30 Apr

蘑菇的最优形状模型

淡白口蘑

淡白口蘑

达尔文的进化学说告诉我们,自然界总是在众多的生物中挑出最能够适应环境的物种,赋予它们更高的生存几率,久而久之,这些物种经过亿万年的“优胜劣汰”,进化成了今天的千奇百怪的生物。无疑,经过长期的选择,优良的形状会被累积下来,换句话讲,这些物种在某些环境适应能力方面已经达到最优或近乎最优的状态(又是一个极值问题了)。好,现在我们来考虑蘑菇。

蘑菇是一种真菌生物,一般生长在阴暗潮湿的环境中。喜欢湿润的它自然也不希望散失掉过多的水分,因此,它努力地调整自身的形状,使它的“失水”尽可能地少。假设单位面积的蘑菇的失水速度是一致的,那么问题就变成了使一个给定体积的立体表面积尽可能少的问题了。并且考虑到水平各向同性生长的问题,理想的蘑菇形状应该就是一个平面图形的旋转体。那么这个旋转体是什么呢?聪明的你是否想到了是一个球体(的一部分)呢?

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5 Sep

欲对接广义相对论,新量子引力模型能否成功?

时至目前为止,理论物理上最深奥的问题之一,就是调和广义相对论与量子力学,而一个令物理学家们无比兴奋的,同时也争论不休的量子引力新模型,是否能重新书写物理学理论?针对不久前诞生于美国劳伦斯伯克利实验室的“霍扎瓦模型”,美国得克萨斯A&M大学科学家对其进一步研究后得出中肯的结论,并将结果与值得商榷的内容发表于8月24日出版的《物理评论快报》杂志。

量子引力的新曙光

量子引力主要就是尝试将量子力学与广义相对论合并在一起,描述对重力场进行量子化,属于万有理论之一隅。但应该如何结合,又如何让二者在微观长度等级下维持正确性,以及任何候选的量子引力论又能提供什么样可证实的预测,这是当前的物理学悬而未决的问题。遗憾的是,量子引力所探讨的能量与尺度,乃是此前实验室条件下无法观测得到的,尽管可能,且可以透过天文观测来检验,但仍属少数特例,关于量子引力理论发展上的提示一直未能成功。

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6 Aug

五种零食揭示宇宙的形状

很久没有翻译过文章了,最近都在偷懒中......不过不能总是偷懒,也要锻炼下了。今天翻译了一篇关于“宇宙模型”的文章,原文来自《新科学家》。原来,宇宙与我们平时吃的零食很相似...... 面包圈、薯片、号角、花生、苹果,这些是你心目中的宇宙吗?让我们来共同见识下!

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