·麥克休的故事,他是一個對新事物——新裝置、新時尚、新朋友——情有獨鍾的人,當他發現老式事物的鄉村魅力時,他的這種偏好受到了挑戰。”
媒體與天才神話。“我們能否達到這樣一種境界:無論我們是否是數學天才,我們都將數學視為豐富我們生活的活動?”
廣義相對論的大年?“如果我們幸運的話,2015 年可能是我們確認廣義相對論的優點和侷限性的一年。”
沃爾多在哪裡?有一個演算法可以做到這一點。一位研究人員使用機器學習檢查了 68 本《沃爾多在哪裡》書籍(在英國稱為《沃利在哪裡》)——並開發了一種演算法來更有效地找到他。
根據封面判斷你的書。如果您表現出評判性的表情,它就不會開啟。“數字企業家摩爾的泰斯·比爾斯泰克創造了一個書皮,只有當讀者不帶評判時才會開啟。整合的攝像頭和麵部識別系統會掃描讀者的面部,只有當他們的表情中性時才會解鎖這本書……”
研究人員用肥皂泡創造了“雷射狗”——類似於“假日”,但使用雷射。
鐵磁拓撲絕緣體的希望因磁性無序而停滯;缺陷破壞了有用的特性。
用導線測量地球。亨利·卡文迪什和扭秤實驗。
量子物理學可以透過使卡驗證無法欺騙來打擊欺詐。
木星的衛星正在上升:哈勃太空望遠鏡抓拍到三顆衛星掠過木星的罕見影像。相關報道:哈勃太空望遠鏡可能會存活到 2020 年。
“致布里斯托松枯樹”:透過圖靈測試的詩歌。
艾倫·圖靈的遺失筆記被發現,作為布萊切利公園小屋中皺巴巴的絕緣材料。
偉大的月球騙局和基督教哲學家。180 年前,報紙讀者被一個關於月球上的植物、動物和飛行人的故事所震撼。人們為什麼會被說服?這是一個騙局嗎?它又是為何而寫?
證明的本質:哲學家佩內洛普·馬迪的問答,“元哲學邏輯和數學的糖果店孩子”。
對稱性和破缺的對稱性如何幫助物理學變得客觀,並幫助喬恩·巴特沃斯保持冷靜。
科學家們在 YouTube 上發起影片宣傳活動,展示國際社會對建造國際直線對撞機的支援。
海洋重力:自由潛水員紀堯姆·內裡的壯觀鏡頭在湍急的洋流中飛翔。
科學家們發現了病毒“謎機”。研究人員破解了一種程式碼,該程式碼控制著包括普通感冒和脊髓灰質炎在內的一大類病毒的感染。
誰將資助未來的重大科學突破?對長期研究的資助已降至危急水平。為了可持續的未來,企業需要建立真正的解決方案渠道
科學家的哲學教育:科學家對哲學的排斥是一種現代現象,還是可以追溯到更早?
跳過童話故事,給你的女兒講科學睡前故事,這位專欄作家說。我說兩種故事都講。
科學否認主義會帶來後果。“感染以廣為人知的數學模式傳播。行星透過物理和化學定律對大氣成分的變化做出反應。無論我們投票給誰,它們都會這樣做。無論我們對是非對錯、善惡的政治或社會信仰如何,它們都會這樣做。換句話說,世界有自己的方式。否認無法改變這一點。但迪士尼樂園疫情的爆發清楚地表明,科學否認會帶來後果。”
為什麼許多理性的人懷疑科學?“我們生活在一個各種科學知識——從氣候變化到疫苗接種——都面臨激烈反對的時代。有些人甚至對登月計劃表示懷疑。”
透過 io9:“騎光是一部 45 分鐘的短片/動畫,試圖重現搭乘光子背部並從太陽核心旅行到木星軌道以外的感覺。準備好感受自己的微不足道。”