冬季奥运会已经“完美”谢幕了,物理学家马克‧丹尼告诉你,运用科学力量,轻松迎战六种竞赛项目。
当我做物理学研究的时候,我有个挺可笑的思维框架。我会想象自己脑海里有一群听众,得向他们解释东西——这就是我思考问题的方式。对我来说,教学和解释,甚至对我的虚拟听众来说,都是这个过程的一部分。我坚定地认为,科学应该花费尽量多的时间来尽可能的解释,而教学的过程就是做解释。
在物理学中,悖论是个好东西,”约翰·普瑞斯基尔说,“它们会向你指明通往重要发现的道路。”在量子力学和爱因斯坦的相对论中有许多这样的悖论。比如那只既死又活的猫、杀死自己祖父的悖论等等,每个令人费解的窘境都迫使我们去审视细节,从而促进我们理解它背后的理论。爱因斯坦就是一个典型的例子,他的相对论就源自于解决他的时间悖论而作出的努力。
对于我们的眼睛来说,星星即是宇宙。然而对于宇宙学家而言,它们不过是闪烁的尘埃,是宇宙真相中不起眼的点缀而已。有两样难以捉摸的东西,数量远远超过普通的星星和气体,分别被称为暗物质和暗能量。我们对它们一无所知,只知道它们似乎构成了宇宙中的几乎所有一切。
宇宙学家早就意识到,宇宙的大尺寸属性和生命是否能够存在之间存在某种惊人的紧密联系。乍一看,这件事有点儿怪。宇宙很大,数不尽的恒星和星系朝各个方向延伸了数百亿光年。这些东西怎么会跟此时此地、在一个不起眼的星系里绕一颗普通恒星转动的我们发生联系呢?
这里有一个自洽的时间旅行的历史的例子。你回到过去,准备好要朝婴儿时的自己开枪,决心要在宇宙中创造出一个悖论。你瞄准母亲怀抱中的自己。当你正要扣动扳机时,由于婴儿时期的自己从母亲的怀中摔了下来,你肩膀上形成的旧伤突然让你的胳膊一阵痉挛,导致你射偏了。然而,枪声足以吓到你的母亲,把小宝宝摔落在地上,摔伤了肩膀。历史自洽了,宇宙安全了,历史学家们放心了。
约翰•D. 巴罗(John D. Barrow),生于1952年,是英国剑桥大学应用数学与理论物理学系教授,也是一位高产的科普作家。本文选自巴罗的新作《宇宙之书》。在这本书中,巴罗带我们领略了一座妙趣横生的宇宙陈列馆,其中藏有各式各样匪夷所思的宇宙,它们都是人类智慧的结晶。
1还在上初中的姆潘巴,和小伙伴自制冰淇淋。他把煮热的牛奶直接放进了冰箱,结果却另小姆潘巴大吃一惊,他的那份冰淇淋居然比小伙伴的冻结的更快!他执着的向高中老师发问,可换来的却是高中老师的冷嘲热讽甚至是训斥,这位老师也许并不知道,在姆潘巴之前,亚里士多德、培根、笛卡尔都以不同的方式描述过这一现象,始终没有得到广泛重视,而且,没有任何人给出过令人满意的解答。
标准模型留下了许多悬而未决的问题。为什么在我们的宇宙中,物质的含量远远超过反物质?引力的本质是什么?把星系拉在一起的“暗物质”是什么?为了回答这样的问题,物理学家一次又一次采用相同的权宜之计:发明一种新的粒子。
在Essen西部的Duisburg。德国四大发电公司之一RWE就坐落在这里,如今正发展另一项关键的技术:虚拟电厂。计算机智能化的控制大量的小的电力资源(,统筹协调输出,拿到电力市场上出售。这个目标是克服单个新能源站点不可靠的缺点,将上千个新能源站转化成一个巨大的网络供公共设施使用。这是一个令人炫目的概念,不过仍是在襁褓中的技术。
三年前,潘建伟在中国的长城上小小地上演了一把“星际迷航”。他和他的一群在合肥的中国科技大学的物理学家团队,在北京城北边的小山上一个在长城脚下的站点,将一束激光对准了一个放置在16公里开外的某个天台上的探测器,然后利用激光光子的量子特性穿越这一段空间来传输信息。这是那个时候量子隐形传态距离的世界纪录。
对于《生活大爆炸》全剧来说,科学仅仅是个背景。尽管它时常会成为剧情发展的线索,但对于收看本剧的超过1300 万观众来说,科学只是几位主角的事,为他们之间的互动提供谈资。
在2008年北京奥运会,踢到了一个栏的琼斯只得了第七名,之前长年累月的训练因为一个错误而功亏一篑。伦敦奥运会对于她来说也许是最后的机会。赞助商红牛为配合她训练,提供了如下配置:22名科学家和技术人员,可以以每秒1500帧的频率记录整个过程的摄像头,还有一个叫做Optojump的系统时刻监视着她,记录下琼斯每一步、每一跨与橡胶地面接触的地点与花费的时间。