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当科学遇上曲奇饼干

 星光闪亮图书馆 2017-06-25


(本文图片来源: Sandbox Studio, Chicago with Jill Preston)


还有一个星期就是圣诞节了,如果你想在朋友圈和微博上晒出一些特别的,有节日气氛的,但同时能够显示自己智慧的照片,那么我建议你自己动手制作下面这几个科学曲奇饼干。


在不看文字之前,你能猜出这些曲奇饼干的科学意义吗?




作为年度最大的科学发现之一,引力波吸引力了所有人的关注。2015年的平安夜,LIGO探测到了引力波的第二个确认信号。在这个圣诞假期,我们何不为此庆祝一番?100年前,爱因斯坦提出广义相对论后就预测了引力波的存在。这个伟大的成就,我现在通过这个曲奇饼就能够为你描述。


在这个物理饼干的中心是两个暗褐色的M&M豆,它们代表了数十亿年前的两个正相互合并的黑洞,这个合并事件释放的能量要比整个可观测宇宙中的所有恒星总输出的能量还要大50倍。


曲奇饼干上的螺旋设计代表了合并后产生的时空涟漪,在经历了数十亿年的传播终于被地球上的探测器捕捉到。而引力波的发现也开启了一个新的天文学时代。




中微子共有三种类型,通常称之为“味”。代表中微子的符号是希腊字母“nu”,用符号“ν”表示。三种 ν 分别用不同颜色的糖衣代表,正好形成一个雪花形的饼干。


如果你旋转饼干,你会观测到中微子的一个迷人的行为:振荡。当中微子在传播的时候,它会从一个味改变成另一个味。这个转变过程很重要,因为它会影响宇宙的演化。


就像雪花一样,中微子也很难以捉摸;即使你抓住了它们,你也无法愉快地和它们玩耍很久。但是它们确实宇宙中含量最多的粒子之一。




为了研究构筑我们的宇宙的基本单元,科学家需要建造粒子加速器,比如大型强子对撞机(LHC),可以将粒子加速接近光速并对撞。在撞击点的周围会建造巨大的探测器,用以捕捉新的粒子,比如希格斯玻色子。加速器的能量越高,我们越有机会撞出新的粒子。


在这些曲奇饼干上图案,代表了不同探测器的横截面。这些冰冷的巨大探测器一下子变得甜美可口。




1977年,有一天理论物理学家John Ellis和Melissa Franklin走进了一家酒吧,并且开始玩飞镖游戏。他们进行了一次打赌,如果说输了就必须在下次科学论文发表中使用“企鹅”一词。


愿赌服输,John Ellis决定在他的论文中画上费曼图——用来描述粒子衰变过程的图。他把描述底夸克衰变的费曼图称之为“企鹅图”。这个词瞬间就变得流行起来,在粒子物理学界被广泛使用。


如果你正好有一个企鹅饼干切模,那么你就可以在企鹅饼干上用糖衣画出费曼图。




现在你可以烘焙一款饼干,不仅美味,而且能够时刻提醒我们,我们对宇宙还知之甚少。


为了制作一款这么一款宇宙曲奇饼,你需要在饼干表面覆盖上68.3%的奥利奥,代表暗能量。我们现在唯一知道的是暗能量是导致宇宙加速膨胀的幕后黑手,其它的我们一无所知。


饼干上还有26.8%的闪闪发光的小零食代表暗物质。科学家推测暗物质的存在是因为它们的引力影响着恒星和星系,但暗物质从来没有真正的被探测到过。


饼干上海覆盖了4.9%的压碎的薄荷,代表宇宙中所有已知的物质。包括我们看到的所有行星、恒星和星系。




相信这些曲奇饼干一定能够吸引许多人的眼球。


在圣诞期间,不妨约上好友,配上热巧或咖啡,享受这些可口的曲奇饼干,一起聊生活、科学以及一切。


撰文:Ricarda Laasch

翻译:小雨

原文链接:http://www./article/science-with-sprinkles



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