红矩形星云中发现复杂碳氢化合物

2025-09-04
红矩形星云中发现复杂碳氢化合物

2004年,科学家们在名为“红矩形”的奇特星云中发现了蒽和芘等碳氢化合物。这个距离我们2300光年的星云由两颗互相旋转的恒星构成,并喷射出巨大的环状尘埃和碳氢化合物分子。研究表明,这些复杂的分子在太空中十分常见,甚至存在于陨石和超新星的冲击波中。科学家推测,这些多环芳烃可能是地球生命的重要前体物质,在星际空间的“有机化学生态”中扮演着关键角色。

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颠覆几何学常识:存在无法穿过自身孔洞的多面体

2025-08-29
颠覆几何学常识:存在无法穿过自身孔洞的多面体

长久以来,人们认为任何凸多面体都可以挖出一个足够大的洞,使另一个相同的物体可以穿过。这种性质被称为“鲁珀特性质”。然而,Steininger和Yurkevich近期证明了这个猜想是错误的!他们发现了一个拥有90个顶点、240条边和152个面的凸多面体,无法挖出满足条件的孔洞。他们通过计算机搜索1800万个可能的孔洞,并结合数学证明,最终证实了其结论,并将这个多面体戏称为“noperthedron”。这一发现彻底颠覆了人们对几何学的认知。

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数学 多面体

石威尔斯转化:足球烯和石墨烯中的拓扑变换

2025-07-12
石威尔斯转化:足球烯和石墨烯中的拓扑变换

本文探讨了石威尔斯转化——一种碳原子间π键的90°旋转——在富勒烯和石墨烯中的应用。这种简单的拓扑变换类似于帕希纳尔移动,在富勒烯中将两个六边形和两个五边形转换为两个五边形和两个六边形,而在石墨烯中则将四个六边形转换为两个五边形和两个七边形。文章还探讨了阿累尼乌斯方程及其在预测石威尔斯转化速率中的应用,并指出需要建立一个更完善的理论来描述这类拓扑变换的随机发生规律。

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霍伊尔态:碳核的量子之舞

2025-07-02
霍伊尔态:碳核的量子之舞

本文探讨了碳-12原子核的霍伊尔态,一种能量略高于基态的激发态。该态可视为三个α粒子(氦-4原子核)的量子力学“舞蹈”,其能量与一个铍-8原子核和一个α粒子的能量惊人地接近。霍伊尔态的存在对恒星中碳元素的形成至关重要,引发了关于宇宙中碳元素丰度与生命存在的讨论,但作者认为,将此与“人择原理”联系起来纯属多余。

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宇宙终结时间预测的乌龙:一场基于粗略近似的科学闹剧

2025-05-17
宇宙终结时间预测的乌龙:一场基于粗略近似的科学闹剧

近期,一篇论文声称任何大质量物体都会释放霍金辐射,导致宇宙比预期更快终结。这一结论引发广泛关注,但很快遭到质疑。批评者指出该论文使用了粗略的近似计算,其结果在更简单的模型中都已证伪。实际上,早在50年前,物理学界就已通过严谨的理论证明,静态物体的引力场不会产生粒子-反粒子对。此次事件凸显了科学传播中信息验证的重要性,以及在解读科学发现时需保持批判性思维。

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科技 宇宙终结

偏导数循环恒等式之谜:-1的惊人出现

2024-12-16
偏导数循环恒等式之谜:-1的惊人出现

本文探讨了偏导数循环恒等式,即∂z/∂x * ∂x/∂y * ∂y/∂z = -1,而非直觉的1。文章通过一个例子和多种证明方法,包括微分形式和几何解释,揭示了这个看似违反直觉的恒等式背后的数学原理。作者还探讨了该恒等式在物理学中的应用,并解释了其背后的直观理解。

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火星人卡佩拉的宇宙体系

2024-12-07
火星人卡佩拉的宇宙体系

本文探讨了火星人卡佩拉的宇宙体系,这是一种介于地心说和日心说之间的混合体系,他认为水星和金星绕太阳运行,而其他行星绕地球运行。卡佩拉的理论在公元410年至420年之间提出,并在加洛林文艺复兴时期(约公元768年至877年)对宇宙学产生了巨大影响。文章详细介绍了卡佩拉的生平、著作《论语言学和水星的婚姻》及其对七艺的影响。还讨论了不同版本的卡佩拉宇宙体系图解,以及匿名评论对这些图解的解读。最后,文章指出哥白尼也提及了卡佩拉的理论,并将其作为支持日心说的论据之一。

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黑洞谜题

2024-12-06
黑洞谜题

本文探讨了一组星舰船长依次落入黑洞的思想实验。文章解释了外部观察者和落入黑洞的船长所看到的不同景象。外部观察者会看到星舰接近黑洞但永远不会到达,而落入黑洞的船长则会在有限时间内穿过事件视界。文章重点讨论了第51位船长会看到的景象:在他穿越视界时,他会看到前面的50艘星舰也同时穿越,但不会看到后面的50艘。文章还探讨了红移效应,即落入黑洞的物体发出的光会被拉长,频率降低。

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未分类 红移

蝴蝶翅膀的物理学

2024-11-23
蝴蝶翅膀的物理学

蝴蝶翅膀拥有鲜艳的色彩和虹彩效应,这源于其翅膀特殊的材质——光子晶体。这种晶体结构与数学上的最小曲面——环形结构(gyroid)有关。文章介绍了环形结构的数学特性及其在蝴蝶翅膀中的发现,并探讨了其与石墨烯的相似性,特别是一种名为“双环形结构”的材料,其中的电子表现得像无质量粒子,类似于外尔旋量。麻省理工学院的研究表明,这种材料有望用于构建新的技术。

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引力热灾难

2024-09-21
引力热灾难

本文介绍了引力热灾难,这是一种违反热力学常规规则的现象,即使在牛顿力学中也是如此。当大量恒星被限制在一个球体中时,如果球体足够大,恒星将无法达到平衡状态,而是变得越来越热。这是因为恒星会在中心形成一个密集的星团,该星团会坍塌并变得非常热,导致整个系统的温度和压力不断升高。文章进一步解释了防止这种情况发生的唯一方法是缩小球体,并讨论了这种现象与恒星团和黑洞形成的相关性。

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未分类

夸克星

2024-08-02
夸克星

文章探讨了大质量中子星核心可能由退禁闭夸克物质组成的证据。研究表明,当中子星核心被足够强的压力挤压时,中子会分解成夸克和胶子,形成“夸克物质”。科学家认为,这种退禁闭夸克物质可能具有“共形对称性”,意味着在不同尺度下观察,它看起来几乎相同。文章还提到了在临界点附近,物质也会呈现出共形对称性,例如水在临界点时,液态和气态之间的区别消失,呈现出模糊的液滴和气泡混合状态。

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三全音替代

2024-07-27
三全音替代

本文介绍了音乐理论中的“三全音替代”技巧,解释了其原理和应用,并推荐了两个讲解该技巧的视频。三全音替代是指将属七和弦中的每个音符升高或降低三全音,形成一个新的和弦,由于两个和弦共享三个音符,因此音色相似,但三全音替代能创造更复杂、优美的声音。

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未分类 音乐理论 和声

什么是熵?

2024-07-22
什么是熵?

这篇文章介绍了一本关于熵的小书,作者试图用通俗易懂的方式解释熵的概念。作者将熵定义为我们对某个情况不知道的信息量,并通过氢气在室温和压力下的熵来解释信息、香农熵、吉布斯熵、最大熵原理、玻尔兹曼分布、温度、熵与能量和温度的关系、能量均分定理、配分函数、熵与能量和自由能的关系、经典谐振子和粒子的熵以及理想气体的熵等概念。

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未分类

水的奥秘

2024-06-11
水的奥秘

本文探讨了水的化学结构,特别关注了氢离子在水中的行为。作者介绍了Eigen和Zundel阳离子等概念,并解释了氢离子如何与水分子相互作用形成更大的结构。文章还讨论了计算机模拟在理解水结构方面的应用,并指出水的复杂性使得模拟非常困难。

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未分类 氢离子