科学家实验“分身术”
如何利用实验技术验证相对论理论与效应

如何利用实验技术验证相对论理论与效应相对论是物理学中的重要理论之一,由爱因斯坦提出。
它对时间、空间和质量等概念提出了全新的解释,引导了我们对宇宙本质的理解。
然而,相对论的理论与效应并非轻易可证,需要借助实验技术来验证。
首先,让我们从闻名世界的“双子星实验”开始探讨相对论的验证之路。
双子星实验是基于相对论的时间膨胀效应进行的,它的核心是探讨具有不同运动速度的两个人在时间感知上的差异。
实验设置如下:让一个人乘坐宇宙飞船以接近光速的速度飞行,而另一个人留在地球上。
经过一段时间后,飞船返回地球。
根据相对论的预言,飞船上的人会感觉时间流逝更慢,因此他年龄会比地球上的人更年轻。
为了验证这一效应,科学家利用精密的时间测量装置对飞船上的人和地球上的人进行年龄对比。
实验结果与相对论理论相符合,这表明相对论的时间膨胀效应是存在的,进一步印证了相对论的有效性。
除此之外,相对论也提出了光的速度是宇宙中的最大速度,并且不受物体运动状态的影响。
这一理论被称为光速不变性原理,它与经典牛顿力学相背。
为了验证该原理,科学家们设计了一系列实验,其中包括著名的米歇尔森-莫雷实验。
米歇尔森-莫雷实验通过测量光在运动和静止条件下的传播速度来验证光速不变性原理。
实验的基本原理是将光分成两束,然后让它们沿不同的路径反射,最后再合并起来。
当光束沿相同方向传播时,它们会发生干涉现象。
实验结果表明,尽管光束所经过的路径有所变化,但干涉现象并未受到影响。
这意味着光的速度不受观察者运动状态的影响,支持了相对论中光速不变性原理的正确性。
此外,利用实验技术还可以验证相对论中的质能关系(E=mc²)。
质能关系提出了质量与能量之间的等价性,即质量可以转换为能量,而能量也可以转换为质量。
为了验证这一关系,科学家们运用了核能源的物理实验。
核能实验中,通过核反应将一部分质量转化为能量。
利用精确的测量设备,科学家可以精确计算质量损失与产生的能量之间的关系。
分身术修炼方法

分身术修炼方法听起来是不是超酷 就像孙悟空拔根毫毛就能变出好多自己一样。
那咱就来聊聊这神奇的“分身术修炼方法”。
想象一下,你要是会了分身术,那得有多爽啊!工作忙得不可开交的时候,一个你在办公室里埋头苦干,另一个你却可以在公园里悠闲地晒太阳 学习任务重如山,一个你在教室里认真听讲,另一个你在图书馆里查阅资料。
这难道不是美滋滋吗?修炼分身术的第一步,明确目标。
你得清楚自己为啥要分身,是为了提高效率,还是为了享受更多的生活?就像你要去旅行,得先知道目的地是哪儿一样。
这一步很关键哦,要是目标不明确,那可就像无头苍蝇一样,到处乱撞。
你说是不是?第二步,合理规划。
把你的任务分成不同的部分,就像切蛋糕一样 一个部分交给一个“分身”去完成。
比如,你要写一篇论文,可以把资料收集、大纲制定、内容撰写等任务分别分配给不同的“分身”。
这样既能提高效率,又能保证质量。
难道不好吗?第三步,专注执行。
当你确定了每个“分身”的任务后,就全身心地投入到执行中去。
不要三心二意,一会儿想这个,一会儿想那个。
就像赛车手在赛道上飞驰,不能分心,否则就会出事故。
你能做到吗?在修炼分身术的过程中,安全性和稳定性也很重要哦。
你可不能让“分身”们乱了套,互相干扰。
要保持良好的心态,不要因为任务多就焦虑不安。
就像走钢丝一样,要稳稳当当,不能慌张。
要是心态不好,那可就容易掉下去哦。
你会保持好心态吗?分身术的应用场景可多了去了。
工作中,你可以同时处理多个项目,提高工作效率;学习中,你可以兼顾不同的科目,取得更好的成绩;生活中,你可以一边照顾家人,一边做自己喜欢的事情。
这不是很棒吗?优势也很明显啊。
可以让你充分利用时间,做更多的事情;可以让你减轻压力,不会被繁重的任务压得喘不过气来;可以让你更加自信,因为你知道自己有能力完成更多的任务。
这难道不是你想要的吗?给你讲个实际案例吧。
小李是个忙碌的上班族,每天工作任务繁重,还要照顾家庭。
后来他学会了分身术,把工作和生活安排得井井有条。
物理学上最著名的十个实验

物理学上最著名的十个实验物理学是一门研究物质基本性质、运动和相互关系的科学。
在经历了几个世纪的发展之后,物理学上出现了许多重要的实验,这些实验不仅有助于我们更好地理解物理规律,也对其他科学领域的发展产生了深远影响。
本文将介绍物理学上十个最著名的实验,这些实验对于物理学的发展,以及人类对自然界认识的深入,都有着重要的意义。
一、托马斯·杨的双缝实验托马斯·杨的双缝实验,是关于光的波动性的一个重要实验,也极具启发意义。
在这个实验中,杨将一个光源照射在两个狭缝之间,观察光的衍射现象。
这个实验结果证明了光有波动性,并且为之后光的波粒二象性的发现奠定了基础。
二、伽利略的斜面实验伽利略的斜面实验,是物理学研究物体运动规律的重要实验之一。
在这个实验中,伽利略通过在斜面上放置物体,观察物体的滑动过程,证明了物体在不受力的作用下,将沿着匀速直线运动,而不是加速下落。
这个实验成为了牛顿力学的基础之一,帮助解决了欧洲时代物理学中关于天体运动规律的问题。
三、哈雷的彗星观测实验哈雷的彗星观测实验是现代天文学中的经典实验之一。
在这个实验中,哈雷观测、计算出了彗星的轨迹,并预测了彗星将于76年后回归。
哈雷的预测成功了,这个实验使得人们更好地理解了天体运动的规律。
四、面积定律实验面积定律实验也被称为“斯蒂芬·玻尔兹曼实验”,主要应用于热力学的研究中。
玻尔兹曼的实验中,在一个封闭的箱子中,放入两个大小、形状不同的物体,观察两个物体在熵平衡下达成的温度、压强等参数。
通过实验发现为使熵最大化,个体的热能分配会导致一个普遍的热力学规律:系统中个体种类、空间位置、动量和能量分配,会在系统不断中以最大熵或最大范围熵,来达到熵平衡。
五、卢瑟福散射实验卢瑟福散射实验是物理学研究原子结构的重要实验之一。
在这个实验中,卢瑟福用高能α粒子轰击金属箔,观察粒子的散射现象。
实验结果表明,原子由一个带正电的原子核和带负电的电子组成。
物理学上最著名的十个实验

物理学上最著名的十个实验在物理学中,有一类特殊的实验,这种实验却可以挑战前人的结论,建立新的理论,甚至引发人们对世界认识的重新思考。
小编在这里整理了相关知识,快来学习学习吧!物理学上最著名的十个实验1、惯性原理自从亚里士多德时代以来,人们一直以为力是运动的原因,没有力的作用物体的运动都会静止。
直到伽利略提出了下面这一个家喻户晓的思想实验,人们才知道了惯性原理——一个不受任何外力(或者合外力为0)的物体将保持静止或匀速直线运动:设想一个一个竖直放置的V字形光滑导轨,一个小球可以在上面无摩擦的滚动。
让小球从左端往下滚动,小球将滚到右边的同样高度。
如果降低右侧导轨的斜率,小球仍然将滚动到同样高度,此时小球在水平方向上将滚得更远。
斜率越小,则小球为了滚到相同高度就必须滚得越远。
此时再设想右侧导轨斜率不断降低以至于降为水平,则根据前面的经验,如果无摩擦力阻碍,小球将会一直滚动下去,保持匀速直线运动。
在任何实际的实验当中,因为摩擦力总是无法忽略,所以任何真实的实验都无法严格地证明惯性原理,这也正是古人没有得出惯性原理的原因。
然而思想实验就可以做到,仅仅通过日常经验的延伸就可以让任何一个理性的人相信惯性原理的正确性,这一最简单的思想实验足以体现出思想实验的锋芒!2、两个小球同时落地仍是受亚里士多德的影响,伽利略之前的人们以为越重的物体下落越快,而越轻的物体下落越慢。
伽利略在比萨斜塔上的著名实验人尽皆知,可是很多人不知道的是,其实在这之前伽利略已经通过一个思想实验证明了两个小球必须同时落地:如果亚里士多德的论断是对的话,那么不妨设想把一个重球和一个轻球绑在一起下落。
由于重的落得快而轻的落得慢,轻球会拖拽住重球给它一个阻力让它减速,因此俩球的下落速度应该会介于重球和轻球下落速度之间。
然而,如果把两个球看成一个整体,则总重量大于重球,它应当下落得比重球单独下落时更快的。
于是这两个推论之间自相矛盾,亚里士多德的论断错误,两个小球必须同时落地。
墨子号

天空之眼——“墨子号”
“墨子号”的由来 天眼的“黑科技” 里程碑意义的使命
“墨子号”的由 来
我国即将发射的这颗量子科学实验卫星质 量约640千克,它将由长征-2D运载火箭发射, 运行于500千米太阳同步轨道,轨道倾角为 97.37 ,设计在轨运行寿命为两年。科学家已 在相距300千米的地面成功进行了量子纠缠实 验,而量子科学实验卫星将把这个实验带到外 层空间去实现,并连接中国和欧洲之间的量子 通信网,旨在建立卫星与地面远距离量子科学 实验平台,在国际上首次在空间大尺度下实现 自由空间量子密钥的生成和分发,以及量子隐 形传态实验等。量子卫星首席科学家潘建伟院 士说,因为是墨子最早提出光线沿直线传播, 设计了小孔成像实验,奠定了光通信、量子通 信的基础,所以以中国古代伟大科学家的名字 命名了该量子卫星,这将提升我们的文化自信。
由我国自主研发的这颗量子卫星突破了一系列高新 技术,如高精度跟瞄、星地偏振态保持与基矢校正、 星载量子纠缠源等工程级关键技术,卫星设计寿命 为两年。同时还建设了以 4 个量子通信地面站和 1 个 量子隐形传态实验站为核心的天地一体化量子科学 实验系统。
跨时代的使命
量子科学实验卫星工程首席科学家潘建伟介 绍说,“墨子号”量子卫星的主要科学目标是 借助卫星平台,进行星地高速量子密钥分发实 验,并在此基础上进行广域量子密钥网络实验, 以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破。 同时,在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐 形传态实验,开展空间尺度量子力学完备性检 验的实验研究。 据介绍,“墨子号”量子卫星升天后,将结合 我国地面即将建成的“京沪干线”千公里级广 域量子通信骨干网络,初步构建我国空地一体 的广域量子通信体系,为率先建成全球身术”
量子是微观世界里最小的、不可分割的基本单位。量子世界是以一种神秘、有趣的方式运行的,量子有着 许多不同于宏观物理世界的奇妙特性,被认为是“科学界最玄妙的话题”,至今仍充满争议。量子力学描述 的是一个微观粒子的状态,它给出的是一种“叠加态”——这个粒子在某些情况下既可能在这里,也可能在 那里,没有确定的位置。当对其观测时,量子叠加态将随机地以一定的概率呈现不同态的性质。潘建伟喜欢 用“分身术”来比喻量子叠加态:“就好比孙悟空的分身术,一个孙悟空同时出现在多个地方,孙悟空的各 个分身就像是他的叠加态。” 量子物理世界另一个奇异现象是“纠缠效应”。量子纠缠可
物理历史上的十大经典实验

物理历史上的十大经典实验排名第一:托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉实验在20世纪初的一段时间中,人们逐渐发现了微观客体(光子、电子、质子、中子等)既有波动性,又有粒子性,即所谓的“波粒二象性”。
“波动”和“粒子”都是经典物理学中从宏观世界里获得的概念,与我们的直观经验较为相符。
然而,微观客体的行为与人们的日常经验毕竟相差很远。
如何按照现代量子物理学的观点去准确认识、理解微观世界本身的规律,电子双缝干涉实验为一典型实例。
杨氏的双缝干涉实验是经典的波动光学实验,玻尔和爱因斯坦试图以电子束代替光束来做双缝干涉实验,以此来讨论量子物理学中的基本原理。
可是,由于技术的原因,当时它只是一个思想实验。
直到 1961 年,约恩•孙制作出长为50mm、宽为 0.3mm、缝间距为 1mm 的双缝,并把一束电子加速到 50keV,然后让它们通过双缝。
当电子撞击荧光屏时显示了可见的图样,并可用照相机记录图样结果。
电子双缝干涉实验的图样与光的双缝干涉实验结果的类似性给人们留下了深刻的印象,这是电子具有波动性的一个实证。
更有甚者,实验中即使电子是一个个地发射,仍有相同的干涉图样。
但是,当我们试图决定电子究竟是通过哪个缝的,不论用何手段,图样都立即消失,这实际告诉我们,在观察粒子波动性的过程中,任何试图研究粒子的努力都将破坏波动的特性,我们无法同时观察两个方面。
要设计出一种仪器,它既能判断电子通过哪个缝,又不干扰图样的出现是绝对做不到的。
这是微观世界的规律,并非实验手段的不足。
排名第二:伽利略的自由落体实验伽利略(1564—1642)是近代自然科学的奠基者,是科学史上第一位现代意义上的科学家。
他首先为自然科学创立了两个研究法则:观察实验和量化方法,创立了实验和数学相结合、真实实验和理想实验相结合的方法,从而创造了和以往不同的近代科学研究方法,使近代物理学从此走上了以实验精确观测为基础的道路。
爱因斯坦高度评价道:“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一”。
科学家偶然发现原理的例子
科学家偶然发现原理的例子科学家偶然发现原理是科学史上的重要组成部分,许多重要的科学原理都是通过偶然的观察或实验发现的。
以下是一些例子:1. 万有引力定律的发现:牛顿在休息的时候,在花园里看到了一只苹果从树上掉下来。
他突然意识到,为什么苹果会掉下来而不是飞向天空呢?这个简单的观察启发了他研究重力的思路,最终导致了他发现了万有引力定律。
2. X射线的发现:1895年,德国物理学家伦琴放置一块覆盖着荧光屏的物质在实验室中,当他打开附近的真空管时,他发现荧光屏上的荧光明亮了起来。
他意识到这些射线可以穿透物体,并在荧光屏上产生影像,这就是后来被称为X射线的发现。
3. 皮埃尔·居里的放射性的发现:1896年,居里夫妇正在研究铀矿石。
在他们的实验室中,他们注意到一些矿石发出了一种未知的辐射能量,这种辐射能够通过纸和金属屏蔽物质。
他们将这种现象称为放射性,这一发现最终导致了放射性物质的研究和应用。
4. 亨利·贝克雷尔的射线发现:1896年,贝克雷尔正在研究居里夫妇的放射性现象。
他把一块覆盖着黑纸的铀矿石放在一个底片上进行实验,结果他发现矿石放射出的辐射能通过纸射入底片,产生了一个清晰的影像。
这一偶然的发现启发了他对射线的进一步研究,为后来的放射学奠定了基础。
5. 亚历山大·弗莱明的青霉素发现:1928年,弗莱明在实验室里培养细菌时,意外发现一个细菌培养皿上有一块被霉菌污染的区域,而周围的细菌却没有生长。
他推断这是由于这种霉菌产生的一种物质对细菌有杀灭作用。
这个偶然的发现为后来青霉素的发现和应用奠定了基础。
6. 亨德森·哈斯尔巴赫的超新星发现:1934年,哈斯尔巴赫在观测天空时发现了一个明亮的天体,他最初认为是一颗新发现的恒星。
然而,随后的观测表明它实际上是一颗超新星,这是人类历史上首次发现的超新星。
这一偶然的发现为天文学家研究超新星提供了重要的线索。
7. 约瑟夫·普利斯特利的DNA结构发现:1950年,普利斯特利和他的同事正在研究DNA的结构。
初中物理小实验
一.趣味性小实验一、光现象·神奇的分身术之一实验器材:一张扑克牌,一根针。
实验过程:在扑克牌上用针扎两个相距不超过3mm的针孔。
然后把针放在扑克牌的背后约2.5cm的地方,用单眼透过双孔观察,你看到的不是一根针,而是两根。
若在两孔的附近再扎第三个孔,当你透过这些孔观察时,就能看到三根针。
扎的孔越多,看到的针越多。
观察时,适当调整扑克牌(转动或改变扑克牌距人眼的距离),这种现象更清晰。
解释:由于光的直线传播,针上的光在透过不同的小孔时,在人的视网膜上形成了各不相同的物像,因而出现了神奇的分身术现象。
·神奇的分身术之二实验器材:透明玻璃杯,硬币一枚,水。
实验过程:在透明玻璃杯的杯底放一枚硬币,再放一些水。
把杯子端到眼睛的高度,再慢慢下移到某一个位置时,可以看到两枚硬币。
解释:看到的两枚硬币均为虚像,其中一枚是硬币通过水面折射而成的虚像,这枚硬币虚像比实际的硬币要高一些;另一枚则是通过杯子侧面的水折射而成的像,此时的侧面水柱相当一个凸透镜,从而形成一个放大的虚像。
我们未看到硬币的“真身”,只看到硬币的两个“化身”。
二·海市蜃楼实验器材:矩形玻璃容器一个,清水,酸性定影液(或食盐水、食糖水等)。
实验过程:在矩形玻璃容器中先放入密度较大的酸性定影液,约15cm深,然后用玻璃棒导流法轻轻加入清水,约4cm深。
在容器的一侧约12cm处放置一被照亮的物体,物高约5cm。
从容器的另一侧不同距离和不同角度倾斜向上观看,可看到虚幻“蜃景”。
解释:因为密度较大的酸性定影液和清水的折射率不同,起初两种液面分明,可是随时间的延长,扩散作用导致界面模糊,形成了有一定厚度的扩散层,其折射率自上而下随深度而形成梯度分布。
当从另一侧观看被照亮的物体时,由于光的折射现象就可看到悬挂在实物之上的虚幻“蜃景”。
二.小实验大世界-“纸人共振”北宋科学家沈括(1031~1095)在《梦溪笔谈》中指出:“欲知其应者,先调诸弦令声和,乃剪纸人加弦上,鼓其应弦,则纸人跃,他弦即不动。
蚯蚓的分身术
龙源期刊网
蚯蚓的分身术
作者:
来源:《红领巾·探索》2016年第07期
1.一个阳光明媚的早晨,蚯蚓弟弟在草坪上玩耍。
看着这大好的天气,他忽然间很想打羽毛球。
于是,他把自己分成了两半,开始打羽毛球。
3.勤劳的蚯蚓妈妈把家里打扫干净之后,没事做,就想找人打麻将玩。
可是,该找谁呢?她的好朋友小红去看电影了,小绿去花园里浇水了。
哈哈,这可难不住蚯蚓妈妈。
她轻松地把自己分成四份,悠闲地打起了麻将。
3.蚯蚓爸爸下班后,突然很想踢足球,来活动一下筋骨。
可身边没有其他人,怎么办呢?
“我们有独家秘笈——分身术!”蚯蚓爸爸得意地将自己的身体分成了很多很多份……
4.最后,蚯蚓爸爸几乎变成了蚯蚓酱。
蚯蚓妈妈打完麻将回来一看,差点被吓晕过去。
蚯蚓爸爸还能活吗?
小编说:
崔玉州同学的画功真不错,而且很有创意,将“蚯蚓会分身”这样一个科学知识画成了漫画。
不过,小编要向各位“红粉”解释一下:将一条蚯蚓一切为二,并不一定会变出两条蚯蚓来。
如果切割蚯蚓的位置不对,它还会因“失血过多”而死去。
而且,环境的温度、环境是否无菌,这都是影响蚯蚓能否成功“分身”的关键因素。
科学家曾做过这样一个实验:将一条蚯蚓从特定部位切断,得到有头无尾、无头无尾、无头有尾3种类型的体段,然后放在试验箱中培养,观察其再生情况。
结果发现,这些蚯蚓体段在10天后开始再生,但不同体段的蚯蚓再生能力不同,有头无尾、无头无尾的体段再生的速度比无头有尾的体段要快。
至于蚯蚓能否分身成“一个足球队”,这个……哈哈,还没有人试验过。
你们可以自己动手试试哦。
有趣的人体“裂脑”试验
有趣的人体“裂脑”试验作者:王熙章来源:《发明与创新(学生版)》2011年第07期20世纪40年代,科学家选择了癫痫病人作实验对象,从此开始踏上了脑功能研究的新征途。
大脑有两个半球,中间由胼胝体连接沟通,构成一个完整的统一体。
而癫痫患者脑部病变由一侧半球经胼胝体传递袭击另一侧半球,以致病人突然昏倒、全身痉挛,医生只好切断胼胝体,使大脑两半分家。
“裂脑’’手术取得了意想不到的成功,既减少了重症常发性癫痫病人的发病次数,减轻了痉挛的程度,又将癫痫控制在一侧大脑半球,保持病人一半躯体的自由。
动过这种手术的病人被称为“裂脑人”。
“裂脑”手术的成功使美国著名神经心理专家斯佩里极感兴趣。
他想,既然大脑的每一侧与身体的对侧有关,那么大脑“一分为二”后,“裂脑人”就有了两个相对独立的脑半球,各司其职,对两半球的实验就有了可能。
由于视觉传人信号并不相混,左、右视觉分别将外界信息传人分裂的两半球处理;触觅、听觉也只能将冲动传递到同侧半球处理。
这样,裂脑人不就有了两种独立的精神?他在猴子身上做了裂脑实验,成绩喜人。
20世纪70年代,他开始对“裂脑人”进行精细的实验性观察研究。
先让一位“裂脑人”坐下,左右手分别放在桌上、下。
眼前放一块能映出文字和图像的屏幕,他操纵仪器,屏幕左侧信号由右半球处理,右侧信号由左半球处理。
当字“NUT”(螺帽)映人“裂脑人”左半视野,信号投射到右半球,受试者能指挥左手正确地从一堆物件中挑出螺帽来,但却回答不出左手抓的是什么。
斯佩里又把短词“点火”、“盛水”、“测距”的信号,分别映入裂脑人的左半视野,他同样会正确无误地找出“火柴”、“玻璃杯子”、“尺”,一一对应。
当左侧屏幕映出字"BOOK'’(书)时,受试者能用左手正确地写出这个字,但问他:“你左手写了些什么?”裂脑人竟回答是“CUP”(杯子),真是风马牛不相及。
斯佩里又将“HATBAND”(帽带)分成两部分,让“HAT”进入裂脑人左半视野,“BA ND”置于右半视野,使它们分别投射到裂脑人的右、左半球。
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科学家实验“分身术”
科学家实验“分身术”
目前,欧洲的科学家们正在进行一个“神奇”的实验,他们将一颗玻璃珠激发至量子叠加态,使它同时出现在两处空间,就像传说中的“分身术”一样。
量子叠加是量子力学中的一种最为关键的特征。
在量子系统中,处于一个能级的粒子就是一种清晰的能量态,而当它处于两种或更多不同的能级时,就是“能量叠加态” 。
实验是在高度真空、又绝对低温的环境中进行;是在宏观尺度上对量子论的一次最敏感的验证。
实验的构想是将一个直径40 纳米的玻璃珠置于小空穴中,再用激光轰击。
这样能使玻璃球从空穴的一侧弹入另一侧。
但由于光子在自然界中是处于量子态的,所以玻璃珠也将变为量子叠加态。
“我们设想,玻璃珠的质心将在两处空间位置处于量子叠加态,两处的距离大于玻璃珠的直径。
”德国加尔星普朗克量子光学研究所的主要创始人奥利奥尔?罗梅洛?伊萨特
说。
早在去年,加州大学圣巴巴拉分校的艾伦?奥康奈尔和同事,就在一条长度为60 微米(1 微米为1/1000 米)的金属条中成功创造了量子叠加态。
当时,两种态呈现的物理间隔仅相当于原子核的直径。
□编译/鲍妍
啤酒驱动人类文明
人类文明的驱动力是什么?考古学家帕特里克?麦克戈
文有一个最新论断:为了寻求醉的感觉。
麦克戈文对考古史上发现的一系列的陶罐进行分析,复原了古人的酿造技术,并利用这一技术酿制出已知最早的啤酒。
他认为,从另一个角度说,人类为了酿造出更加可口的美酒,不断地提高技艺,从而推动了社会的进步。
□编译/杨孝文
世界有了3D 巧克力打印机英国埃克塞特大学研制出了一台使用液态巧克力作为“墨水”的3D 打印机。
它是世界上第一台3D 巧克力打印机,为了零售和制造市场而研制,以帮助调动消费者的兴趣。
此打印机允许消费者为自己或其他人设计和“打印”巧克力作品。
此项研究的领导人郝亮介绍,这款打印机成本低,并且没有危险,打印出来的东西也非常美味。
由于巧克力这种材料的特殊性,制造这款打印机并非易事。
研究人员需要确保合适的温度、冷却循环,才能将它制造出来。
庆幸的是,他们可以借助专用仪器设备,避免巧克力因太硬而无法成型。
当然,浪费的任何巧克力都会被吃掉。
在软件开发公司Delcam 的帮助下,郝亮和他的研究小
组正在研发易于使用的设计程序,让消费者利用这款程序打
印他们的巧克力作品。
此外,他们还会创建一家网站,让消
费者上传他们的设计,与所有人分享。
这款打印机令人垂涎三尺,郝亮希望,这项允许消费者自己设计和打印产品的技术能够扩大应用范围,不只局限于餐饮市场。
□编译/任秋凌
科学家训练DNA “猜心” 人工智能是无数小说和电影最初的灵感,也是无数科学家和工程师最终的梦想。
如今,加州理工大学的科研人员在通往人工智能的道路上迈出了重要的一步――不是在机器人里、也不是在硅芯片上,而是在试管中。
科研人员首次用DNA 构造出的人工神经网络,是由相互作用的分子组成的电路,可以根据不完整的信息回想起相关的记忆,就像大脑那样。
“我们提出了这样的问题:除了实质上相互连接的神经细胞组成的网络,溶液中相互作用的分子是否也可以展现出类似于大脑的功能?”研究论文的第一作者一一华裔女博士钱璐璐表示,答案是肯定的。
在科研人员所构造的神经网络中,112 种不同的DNA 链组成四个相互联系的人工神经元。
这一神经网络会玩一个猜心术的游戏。
科研人员“训练”这
一神经网络来“认识”四位科学家,他们的身份由四个是非问题的答案来决定,例如这个科学家是不是英国人。
实验的结果从原则上证明了以DNA 分子组成的网络可以具有思考的能力。
□编译/ 鲍妍
这是世界上最长的、针对野生动物的观察与研究,历时
24 年。
这一耗时的观察是为了了解野生鹦鹉为何会说话。
新出版的《科学》发表了研究人员的这一研究结果。
研究人员从自然环境、生活方式等方面入手,以此探究是什么让野生鹦鹉能和人一样发出抑扬顿挫的音调。
现在,科学家们已经初步确定,野生鹦鹉在牙牙学语阶段,都是在模仿父母发出的声音;这就像婴儿通过父母的言语知道自己的名字一样,鹦鹉也是通过父母的声音来学习各种声调。
此前,对鹦鹉生理机能的研究已经证实,鹦鹉会模仿人
类说话,主要在于它特殊的生理构造 ---- 鸣管和舌头。
鹦鹉
的发声器鸣管位于气管与支气管的交界处,由最下部的3~6 个气管膨大变形后与其左右相邻的三对变形支气管共同构成。
而鹦鹉的舌头也非常发达,肥厚而柔软,形状与人类舌头相似。
□编译/鲍妍
钻石并非恒久远
澳大利亚麦考瑞大学的研究人员发现,地球上最坚硬的天然物质钻石并非人们想象的那样“恒久远” 。
在强光照射下,钻石也会蒸发。
麦考瑞大学光子学研究中心副教授理查德?米德伦说:“一些物质都有光照导致的蒸发现象,观察到钻石也有这种现象还是第一次。
”当暴露在强紫外-C 线(臭氧层过滤后的强紫外线)条件下,钻石表面的小凹坑会在短短几秒钟内消失。
钻石质量损失的
速度会随着光线强度的降低而快速降低,但仍然继续。
事实上,钻石蒸发消失速度极慢,正常情况下无法被观察到。
即使暴露在强紫外线条件下,例如强烈的阳光照射,或在紫外日光浴灯下,需要大约100 亿年之后,钻石的质量损失才能达到可观察的程度。
□编译/杨孝文
机器人将让人全体失业?在大萧条时期人们纷纷失业的情况下,有一类工人却受益于经济混乱:机器人。
从超市的自助服务结账通道,到屠宰场装着锯条、能够将动物尸体分割成块的工业机器人,这些愈发聪明的机器不仅是给工人提供帮助,还可能把他们从工作岗位上一脚踢开。
受到机器人威胁的,不止是工人。
现在,还有一些律师事务所采用人工智能软件,来扫描浏览堆积如山的法律文件。
外科医生也如此,他们用机器人系统进行的手术名单正在不断增加。
不是机器能省钱,是因为借助于机器人更高的精确度,病人康复的时间会更短、并发症更少。
一项对美国和加利福尼亚经济的调查显示,机器人对蓝领工作的影响在持续,而白领工作也受到了微型处理器的冲击。
经济衰退永久性地消减了250 万个工作岗位,美国的国内生产总值却重回萧条前的水平。
这意味着我们生产了同样多的东西,工人数量却少了6%。
当然,机器人并非唯一的工作杀手,业务外包比自动化分流了更多的岗位。
还有没有安全的工作?我希望能说:编辑记者。
但研究人员已经在开发能够收集事实并会写新闻稿的程序了。
那是不是意味着几年以后,可能是一个机器人在写作本条专栏?□编译/鲍妍
电池板可为房屋降温
美国加州大学圣地亚哥分校贾恩?克莱瑟尔领导的一项研究发现,安装在屋顶的太阳能电池板不仅可以提供清洁能源,同时也能为房屋降温。
这是第一次对太阳能光伏电池板的冷却效应进行同行评议测量。
借助于热成像技术,研究人员得出安装太阳能电池板的屋顶白天温度比裸露的屋顶低5 华氏度。
夜间,电池板能够“扣留”热量,降低冬季的取暖成本。
了解电池板对建筑总体能耗成本的影响将变得越发重要。
根据他们的研究,太阳能电池板在使用期限内节省的冷却成本相当于电池板价格打了5% 的折扣。
如果能够获得更多资金,克莱瑟尔的研究小组可以研制一款计算机,帮助不同气候地区的用户预测太阳能电池板对屋顶产生的冷却效应。
□编译/杨孝文
与居家妈妈们相比,在职工作的妈妈们为人母时是否会显出不足之处呢?美国的一项研究发现,从整体上看,工作不会降低抚养孩
子的品质,甚至不会额外加重作为父母亲的压力。
研究人员采用了美国国立儿童健康与人类发育研究所有关幼儿保育研究的大量数据,其中,涵盖母亲健康、精神健康、父母压力、养育品质等参考因素。
他们还通过在实验室里对亲子互动的观察,对“母亲敏感度”进行测评。
此项测评考虑了母亲们的工作时间、工作弹性、经济萧条、工作压力、自我健康汇报,以及家庭幸福指数等指标。
结果显示,许多母亲在生育后的四年半里完成了平衡家庭与工作的转变,这并非易事。
同时研究也解释了产假如此重要的原因。
因为母亲们需要一段时间全身心地投入到养育角色当中。
对在职工作的妈妈们而言,产假后也对她们重新回归工作十分关键,这个假期是确保孩子和母亲健康的重要保证。
□编译/尹珊珊。