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66662周前
绝对是现代物理学最具颠覆性的一个发现,几乎所有的前沿物理研究都指向一个可怕的结论,那就是我们的宇宙其实是一个量子计算机。而所有的这一切都来源于接下来你即将看到的这个梦幻般的圆盘。 众所周知,我们的宇宙有三种可能的形状,分别是球面、平面和双曲抛物面。在这三种宇宙中,只有平面和双曲抛物面是无限大的。由于我们的宇宙几乎可以确定是无限大,因此我们可以把球面宇宙抛弃掉。 我们先来看最简单的平面宇宙,如果用横线代表时间,竖线代表空间,我们就可以得到平面宇宙的时空图。不过由于平面宇宙是无限大的,我们只能画出平面宇宙的部分区域。要想把整个宇宙压缩到屏幕上的菱形区域,我们就需要扭曲时空。 我们刚刚扭曲时空的方式非常神奇,因为它不仅把无限大的时空压缩到一个有限大的菱形区域,它还保留了时空中所有物体的形状。由于这种变换时空的方式让时空中物体的形状保持不变,因此这种变换又被称为共形变换。 如果把这种共形变换应用到二维的双曲空间,我们就会得到一个圆盘。为了展示这个圆盘的全貌,我们用一个三角形来填充整个圆盘。可以看到用6个这样的三角形就可以填充圆盘的中心区域。 接下来我们继续围绕这6个三角形进行填充,表面上看三角形似乎越来越小,但这其实是一种幻觉。实际上圆盘里面的每个三角形都是完全相同的。由于二维的双曲空间是无限大,因此你可以永远不停的用三角形填充。当你越来越接近边界时,三角形看起来会越来越小,最终我们得到了这个梦幻般的圆盘,这个圆盘就是著名的庞加莱圆盘。 庞加莱圆盘的神奇之处在于,你可以使用任意正多边形进行填充,并且每种正多边形都有无限多种填充方式。无论怎么转动庞加莱圆盘,你总是会得到相似的形状。 如果把每个彭加莱圆盘看成宇宙的某一时刻,然后把这些圆盘堆叠在一起,我们就会得到一个圆柱体,这个圆柱体代表的就是整个宇宙。时间的方向是从圆柱体的底部向上流动。实际上这个无限长的圆柱体代表的正是时空曲率为负的宇宙,又被称为反德西特时空,简称ADS。 如果把圆柱体的表面展开,由于圆柱体的高度代表的是时间,圆盘的周长代表的是空间,因此展开后得到的时空图正是平面宇宙的时空图。 现在我们把这个平面宇宙划分成很多网格,我们可以在这个二维的时空网格中放几个小方块,支配这些小方块运动的物理学正是正是我们所熟悉的量子力学。如果我们使用不同分辨率的设备观察小方块的运动,我们会看到不同的景象,也就是说支配这些小方块运动的
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根据近期多项科学研究证实,北极地区永冻层中沉睡约四万年的古老微生物,确实正在全球变暖的影响下逐渐苏醒。这不仅是古生物的复活奇迹,更可能对全球气候和生态系统产生深远影响。 🔬 科学发现背后的细节 这项研究由加州理工学院的博士后研究员特里斯坦·卡罗主导,并发表在了权威的《地球物理研究杂志·生物地球科学》上。研究团队深入阿拉斯加中部永久冻土隧道研究设施,在深达约100米的永冻层中采集了样本。这些样本所处的环境中,甚至能看到古代猛犸象和野牛的骨头从墙壁中伸出来。 在实验室中,科学家们将样本温度调节到约12摄氏度,以模拟北极夏季的情况。起初,微生物的生长非常缓慢,但到了第6个月,这些古老的微生物群落发生了戏剧性的重组,甚至形成了肉眼可见的生物膜,证明了它们已经从漫长的休眠中恢复了活性。 🌍 古生物苏醒的原因与潜在影响 这一现象的发生,与北极地区急剧变化的气候环境直接相关。 · 北极加速变暖:科学研究指出,北极的变暖速度是地球上其他任何地方平均水平的四倍。更关键的是,高纬度地区的夏季持续时间正在延长,这使得温暖的温度能够触及到长期冻结的永冻层深处。 · 可能引发的连锁反应: · 加剧温室效应:这些复苏的古老微生物会分解冻土中的有机物,释放出大量的二氧化碳和甲烷。甲烷是一种强效温室气体,其温室效应是二氧化碳的28倍。这可能会形成一个“冻土融化-温室气体释放-气候进一步变暖”的恶性循环。 · 潜在的生物安全风险:永冻层中可能封存着未知的古老病毒和细菌。例如,已有中法联合科考队从3.2万年前的冻土中成功复活了七种未知病毒,其中最古老的病毒仍保持着感染性。尽管它们直接感染人类的概率被认为很低,但其潜在的生物风险仍是科学家关注的课题。 💎 总结 总而言之,北极古生物的苏醒是一个确凿的科学事实,它是地球气候系统变化的又一个敏锐指针。这项发现不仅拓展了我们对生命极限的认知,更深刻地警示我们,气候变化的影响已经触及了地球上最遥远和古老的角落。 如果你对气候变化或极端环境下的生命形式有更多兴趣,我很乐意为你提供更深入的探讨。
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袁岚峰1周前
气候变化争议这么大?先问问地球几亿年的“本底节奏” 袁岚峰:关于气候变化 我调研过 2021年诺贝尔物理学奖 发了三个人 其中有两个人就是 因为研究气候变化获奖的 他们最核心的成果 就是建立一个 全球气候变化的模型 然后做数值拟合 说 如果你单用自然因素 你就不足以解释气温变化的幅度 加上人工的因素 就是燃烧化石燃料 就可以解释了 所以他们认为现在这个气候变化 有很大程度 就是由人为因素造成的 请问您对这个怎么看 李曙光:我觉得我们研究宜居环境里 涉及到气体 温室效应这些变化 它跟现代研究全球变化的人 主要是一些气象学家 和一些搞地理的地理学家 这两个现在在融合的时候 我们很希望两个模型 能连接在一起 遇到一个最大的困难是什么 就是时间尺度 袁岚峰:没错 他们是百年的 你们是百万年的 李曙光:但是我们这个 气候的变化跟固体地球的运转(有关系) 我们说固体地球 你那个是流体地球 流体的运动速度快 所以你的时间尺度短 我这固体想让它变形 让它运动 板块俯冲 一年四个厘米 这就是一个很明显的俯冲了 但是一年四个厘米 放在我们人这里感觉不到 因为它是固体的 所以几次交流过 大家你说你的 我说我的 我要提的一个贡献在什么 你那些人工的 人为活动产生的温室效应 它是叠加在 我们自然演变的基础上 所以我们这个是本底 你那个是叠加 你叠加可以造成有些小的起伏 但是我这个地球 总的演变趋势规律 是自然的 这个是不一样的 碳氧循环的深入研究以后 我们要再把它通量(结合起来) 就可以探讨它们 对全球温室效应的影响因素 这些影响因素 最终我期望就是为地球系统科学 增加一些新的因素 地球如何演化成今天这样宜居的环境?它以后又会如何演化?会不会变成像现在的火星这样,死气沉沉?#知识前沿派对 #地球 #宜居环境 #气候变化 #时间尺度 著名地球化学家、中国科学技术大学和中国地质大学(北京)教授李曙光院士,已潜心研究这个问题十五年。 科学家对话科学家,《锚点》节目中国科学技术大学科技传播系副主任袁岚峰对话李曙光院士,东方卫视9月17日周三22:00播出。25分钟的全片可见于上海广播电视台“看看新闻”网站(https://www.kankanews.com/detail/1OwGAvrRLyE)、app以及视频号,本片为精彩片段之二:气候变化争议这么大?先问问地球几亿年的“本底节奏”
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专业解读— 天文学和物理、数学、生物等一样,是一门基础学科。它的主要内容是研究宇宙空间天体、宇宙的结构和发展,包括天体的构造、性质和运行规律等,以各种现代尖端技术作为探测手段观测天体发射到地球的辐射,发现并测量它们的位置、探索它们的运动规律,研究它们的物理性质、化学组成、内部结构、能量来源及其演化规律等。天文学大致可分为天体测量学、天体动力学、天体物理学三大研究领域。 天文学专业本科毕业生的就业方向大都集中在航天、国防、测地等天文学专业的应用型交叉学科或互联网、出版社、科技馆和一些金融类企业,而这些地方的工作内容大都要求学生具备优秀的实操能力。所以天文学专业在本科阶段对学生的实际操作能力要求很高,在本科阶段,学生要掌握应用仪器、天文实测、海量数据处理等实际操作能力以及过硬的英文交流、写作能力和扎实的计算机操作能力。到底什么样的学生适合报考天文学专业呢? 首先,对天文学有浓厚的兴趣。“兴趣是最好的老师”,对于一门学科有浓厚的兴趣,是学好它的基本前提。如果考生本身对于天文学并无多大兴趣,那么建议谨慎选择该专业。 其次,良好的数学、物理基础和英文交流、写作能力。虽然天文学专业对于考生的数学、物理两门课的成绩没有特殊要求。但数学、物理是天文学两门最为重要的基础学科。如果考生在这两方面基础薄弱或对这两门课程不感兴趣的话,建议谨慎报考天文学专业。另外天文学专业在本科培养过程中非常重视国际交流,许多天文学核心期刊都以英文出版,因此良好的英文交流、写作能力也是必不可少的。
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