财新传媒
2022年08月18日 09:20

拦截一发来袭导弹的数学、物理及其他

拦截一发来袭导弹的数学、物理及其他

撰文 | 曹则贤(中国科学院物理研究所)

 

从前打仗烧钱,如今打仗还烧脑子。

——作者

 

摘要   

21世纪的一个重要特征是,哪怕是笑话也都有科技含量,没有点儿数理底子还真捕捉不到笑点。近日宝岛退将侯“一发导弹拦截成功率70%,三发一起拦截成功率210%”的高论,给这个平淡的夏日添了个超级笑料。然而,导弹拦截不是个简单的概率计算问题,它还是物理问题和经济问题。借着品味这个笑话,我们不妨好好学习一些加法的基础知...

阅读全文>>
2022年08月17日 08:00

保罗·埃伦费斯特:被遗忘的物理学家和无与伦比的导师

保罗·埃伦费斯特:被遗忘的物理学家和无与伦比的导师

奥地利物理学家保罗·埃伦费斯特是20世纪早期一位重要的物理学家,但一定程度上已经被后人遗忘了。他早年在哥廷根跟随希尔伯特、克莱因等巨擘学习,后来成为玻尔兹曼的学生,埃伦费斯特在统计力学、量子力学、相对论等领域做出杰出贡献。他对问题清晰明了的表达,以及教导学生时的认真和专注,被同行认为是最好的老师。

埃伦费斯特也同样是一位益友,他与爱因斯坦、玻尔等人建立了深厚的友谊,玻尔与爱因斯坦那张著名的探讨量子力...

阅读全文>>
2022年08月17日 08:00

ICCM2022报告人孔令欣:时空间的拼图游戏

ICCM2022报告人孔令欣:时空间的拼图游戏

编者按:2022年7月31日-8月5日,第九届世界华人数学家大会在南京举行,300余位国内外知名数学家齐聚金陵,共享学术盛宴。今日起刊发特别策划—— ICCM2022报告人系列专访,对话数学家,分享他们的工作成果与科研感悟。同时,欢迎您分享ICCM期间的见闻与收获。

 

被采访者:孔令欣

采访 / 文字:张妍 吴承原 束红非

孔令欣(Hung Ling-Yan)教授主要研究领域为规范场论/引力场论对应(AdS/CFT Correspondence)及其在量子纠缠及...

阅读全文>>
2022年08月16日 10:21

六国科学家联合发起“未充分研究蛋白质计划”,Nature两大子刊关注蛋白质组“暗物质”研究

六国科学家联合发起“未充分研究蛋白质计划”,Nature两大子刊关注蛋白质组“暗物质”研究

蛋白质是一类重要的生命大分子,参与组成了机体所有的重要部分。它是生命的物质基础,也是生命活动的主要承担者,可以毫不夸张地说,没有蛋白质就没有生命。

人们针对蛋白质的研究从未间断过,但同为蛋白质,不同的种类所受的关注度却是天差地别。到目前为止,大多数蛋白质的研究都集中在有限的一些蛋白质上,结果是热门的蛋白质正在越来越被人们所熟知,冷门的蛋白质的生物学功能,人们仍然知之甚少。

长此以往,已知功能蛋白质...

阅读全文>>
2022年08月16日 10:19

人们怎么总跟质数过不去?

人们怎么总跟质数过不去?

撰文 | Patrick Honner

翻译 | C&C

审校 | 藏痴

如果你一直关注这个月的数学新闻,你就会知道35岁的数论家詹姆斯·梅纳德(James Maynard)获得了菲尔兹奖——数学家的最高荣誉。据新闻报道,梅纳德喜欢的数学问题“简单到足以向高中生解释,但却足以难倒数学家几个世纪”,其中一个简单的问题是:当你沿着数轴移动时,总会有靠在一起的质数吗?

你可能已经注意到数学家对质数很着迷。是什么吸引了他们?也许是因为质数体现了数...

阅读全文>>
2022年08月15日 09:35

只用几根树枝就能搭个窝,还有比它更会摆烂的鸟吗?

只用几根树枝就能搭个窝,还有比它更会摆烂的鸟吗?

撰文 | Ivan

 

百度贴吧里有个神奇的吧——鸟吧,这儿是一群鸟类爱好者的聚集地,大家平时在里面都是交流些观鸟心得。然而每年春夏交替之际,鸟吧的首页总会涌现出许多令人啼笑皆非的讨论帖:

 

这是鸽子吗?请问为什么在我家空调外机上搭窝......窗台来了只鸟,这窝搭得可真离谱!这是什么鸟?竟然在花盆里随地大小蛋......

 

不用点开帖子,笔者也能猜个八九不离十,能干出这种蠢事儿的鸟,只能是它:珠颈斑鸠!

图片来...

阅读全文>>
2022年08月15日 09:35

可望而不可及的“绝对零度”——气体液化、稀释制冷与氦3

可望而不可及的“绝对零度”——气体液化、稀释制冷与氦3

作者按

量子计算技术的高速发展,使得稀释制冷机的需求量大幅增加,也因此进入越来越多人的视野。稀释制冷机,这一目前唯一商业化的10mK量级极低温设备。三年前,我曾写过一篇《接近绝对零度的死寂,却是探索量子计算的秘境》,一个小心愿是希望这一技术能得到更多人的关注,促进国内极低温技术的研发和商业化。如今,笔者很欣慰地看到,国内已经有好几家单位造出了自己的稀释制冷机,极低温也突破了10mK关口,形势喜人。

时隔三...

阅读全文>>
2022年08月13日 08:01

从生命起源到流行病:复杂系统中的多尺度涌现现象

从生命起源到流行病:复杂系统中的多尺度涌现现象

涌现是复杂系统的基本特征,从微观到宏观的各个尺度,涌现现象普遍存在。然而,涌现是什么,目前仍没有公认的严格定义。2022年5月,The Philosophical Transactions of the Royal Society A 推出“复杂系统中的涌现现象”特刊,汇总了关于涌现的理论探索,以及对不同尺度涌现现象的研究。本文是特刊的引文介绍,回顾了涌现现象的研究历史,系统梳理了跨越各个尺度的复杂系统中的涌现现象,从量子领域到经典物理世界,再到生命和生态...

阅读全文>>
2022年08月13日 08:01

《最后的晚餐》:成也达·芬奇,“败”也达·芬奇

《最后的晚餐》:成也达·芬奇,“败”也达·芬奇

位于意大利米兰圣玛丽亚感恩教堂内达·芬奇绘制的《最后的晚餐》是这位画家流传下来的唯一壁画。虽然画面已经破损到有些惨不忍睹的程度,但却被世人认为是文艺复兴时代最著名壁画之一,甚至有些艺术史学家认为它是文艺复兴高峰期绘画的开始。本文将简单介绍并分析这幅传奇壁画。

撰文 | 张羿

 

1、历史背景

斯福尔扎家族(Sforza Family)直到14世纪末期还是意大利罗马涅地区在田野中耕地的农民,他们在乱世中迅速崛起,成为半...

阅读全文>>
2022年08月12日 09:22

一次伟大的摸鱼,让全世界生物实验室彻底改观

一次伟大的摸鱼,让全世界生物实验室彻底改观

撰文 | 赵杭

对于学生物的小伙伴们来说,一天的大部分时间都是在实验室度过的:

早上起床去看板,

提完质粒忙转染。

可怜春半不还家,

深夜犹在PCR。

 

说起实验室的仪器设备实验狗们如数家珍,移液枪、离心机、EP管、超净台更是生物实验室的标配,是实验狗们吃饭的家伙什,但是你们真的了解它吗?
 

以最常用的移液枪为例,它是谁发明的呀,什么时候发明的呀,最开始是什么样子的,是先有移液枪还是先有枪头?是不是一无所...


阅读全文>>
2022年08月12日 09:22

成为文化符号的薛定谔丨纪念薛定谔诞辰135周年

今天,大多数听到“薛定谔”(1887.8.12-1961.1.4)这个名字的人都会立即想到一只猫、一个盒子和一个悖论。他著名的“薛定谔猫”的思想实验,是他1935年论文“量子力学的现状”的一部分。然而,这个科学史上最著名也最可怕的思想实验,其实是薛定谔对当时量子力学发展状况的挖苦。尽管如此,薛定谔去世十多年后,他和他的猫还是成了流行文化里“模棱两可”的符号。

 

撰文 | 保罗·哈尔彭

翻译 | 徐彬、陈楠

 

大学生活

薛定...

阅读全文>>
2022年08月11日 08:04

首批赴美留学一百五十年祭

一百五十年前的今天,中国派出了第一批官费赴美留学生出洋去“师夷长技”。九年后,由于清政府认为留学生有为西方风俗“流弊所污”而违逆祖制的可能,中断了这一具有历史意义的重大举措。但这些未能大学毕业的年轻学子日后还是扮演了推动中国现代化的重要角色。一百年后,中国开启第二次官派赴美留学,由此自费留学也逐渐蔚然成风,极大推动了中国各层面的开放和文化建设。

今天,历史仿佛再次走到敏感的关口,百余年来浮沉过的文...

阅读全文>>
2022年08月11日 08:04

三千量子态 一瓢向列相

三千量子态  一瓢向列相

撰文 | Ising

 

长期以来,Ising 作为一个跨界学人,经常在凝聚态物理和材料科学的多个细小分支溪流中流连,因此被很多人调侃:在物理界,你是一个材料学者;在材料界,你是一个物理人;最近的你,还是诗人中物理不错的、物理人中胡乱写诗的旧学人。这些褒贬均沾、充满智慧的调侃,实际上表达了学科上的传统和内涵才是该学科最重要的框架,并规范了这一学科的模样和面貌。物理学人,大多对“为什么”充满敬意,因此愿意为此付出所...

阅读全文>>
2022年08月10日 07:59

一种常见又易治的“花柳病”,是怎样走向不治之症

一种常见又易治的“花柳病”,是怎样走向不治之症

20年前,一粒药片就能解决的事情,现在得打针。再过10年,我们可能需要副作用更严重的抗生素,甚至还治不好它。再往后,淋病甚至可能成为一种不治之症。

 

撰文 | Ed Cara

编译 | Kestrel

淋病是一种我们较常听说的性传播疾病(sexually transmitted disease,STI)。不过,今年2月份,英国公共卫生官员报告了3例特殊的淋病病例——他们感染的是具有高度抗药性的菌株。这种“超级淋病”有可能成为当今所谓“后抗生素时代”首个...

阅读全文>>
2022年08月10日 07:59

何为死亡?死猪器官部分“复生”震惊研究者

何为死亡?死猪器官部分“复生”震惊研究者

科学家警告说,这些发现还没有临床意义,但这项研究提出了关于死亡定义的伦理问题。

 

撰文 | Max Kozlov

翻译 | 施普林格·自然上海办公室

 

研究者在动物死亡一小时后,恢复了其重要器官(如心脏和大脑)的循环和细胞活动[1]。这项研究挑战了心脏死亡(血液循环和氧合停止时发生)不可逆转的观点,提出了关于死亡定义的伦理问题。这项研究是2019年一项实验[2]的后续,当时同一组科学家在动物死亡4小时后恢复了猪的离体大脑,...

阅读全文>>
2022年08月09日 08:05

面对不良风气,一家Nature子刊给它的审稿人一把奥卡姆剃刀

面对不良风气,一家Nature子刊给它的审稿人一把奥卡姆剃刀

一些论文将理论和模型过度复杂化,装扮成耸人听闻的东西,耍这些花招只为之后能够得到更多的基金支持,并混上高影响因子的期刊。为了纠正这种“不正之风”,Nature Nanotechnology决定做点什么……

 

撰文、绘图 | JadeProtein

 

Nature Nanotechnology,这个整个纳米领域的顶刊,在6月的一期社论中,给审稿人留了个新作业。该期刊明确提出,他们如今在审稿流程中新增了一个要求,审稿人须指出,按奥卡姆剃刀(Occam's Razor)...

阅读全文>>
2022年08月09日 08:05

从数学的角度思考,二次元的“次元”是什么?

从数学的角度思考,二次元的“次元”是什么?

撰文 | Margaret Wertheim

编译 | 冯千格

 

现在我在办公桌前写作,向上伸手可以打开台灯,向下则能从抽屉里拿出钢笔。当我往前伸出手臂,一个奇怪的小雕像拂过指尖,那是姐姐送给我的幸运符,而往后伸手,触手可及的是一只蜷在我背上的黑猫。我的左边是一叠必须处理的账单和信件,右边是我文章的研究札记。上、下、前、后、左、右:置身这个三维的个人世界中,坐标轴线透过办公室的直线结构无形地投射到我身上,它由三个相连的...

阅读全文>>
2022年08月08日 08:02

中华大地上这些鲜为人知的秘境你知道吗?

中华大地上这些鲜为人知的秘境你知道吗?

你知道腾格里沙漠乌兰湖的湖水为何如此的鲜红吗?

你知道香格里拉白水台像神龙的蓝色鳞片是怎么形成的吗?你知道澜沧江流域的千年古盐田,为什么只有西藏盐井地区才有能晒盐的卤水吗?你知道酷似月球地表的黑独山竟是雅丹地貌吗?你知道阿里地区不仅有古格王朝,更存在着西藏传说中的象雄都城吗?这些散落在中华大地上鲜为人知的美景,你又真正了解吗?

 

撰文 | 李逢春

 

腾格里沙漠乌兰湖

——沙漠深处藏着一颗鲜红的“地球...

阅读全文>>
2022年08月07日 08:34

太热了,等不及减少碳排放,能不能把碳塞回地里去丨展卷

太热了,等不及减少碳排放,能不能把碳塞回地里去丨展卷

为什么要关注地球上的碳?因为碳无处不在,不可或缺,又神秘莫测。在一颗碳行星上,碳贯穿着生命的始终,没有任何其他元素对我们这些碳基生物如此重要。地球从哪里来的,最终会变成什么样?该怎样应对全球气候变化?碳科学或将为人类的一些重大问题提供答案。从某种意义上说,碳的故事就是一切的故事。

本文节选自《碳如何玩转地球》(江苏凤凰科学技术出版社2022年7月版),标题、插图为编辑所加,有删节。

撰文 | 罗伯特·哈森...

阅读全文>>
2022年08月06日 08:08

粒子物理学停滞不前的噩梦该怎样打破?

粒子物理学停滞不前的噩梦该怎样打破?

编译 | 叶凌远

超环面仪器(ATLAS)是大型强子对撞机的四个主要探测器之一,已经针对新一轮的对撞实验进行了升级。图片来源:MAXIMILIEN BRICE/CERN

 

十年前,粒子物理学家让整个世界为之振奋。欧洲核子研究组织(CERN)的大型强子对撞机(LHC)是世界最大的粒子加速器。2012年7月4日,在这里工作的6000多名研究人员宣布,他们发现了希格斯(Higgs)玻色子的踪迹。这是一种质量极高、寿命极短的粒子,是解释其他基本粒子如何获...


阅读全文>>