追踪北美日全食

今年四月,遮天蔽日的阴影将以一种独特的方式扫过北美洲。太阳的体积比月球大400倍,但它和我们的距离也比月球大400倍——这是一个宇宙级别的壮丽巧合,造成了两者排成一线的时候,月球会正好将太阳的面目遮挡起来。遮挡的结果就是日全食。这种连线效果只能在一条狭长地带上看见,那就是“全食带”(path of totality),它将在今年4月8日沿弧线扫过北美大陆。

倾泻而下的气候影响

一个变暖的世界将产生很多意想不到的深远后果。当人们想象一场自然灾害的后果时,皮肤感染和肠胃病往往不会出现在他们的脑海中,但其实,野火、飓风和其他与气候变化相关的灾难会产生一系列广泛而出乎意料的后果,其中就包含这两种疾病。一份名为《灾难地图集》(Atlas of Disaster)的报告将气候灾难的最初效应及长期后果串联了起来。

将星辰带回地球

科学家启动了无数的计划,试图将各类行星的样本带回地球。经历漫长的太空探索后,很多人都觉得能造访月球、小行星和其他行星已经是一件很棒的事了,要是能带一块它们的样本回来就更妙了。将天外样本带回地球,科学家就能施展全套的实验技术研究它们,如果只是在太空,能用于研究的分析手段就会十分有限。

西红柿为什么不甜了

“火星巨人”（MartianGiant）不是“好奇号”火星车发现的一个大块火，“墨西哥侏儒”（MexicanMidget）不是里格兰德河南边最受欢迎的摔跤于，“三姐妹”（ThreeSisters）也不是焚诃夫剧本的标题——唔。契M夫址囱这么个剧本，但此二姐姝非彼三姐妹。这里的“二姐妹”，以及“火星巨人”和“墨阿哥侏儒”，都是西红柿的名字。

为AI测智商

ChatGPT是我在临床心理学生涯中第一个测试的非人被试。我平时常用标准化智力测试评估人类的认知技能。不久前我读到几篇文章,文中描述ChatGPT已经拥有人类般的高超技能,说它会写学术文章和童话、会说笑话、会解说科学概念、还会编写计算机代码——我读了很好奇,想知道以人类的标准来看,ChatGPT到底聪明到了什么地步。能够生成文本的AI系统是近乎完美的测试对象:它没有测试焦虑、不会分心且从不偷懒。面对智力测试和我这个测试者,它也不会表示怀疑,或者说一些不中听的话。

美国需要限枪?

这些日子里,我在公众演讲活动上最常听到的一个问题是“是什么给了你希望?”美国人的生活里有这么多危机环绕,要保持乐观确实有压力。不过,绝望是无法激励行动的。而且有时候,恼怒和愤慨可能是比乐观和希望更适合当下的情绪感受。就拿枪支暴力来说,这在美国已是家常便饭。今年三月,有六人(包括三名九岁儿童)在一次校园枪击案中身亡,这次的地点是美国田纳西州的纳什威尔。

全球碳排放持续承压

要以50%的概率阻止全球气温上升到比前工业时代高1.5℃以上,地球各国就必须在2020至2030年间,将二氧化碳排放限定在5000亿吨左右。但现在全世界的年二氧化碳排放量已经达到了约400亿吨,而且在逐渐上升,到2030年时我们会轻易超越5000亿吨的预算,并继续排放。

微积分:从阿基米德到牛顿

伟大的古希腊科学家、工程师和数学家阿基米德给我们留下了两句名言,千百年来经久不衰。有一句传说源自他对杠杆的研究:“给我一个支点(placetostand),我能撬起地球。”另一句是著名的“尤里卡!”(eureka,“我找到啦!”)。据说,起因是他在泡澡时得到的灵感。他发现,要测量一个不规则物体的体积,可以把它浸在水里,然后测量漫出来的水的体积。

经典回眸

1969年基因漂变最适应环境的生物幸存下来并且大量繁殖(即自然选择),这是演化的基础。不过这个过程中还有一种变异,它完全独立于自然选择,甚至会助长那些不适应环境的基因取得主导地位。这种变异被称为“基因漂变”,它是当种群由一代向另一代过渡时,基因表现出的随机变化,也就是说某些等位基因的出现频率会发生随机波动。过去15年间,我和同事一直在意大利帕尔马山谷的城市和乡村人群中研究基因漂变。

网络投票系统还不值得信任

网上投票听起来非常不错,像是一个我们值得为之努力的想法。毕竟我们早就在网上做很多事了,也经常以加密的形式发送敏感信息,比如财务记录或者医疗记录。此外还有各种被称为"端到端验证"(end-to-end verifiability)的加密手段可以向公民保证,官方如实地记录了他们的投票。还有,网络投票的便利性或许可以激励更多人参与选举。

关键词暴露真相

你在谷歌上搜索过的最奇怪的问题是什么？我搜的是：“世界上总共生活过多少人？”“人在临死时会想什么？”和“要用多少比特才能在虚拟现实中复活所有曾经活过的？”（约10^10123个。）近日。英国互联网公司Digitaloft借助谷歌的自动完成（autocomplete）和关键字规划（Keyword Planner）工具制作了一张清单，上面列出了公司认为的最疯狂的20项搜索.

限制枪支才是科学的

根据美国疾病控制与预防中心的统计。2010年共有31672人死于伦击（这是能在美国盒到的最近的数据），这是一个惊人的数字，比其他四方民主国家高出了几个数量级。对此。美国该怎么成对？美国步枪协会（NailonalRifteAssociation）的执行副主席“恩·拉皮埃尔（WayneLaPierre）觉得他知道答案：“要阻一个持枪的坏人．只有靠一个持枪的好人。”

不可持续的搭档

斯坦福大学错误地认为化石燃料产业会帮助我们解决气候危机。斯坦福大学对地球的未来下了一个大赌注。它开创了一个巨大的新计划,名为“多尔可持续学院”(Doerr School of Sustainability),启动资金高达11亿美元,由美国湾区的风险资本家约翰·多尔(John Doerr)和安·多尔(Ann Doerr)捐赠。

一场瞒天过海的生命循环

为了将自己从水里运到空中再重新运回水里,寄生虫用尽了办法。寄生虫为一句老话“要么吃,要么被吃”赋予了新的意义。通常,它们的生命周期只有被宿主吞下后才算完成(有的要被吞吃多次),这也使它们的生存几率显得微乎其微。为了增加这一几率,某些寄生虫会操纵宿主的行为,使吃下它们的生物自己也更容易被别的生物吃掉。

见证世界的每一次进步

1971年2月计算机架构。即将完成建造的计算机ILLIAC四号,是美国伊利诺伊大学设计并开发的一系列先进机器中的第四代产品。在1952年完成的ILLIAC—号是一部真空管计算机,每秒可完成11000次算术运算。在1963年完成的ILLIAC二号是一部晶体管和二极管计算机,每秒可完成50万次运算。

当专家出错

最近,“专家总是出错”这句话已经变得耳熟能详。作为科学史研究者,我有不同的意见。我认为就历史而言,科学领域的专家大多时候是对的。不过,当专家真的出错时,他们的例子也能让我们更好地理解一些专业知识.例如,全球卫生安全指数(GHSI)是由一项研究计划得出的结果.

难题难在哪?

人工智能领域有句格言:“简单的事情很难,难的反而简单。”这叫“莫拉韦克悖论”,叫这名字是为了向西格丽德机器人公司(Seegrid)的创始人汉斯·莫拉韦克(Hans Moravec)致敬。最近有一本书对这个悖论做了详细解说,书的作者是计算机科学教授梅拉妮·米歇尔(Melanie Mitchell)。

科学语言:175年演变史

我们在这里列出了《科学美国人》从1845年(左侧)至2020年(右侧)最常使用的单词,并将其按出现频率排列。在对全部语料库做可视化处理之前,我们先剔除了少于3个字母的单词、数词以及像“接着”、“或者”这样所谓的“停用词”(stop words)。我们接着挑选出175年来每一年中最常用的1000个单词,再将它们合并。

猛犸的象牙日记

猛犸是最近一次冰期中最著名的动物。通常来说,化石只能为动物的一生拍一张静态的快照,但是最近,研究者却用一块化石标记了一头雄性猛犸从生到死走过的每个地方。在分析一根1.71万年前的象牙中的化学物质之后,科学家发现,这头猛犸迁徙的路程足以绕世界两周——大概是为觅食和寻找配偶吧。

冰上的女科学家

1981年,还是一名年轻科学家的我向英国南极调查局(British Antarctic Survey)提出申请,希望实现去那里做一名地质学家的梦想。小时候我就崇拜冰雪,冬天也是我最爱的季节(到现在仍是)。我最喜欢的一本书是威尔逊·A.本特利(Wilson A.Bentley)拍摄的雪花图集,我也兴致勃勃地阅读了罗伯特。