Det är lördag, vilket betyder att i ett universum där tidens pil rör sig bakåt måste folk gå till jobbet i morgon. I ett sådant hypotetiskt universum hatar Garfield fredagar - svårt att föreställa sig. Den här veckan tittade vi på flera hundra brytande vetenskapsutvecklingar, av vilka fyra jag har lyft fram här, inklusive en ny geoingenjörsstudie, ett kvantinformationsgenombrott och att lyssna på fåglarnas melodiösa drömmar.
Under solförmörkelsen i måndags, när ljuset över Brooklyn blev svagare och temperaturen sjönk märkbart åtta grader, slog det mig:Att blockera solen är ett bra sätt att kyla ner atmosfären (jag har en associerad examen från en ackrediterad junior college ). Som det visar sig har forskare i decennier övervägt geoengineeringsmetoder med intresse (och ofta ren skräck).
Nu har forskare vid University of Birmingham som modellerar marint molnljusning fastställt att det fungerar mest genom att öka mängden molntäcke, vilket står för upp till 90 % av dess kyleffekt. Tidigare modeller fokuserade mest på effekten av aerosolinjektion för att öka molnets ljusstyrka och reflektera solljus precis där det kom ifrån. Tanken är att spruta ut små, reflekterande partiklar i atmosfären, som blandas med moln och ökar deras ljusstyrka; experiment pågår i Australien när oceaniska forskare försöker minska blekningen av Stora barriärrevet.
I den aktuella studien studerade forskarna naturlig aerosolinjektion från utbrottet av Kilauea i Hawaii med hjälp av maskininlärningsmodeller, satellitdata och historiska meteorologiska data. Under perioder av vulkanisk aktivitet uppskattar de att molntäcket ökade med upp till 50 % och gav en kyleffekt på upp till -10 W m -2 regionalt.
Forskare från University of Buenos Aires utnyttjade sina 20 år av forskning om fågelmuskulär aktivering för att omvandla neurala data från en medvetslös fågel som drömmer om en territoriell konfrontation till syntetisk fågelsång. När de sover uppvisar fåglar aktivitetsmönster i sina muskler som motsvarar kända beteenden, inklusive signaler till muskulaturen relaterade till vokalisering.
På liknande sätt uppvisar människor och andra djur muskelaktiveringar under drömmar som är analoga med vakna aktiviteter. Fågeln, en flugsnappare som kallas en stor kiskadee (uppkallad efter sin signatursång), valdes för sina välstuderade fysiska sångmekanismer. Medan fågeln sov, observerade forskarna att den höjde sin fjäderkrön i en gest associerad med territoriellt beteende; med hjälp av en dynamisk modell av den suboscina vokalapparaten omvandlade forskarna data från fågelns sprutmuskelaktivitet till den stora kiskadeens distinkta territoriella rop.
"Jag kände stor empati när jag föreställde mig den ensamma fågeln som återskapade en territoriell tvist i sin dröm. Vi har mer gemensamt med andra arter än vi vanligtvis känner igen", säger studieförfattaren Gabriel Mindlin.
Forskare har länge använt ett idealiserat spel biljard som modell för matematik- och fysikfenomen. Om man till exempel antar ett perfekt biljardbord och en perfekt sfärisk köboll med noll friktion, kommer bollen att rikoschettera för alltid från bordets väggar.
Frågor som teoretiker utforskar inkluderar saker som "Återgår bollen någonsin till sin startpunkt?" "Besöker bollen någonsin varje poäng på bordet?" Och vad händer om du varierar dess startpunkt eller vinkeln på det första skottet?
Dessa frågor är tillämpliga i många matematiska sammanhang, inklusive utforskningar av kaos. Nu har en grupp forskare vid universitetet i Amsterdam modifierat detta tankeexperiment med en ny begränsning:Tänk om bollen var begränsad från att någonsin korsa sin egen väg? Resultatet är att storleken på bordet blir allt mindre. Den nya begränsningen avslöjar att bollen så småningom fastnar på bordet av sin egen väg, och att det är mer sannolikt att den fastnar i vissa delar av bordet än andra.
Detta är intressant för biologer, eftersom många arter spårar sina egna vägar medan de letar efter föda - till exempel för att undvika tidigare utforskade områden. Forskarna påpekar att encelliga slemformar använder sådana självundvikande vägar. "Resultaten skulle hjälpa oss att bättre förstå dessa biologiska system, och kanske till och med införliva de lärdomar vi lär oss för att optimera denna form av biljard med minne för användning i robotar", säger medförfattaren Mazi Jalaal.
Fysiker vid Oxford University vet att du för närvarande inte har en kvantdator i ditt hem, men om du gjorde det tror de att du förmodligen skulle vilja ladda upp bilder och annat till molnet. Jag menar, det finns några skrämmande utmaningar framför kvantberäkningen, som att hitta en qubit som förblir koherent vid temperaturer över absolut noll, bara till att börja med. Men hypotetiskt, om de gjorde det, och det var möjligt att masstillverka hushållsapparater med kvantberäkningshårdvara, skulle du vilja att din molnanslutning skulle vara säker.
Forskarna beskriver "blind quantum computing", ett framsteg inom säker kvantnätverk med fångade joner och enstaka fotoner. I labbet kopplade de ihop en kvantdatorserver med en fotondetektor via en fibernätverkslänk. Med deras system är det möjligt att komma åt avlägsna kvantsystem, behandla konfidentiell information med hjälp av hemliga algoritmer och verifiera att resultaten är korrekta utan att avslöja hemlig information.
Beräkningar medför korrigeringar som måste tillämpas på alla följande beräkningar, vilket kräver realtidsinformation för att följa algoritmen. De föreställer sig en enhet som skulle anslutas till en bärbar dator för att skydda data samtidigt som de använder kvantmolntjänster.
© 2024 Science X Network
