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
錢德拉 X 射線天文臺拍攝的 Circinus X-1 的新 X 射線影像表明,“光回波”證明這顆中子星異常地像黑洞。根據 io9:“它比我們想象的要遠兩倍,這意味著它更亮。這經常使系統超過愛丁頓極限,即亮度足以使輻射向外施加的壓力大於引力將氣體和塵埃向後拉的閾值,這是黑洞比中子星更常見的特徵,並導致氣體供應不斷被吹走時出現意外的閃爍。它還在構建我們不妨稱之為吸積盤的東西,從其伴星吸取物質來餵養其強大的噴流。”
這與我為Quanta撰寫的最新專題報道完美契合:黑洞的模糊球修復方案悖論。研究人員認為,透過用模糊球(來自弦理論的緻密、類恆星物體)取代黑洞,他們可以避免物理學邊緣的一些棘手悖論。南加州大學的尼克·華納將模糊球比作白矮星和中子星,並將它們視為恆星生命的最終階段。相關閱讀:不要害怕掉進黑洞——你可能會以全息圖的形式繼續存在。
走進光明:雷射雷達如何取代雷達成為考古學家首選的地圖工具。一種使用快速光脈衝的技術正在幫助考古學家繪製隱藏在茂密森林樹冠下的古代聚落。 很高興看到雷射雷達再次獲得媒體的青睞。這是我自己在 2012 年的部落格文章,模仿了同一時期的 Ars Technica 的一篇文章。歷史學家使用雷射解開哥特式大教堂的謎團。一位精通技術Art Historian 使用雷射來了解中世紀建築師如何建造他們的建築傑作。
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天文學家於 6 月 24 日重啟了夏威夷有爭議的三十米望遠鏡的建設。相關報道:夏威夷抗議者在阻止望遠鏡建設的封鎖後獲得保釋。
牛頓的隨機蘋果:“如果一個蘋果中所有隨機的分子熱運動都朝同一個方向,蘋果會飛多遠?然後會發生什麼?”
磁鏡有望用於聚變。在 Polywell 設計中,高密度等離子體排斥磁場,將自身捕獲。
關於小鼠和磁鐵:普通林鼠可以感知磁場——可能透過量子過程。
解碼螞蟻的非凡演算法。生物學家黛博拉·戈登揭示了螞蟻群落如何在沒有中央組織的情況下高效搜尋,這一見解可能會改進計算機網路。相關閱讀:螞蟻交通堵塞中的玻璃轉變。軟物質技術“受鳥群的流體狀運動啟發”,揭示了受限的紅火蟻交通中的玻璃態動力學。
引力殺死薛定諤的貓。理論家認為,彎曲的時空阻止了大規模物體的量子疊加。在星際空間的某個地方,貓有可能保持量子相干性,但在地球上,可能性不大。 相對論的時間膨脹可能會限制量子世界。理論計算表明時間膨脹可能會導致系統退相干。薛定諤的貓是量子系統的一個例子,它可能會由於時間膨脹和無數其他相互作用而退相干。相關閱讀:愛因斯坦再次成為英雄:他拯救了量子貓。另請參閱:推斷現實的侷限性(即使是神也必須遵守)。量子領域的模糊性可能源於對可以瞭解的事物的數學限制。
廣告中“量子”一詞的 5 種最誤導性的用法。“廣告最後一次正確使用“量子”是在一部邦德電影中,而邦德通常對待物理學就像他在情婦的床上發現的那樣:他玩得很開心,但他們通常無法在遭遇中倖存下來。而這仍然是“量子”在現代媒體中能找到的最大安慰。”
超光速旅行會導致祖父悖論嗎?快速獲得智慧:不一定。
機器視覺如何解開了 20 世紀超現實主義藝術的偉大謎團之一。偉大的比利時超現實主義畫家馬格里特創作了他的傑作的兩個版本,但一直沒有人能夠區分原作和複製品。直到現在。
令人困惑的父親:本傑明·富蘭克林的十八世紀“數獨”。
靜電驚喜:“作為最古老的已知物理現象之一,靜電被認為是超級簡單的:將兩個物體摩擦在一起,一個物體變成正電,另一個物體變成負電,然後就可以開始了!但是,事實並非如此,我們直到 2011 年才發現了真相。”
這種新泳姿是有史以來最快的嗎?魚類踢腿的驚人效能和物理學原理。
圖片來源:Mattia Gazzola 和 Wim van Rees/CSELab, ETH-Zurich
製造機器人魚很難,當你不知道它們是如何游泳的時候。“魚透過在水中創造“結構”——三維流體漩渦來移動。在用身體的凹形彎曲部分捕獲漩渦後,它們會推動漩渦並用尾巴甩掉它,向前射出。”
無聲飛行:貓頭鷹如何透過幫助製造更安靜的風力渦輪機和飛機,透過啟發一種用於塗層的新材料。相關閱讀:太空技術讓一切變得更好,甚至風力發電場。“一項失敗的太空任務解決了綠色能源中最大的問題之一:風力發電場工作時發出的可怕的研磨聲。”
超快雷射創造出你可以觸控的全息圖。“主要研究員 Yoichi Ochiai 說,當觸控時,雷射感覺像砂紙,儘管一些參與者認為等離子體有點像靜電衝擊。”
伊利諾伊大學的學生製造了一個可用的超級高鐵模型。“伊利諾伊大學的超級高鐵佔用了一個完整的房間,並且確實將小型吊艙透過金屬管傳送到橢圓形環路中。”
雷克薩斯製造了一款可用的懸浮滑板。但它需要液冷超導磁體(你可能沒有)。相關閱讀:微型回到未來懸浮滑板,它在磁性底座上來回懸浮。
關於可能徹底改變電池——甚至可能徹底改變美國製造業的發明的故事。
“如果我精疲力盡,我就精疲力盡”:認識泰勒·威爾遜,核男孩天才。他 14 歲時融合了原子,曾為美國政府的反恐工作提供建議,並計劃戰勝癌症——而他才 21 歲。什麼讓泰勒·威爾遜感到害怕?向女孩要電話號碼。
等離子體激元學:透過金屬中的電子振盪徹底改變基於光的技術。
日本紙藝可能導致彎曲和摺疊電子產品。
一種新的影片處理演算法揭示了難以察覺的運動的隱藏世界。
液氮 + 氣球 = 等等,什麼?“這些氣球從液氮中取出後似乎會自行膨脹。看看你是否能弄清楚原因。”
正是量子力學的力量讓太陽發光。
麻省理工學院的斯科特·阿倫森思考量子計算機能教給我們什麼關於如何解釋量子力學。
多重宇宙費米悖論是否證偽了多重宇宙?
觀看水懸浮、向上流動和漩渦在另一個半球以錯誤的方式旋轉。
雨點不斷打在我的頭上:蚊子的悲歌。“蚊子被雨滴擊中大約相當於人類被校車撞擊,典型的公共汽車大約是人體質量的 50 倍……為什麼蚊子沒有被壓扁?”
用機器人探索暗能量。暗能量光譜儀將使用“蜂巢”機器人生成 3D 空間地圖。
失蹤行星之謎:“成千上萬顆小行星與木星共享軌道。它們並不像衛星那樣緊挨著行星,而是成群聚集在兩個團塊中,一個在木星軌道的前面,一個在後面。領先的團塊被稱為“希臘人”,尾隨的團塊被稱為“特洛伊人”,但它們通常被歸為一類,簡稱為木星的特洛伊人。它們中的許多都是以特洛伊戰爭中的神話人物命名的。”
星際穿越應該在科學課上放映,物理學家說。相關閱讀:斯坦利·庫布里克是否在2001 太空漫遊中發明了 iPad?
廣義相對論的起源和復興:正如約翰·惠勒所說——“物質告訴空間如何彎曲。空間告訴物質如何移動。”
一首絕對不會在你腦海中揮之不去的難聽歌曲。我保證。如何使用數學創作出最難聽的音樂。“事實證明,製造難聽聲音的相同原理也製造出出色的聲納訊號。”
你如何定義向量?Rhett Allain 對向量的“大小和方向”定義提出了另一種選擇。
解開心靈捕手中的數學問題。
藝術家 Antoine Terrieux 的“En Plein Vol”展覽展示了吹風機的威力。
En Plein Vol (création 2014),來自 Antoine Terrieux,在 Vimeo 上。
蛋黃醬和荷蘭醬與數學有什麼關係?答案在一本由 Eugenia Cheng 撰寫的書中,該書解釋了烹飪加上幽默感如何加深對數學的欣賞。“數學也是關於將事物放在上下文中。我們研究事物之間的關係,就像你可能研究人與人之間的關係一樣。”
你有“數學焦慮症”嗎?心算對許多人來說可能壓力很大,導致終生對數字的恐懼。是什麼讓大腦在計算難題時凍結?
數學漫畫。問:需要多少個無窮小才能更換燈泡?答:只需一個,但它不會改變太多。
為什麼谷歌的神經網路會製作這些令人腦洞大開的影像?
宇宙浩瀚,資料龐大,天文機遇無限。天文學的未來可能不在於獲取新資料,而在於挖掘舊資料。
哈勃探測到一顆被恆星煮沸的行星,形成了一個巨大的超級彗星。
透過衛星,隱約可見:太空虛空中新的冷戰。
資料探勘揭示了成功電影背後的驚人因素。(劇透:不是聘請頂級票房明星。)
放氣門事件和科學的侷限性。
這位科學家有一個隱藏的倉庫,裡面裝滿了 4 維克萊因瓶。
是的,國際空間站上有酒,根據“普通宇航員”克萊頓·安德森的說法。
使用此 NASA 應用程式步入冥王星時間:“想象一下,如果你的一天比現在長六倍。”
這個電極外殼箱應該為 NASA 提供有史以來最好的自由落體記錄。
冥王星的衛星提供秘密並威脅著危險。
如何在月球上補胎以及來自 NASA 月球車指南的其他技巧。
MAVEN 的結果發現火星表現得像個搖滾明星。“火星在其兩極展現出逃逸大氣粒子的“莫霍克頭”,在其大氣層高處“穿著”一層金屬粒子,並在受到太陽風暴襲擊後發出極光。”
溶解表面可能形成土衛六的湖泊。
穀神星因金字塔和更多亮點而變得更加怪異。
為什麼科學家近 50 年來一直害怕太空細菌。
為什麼你應該感謝天文學家預防失明。
冰雪世界的召喚。“我已經看到了太空探索的未來,它看起來像一個佈滿了棕色塗鴉的母球。我談論的是木衛二。” 相關閱讀:在木衛二上潛水?以下是我們如何穿透那層冰。
圖片來源:Victoria Siemer。
Victoria Siemer 的新反射景觀和照片處理(上圖)。“Siemer 利用懸浮在籠罩在霧和雲中的陰鬱自然景觀之上的反射幾何形狀,形成了類似門戶的鏡子。”
痴迷地檢查食物的卡路里計數。“你可以在家制作一個量熱計,只需幾個支架、一個量筒、一個好的溫度計和一個好的秤就可以測量卡路里。(並透過停用你所在建築的火警警報器。)”
你的洛杉磯社群有多吵鬧?一位銀湖數學家可能有你的答案。
你可以用 12 節 AA 電池啟動你的汽車(但也許你不應該這樣做)。
從旋轉杆上甩出的油漆說明了粘附力、表面張力和離心力的影響。
繪製輻射的最佳方法?裝滿蓋革計數器的便當盒。
樂高光學實驗室:如何構建小型透鏡支架。相關閱讀:這是新視野號 2015 年的樂高版本。
氣候表:溫度調節傢俱無需外部電源即可儲存熱能,有助於保持室溫。
被指控的專利流氓認為它可以為物理定律申請專利。“想象一下,如果艾薩克·牛頓爵士可以為引力申請專利,他會多麼富有。”
巨型組合機器人的科學原理:“如果變形機器人比普通機器人更酷,那麼什麼比變形機器人更酷呢?當然是一群變形機器人組合在一起形成一個巨型機器人!那麼我們如何才能實現這一點,如果可以實現,會發生什麼?”
德國的原子地窖博物館,“原子歷史展覽,包括測試反應堆的複製品和各種其他文物。”
在 67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星上探測到裸露的水冰。相關閱讀:科學藝術:追逐彗星的鞋子:“總部位於紐約的設計團隊 Studio SWINE(由建築師 Azusa Murakami 和藝術家 Alexander Groves 領導)深受 Philae 探測器在 67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星上著陸的啟發,他們希望透過製作鞋子來慶祝它。當然,是看起來像從太空墜落的隕石的鞋子。”
當數學錯誤中有意義時:“許多教師和家長認為,如果學習者在數學中犯錯,這意味著他們不理解,他們沒有聽講,或者他們沒有做足夠的工作。事實可能恰恰相反:學習者可能比我們預期的思考得更深入。學習者的錯誤和誤解是教師的重要工具。它們向教師表明,學習者正在進行數學思考,即使她還沒有足夠的知識來產生正確的答案。”
之所以如此難以解決那些“病毒式傳播”的 10 歲兒童數學題 “每個人年輕時都喜歡數學。我們都喜歡計數。我們喜歡玩積木和形狀。我們每天都在使用數學,無論我們是否意識到——閱讀地圖、規劃路線、計算小費。我曾經遇到一位地板安裝工告訴我他數學不好,而我看著他鋪瓷磚。所有這些人都不擅長數學是一個神話。”
數學藝術以全新的視角審視牆紙。
改變了我們的經濟理論 #1:博弈論!“[約翰] 馮·諾依曼是一位無可爭議的天才,但他是一位平庸的撲克牌手,並且很快意識到機率論無法幫助一個人贏得撲克遊戲。他對撲克遊戲中粗略的資訊、猜測和不可預測性的高度讚賞奠定了博弈論的基礎:撲克牌手如何透過策略性地透過他們的行動釋出資訊並促使對手犯錯來隱藏資訊。換句話說,他形式化了撲克牌手如何透過玩一系列旨在欺騙對手並隱藏資訊並最終贏得比賽的策略來“虛張聲勢”他們的對手。”
西蒙娜·薇依論科學、量子理論和我們的精神價值觀。
1:333 的比例:39 年來,美國物理學博士學位授予了 66 位黑人女性——和 22,000 位白人男性。相關閱讀:認識錢達·普雷斯科德-溫斯坦,第 69 位獲得物理學博士學位的女性。
如何製作熔岩:熔岩是強大的——它不斷地建設和重建我們的世界。就像 1831 年臭名昭著的幽靈島!