Pas chaque avancée scientifique est présentée comme une percée révolutionnaire, principalement parce que la science progresse de manière incrémentale. Bien sûr, certains de haut-profil des histoires pris la part du lion de l’attention cette année. Mais il y a encore beaucoup de chouette de recherche en cours qui mérite un clin d’œil de satisfaction aussi. Voici dix de nos préférés cool science des histoires que vous avez manqué en 2015.
Est-Ce la Première Image de la Lumière à la Fois Particule et Onde?
Au début de l’année, la première photographie de la lumière par une particule et une onde dans le même temps, est allé virale, mais nous avons vite appris la vérité est un peu plus nuancée que cela. Créé par une équipe de recherche dirigée par Fabrizio Carbone à l’EPFL, l’expérience a ajouté une touche à la classique de l’effet photoélectrique, ce qui explique pourquoi, par exemple, les UV, la lumière de frapper une cible métallique qui émet des électrons. À savoir: la lumière présente à la fois particule et onde comme comportement.
Cela semblait positivement révolutionnaire, depuis la pierre angulaire de la mécanique quantique, c’est que vous ne pouvez pas le voir à la fois particule et onde aspects en même temps. Ben Stein a expliqué à l’Intérieur des Nouvelles de la Science, l’image est effectivement beaucoup de photons (les particules élémentaires de la lumière) imagées ensemble, avec un peu de théâtre, comme les particules et les autres personnes agissant comme des vagues. Ce n’est pas la même photons présentant leur double nature simultanément. Peut-être que ce n’était pas comme fracassant une percée de l’Internet à l’origine de la pensée, mais c’est encore vachement cool de l’image. [Papier]
Crédit: Luc Arnal
La Science de Crier
Tout le monde trouve le son d’un homme cri strident et choquant. Une étude menée par des neuroscientifiques de l’Université de New York a suggéré que cela pourrait avoir quelque chose à voir avec la façon dont la qualité acoustique d’un homme crier déclenche le cerveau de la réaction de peur. La clé est une propriété de son connu que la rugosité qui fait référence à la façon dont rapidement un son de changements dans l’intensité. Par co-auteur Luc Arnal, la parole normale est très lent différences d’intensité (entre 5 et 5 Hz), tandis que des cris plus vite montrer des différences dans l’intensité sonore (entre 30 et 150 Hz). Il compare l’effet d’une lumière stroboscopique, uniquement pour le son au lieu de la vue.
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Arnal et sa puis-conseiller, NYU le neurologue David Poeppel, utilisé à partir des enregistrements des vidéos YouTube, des films et des cris de bénévoles, avec divers degrés de rugosité, pour étudier la façon dont les sujets dans un scanner irmf ont répondu. Plus le son, plus les participants ont évalué effrayant ou angoissant et le plus fort de la réponse à l’activation de l’amygdale (souvent surnommé le centre de la peur du cerveau), plutôt que le cortex auditif. Ceci suggère que notre réponse à la rugosité dans les sons que nous entendons déclenche des réactions de peur, peut-être pour nous aider à mieux réagir à la perception du danger. Ils ont également trouvé des réponses similaires pour les sons aigus de pleurs de bébés ou de système d’alarme de voiture. [Papier]
Un Quantum “Pleurs” L’Ange De L’Effet
Nous savons tous que la mécanique quantique est bizarre. Affaire au point: un simple acte d’observation détermine le résultat d’une expérience. Mais si nous n’avons jamais détourner le regard, le temps de manière efficace est encore debout. Il est connu sous le nom de quantum Zeno effet, bien qu’une grossière analogie peut être attiré par les Pleurs des Anges dans Doctor Who. Contrôle quantique pot jamais de furoncles. Et a regardé en Pleurant Ange ne peut pas bouger.
Il y a eu une série d’expériences confirmant que le quantum de Zeno effet qui se passe vraiment. (Il y a aussi un “Anti-Zeno Effet,” en vertu de laquelle, à regarder les métaphorique quantique pot amène à ébullition plus rapidement — aussi confirmé expérimentalement.) Plus récemment, l’Université de Cornell physiciens lasers utilisés pour piéger les gaz de rubidium refroidis à super-froid dans une maille de la lumière. Grâce aux particularités de la mécanique quantique, chaque maintenant et puis, un atome parvient à tunnel à sortir du piège.
Mais quand ils ont à plusieurs reprises zappé les atomes avec des impulsions laser à de plus en plus courts intervalles de —l’équivalent de la recherche à l’intérieur de Schroedinger légendaire boîte de nouveau et encore et encore — ils trouvé cela rend plus difficile pour les atomes piégés à un tunnel. Lorsque les intervalles deviennent assez court, les atomes font comme un Ange Pleureur et sont effectivement bloqué sur place. [Papier]
La danse des Gouttelettes de Liquide
Des gouttelettes d’eau étaler quand ils ont frappé une surface de verre, mais l’Université de Stanford scientifiques ont été surpris par l’étrange comportement des gouttelettes d’eau teints avec des colorants alimentaires contenant du propylène glycol (PG). Comme Gizmodo est Maddie Pierre a écrit, “Quand deux gouttes de la même PG concentration sont placés à proximité l’un de l’autre, ils fusionnent. Toutefois, lorsque les gouttelettes de différentes concentrations sont voisins, ils se rapprocher, mais ne jamais rejoindre. Parfois, ils ont même chasser une autre.”
Dans un article publié dans Nature, le Stanford chercheurs ont décrit la “belle” de la science qui explique pourquoi les gouttelettes de liquide de danse les uns avec les autres dans un tel étonnamment mouvement synchronisé. C’est parce que la danse gouttes sont “binaire”, autrement dit, contiennent deux types de liquide. L’eau s’évapore plus vite que le PG, et a également une tension superficielle plus élevée, de sorte qu’il laisse plus de la chimie derrière comme il s’évapore à partir de la goutte de bord. Ensuite, la tension de surface coups de pied dans, au volant d’une entrée. Co-auteur Manu Prakash a comparé l’effet d’une tornade à l’intérieur de la gouttelette. “Maintenant, le moteur tourne comme une voiture, mais l’embrayage n’est pas engagé”, a déclaré au Washington Post. “La baisse ne sait pas où aller.”
Lorsqu’une goutte est ajouté, l’évaporation à partir de la première agit comme une sorte de signal, en disant à la seconde où aller. Le résultat est que les deux gouttelettes apparaissent à danser ensemble. L’équipe a même créé un guide de sorte que vous aussi, vous pouvez créer la danse des gouttelettes à la maison: vous avez juste besoin d’un colorant alimentaire, de l’eau, et une lame de verre. [Papier]
Terrestre Les Villes Poussent Comme Des Galaxies
L’une des chouettes choses sur un bon modèle mathématique, c’est qu’il peut révéler les connexions cachées entre les deux systèmes, sur la surface, ils semblent être très différents les uns des autres. Deux cosmologistes, Henry Lin et Abraham Loeb, à découvert juste une étonnante corrélation, ce qui démontre que la façon dont les galaxies évoluent à partir des variations de la densité de matière dans l’univers primordial est mathématiquement équivalent à la façon dont les villes grandissent de changements dans la densité de la population sur la Terre.
Leurs centres d’analyse sur un bien-connu de mise à l’échelle motif connu comme la loi de Zipf, observée dans tout, des amitiés personnelles à la densité de la population des villes. Que Gizmodo l’Kelsey Campbell-Dollaghan a écrit, “Fondamentalement, la ville avec la plus forte de la population dans un pays deux fois plus grand que la prochaine ville la plus peuplée, et trois fois grand comme la troisième ville la plus peuplée, et ainsi de suite.” La même chose vaut pour les galaxies, il me semble. Loeb et Lin a pris une formule mathématique décrivant comment les galaxies se forment et évoluent, et l’a appliquée à l’évolution des villes sur la Terre. Les deux systèmes se sont avérées remarquablement similaires. Les scientifiques pensent que les mêmes outils mathématiques pourraient être utilisés pour mieux modéliser la propagation des épidémies, entre autres applications. [Papier]
Une Grande Théorie de Rides
Crédit: Denis Terwagne et Pedro Reis, MIT
Les rides sont trouvées tout au long de la nature, de la surface des planètes, les fossettes sur une balle de golf, et même dans l’intestin grêle. Mais ces systèmes sont généralement étudiés au cas par cas, travailler à rebours pour créer des simulations sur ordinateur pour mieux comprendre pourquoi et comment elles se forment. Cette année, une équipe d’ingénieurs et de mathématiciens au MIT est venu avec leur grande théorie unifiée des rides, particulièrement les rides qui se forment sur les surfaces courbes.
MIT ingénieur Pedro Reis a passé des années à étudier la manière dont les objets de ride. Tout en menant des expériences sur le test de silicone sphères, il a noté que, lorsqu’il a aspiré de l’air, certains de ces sphères formées fossettes sous pression, mais d’autres ont formé une plus enchevêtrées modèle. Son MIT collègue, mathématicien Jorn Dunkel, a noté une similitude entre ce dernier et les motifs qui apparaissent lorsque l’on chauffe une fine couche d’huile. Les deux ministères ont combiné leurs efforts, versé sur l’ensemble de Reis données expérimentales.
Ils ont constaté que le genre de motifs que l’formé dépendait seulement deux facteurs: la courbure de la couche inférieure par rapport à l’épaisseur de la partie supérieure des rides de la couche, et de la façon dont beaucoup de stress a été appliquée pour les rides de la couche. “Notre théorie, vous pourriez fondamentalement appliquer à la surface de la lune ou de Mars, ou la surface d’un grain de raisin,” co-auteur Norbert Stroop dit Quanta magazine. [Papier]
Aller au Fond de la Sucette Hypothèse
C’est une question qui se trouvait dans un classique candy commercial: combien de lèche ne fait il pour se rendre au centre d’un Tootsie-Pop? Cette année, nous avons appris la réponse: environ 2500, selon les expériences faites par les physiciens de l’Université de New York. Appeler la Sucette Hypothèse. La NYU les chercheurs ont utilisé les bonbons à déterminer la façon dont les fluides dissoudre les solides, un sujet qui s’applique également à l’érosion des rivières et de la façon dont les pilules se dissoudre dans le corps.
L’équipe de l’université de new york ont fait leur propre maison sucettes de bouillir le sucre, le sirop de maïs et l’eau, qu’ils ont ensuite moulé dans des formes diverses. Puis ils ont plongé les sucettes dans un “tunnel d’eau” (l’aquatiques équivalent d’un tunnel de vent) et les regardait se dissoudre, la variation de la vitesse d’écoulement de l’eau. Ils ont trouvé qu’il semble y avoir une préférence de forme que les objets qu’ils se dissolvent, par la Physique Buzz: “une lisse arrondie à l’avant, une facette biseautée dans le milieu, et un dos plat côté.” Ils ont également constaté que le taux de dissolution dépend de la vitesse du flux: par exemple, changer la vitesse de 1 km / H à 4 km / H et la sucette serait dissoudre complètement dans la moitié du temps.
Comme pour compter le nombre de coups de langue, ils ont calculé qu’il faudrait une estimation de 1000 balayages de la langue par centimètre de bonbons pour atteindre le centre d’une Tootsie Pop. Depuis les bonbons mesures sur 1.063 de diamètre, qui se traduit par 2500 coups de langue. [Papier]
Résoudre le Mystère de la Façon dont le Verre Formes
Le verre est une classe de matériaux qui a été autour pendant un temps très long, et pourtant ses plus profonds secrets échappent encore à l’physiciens particulièrement têtus mystère de la façon dont le verre se forme au niveau moléculaire. Une équipe des Canadiens et des scientifiques français ont mis au point un nouveau modèle pour la façon dont un liquide se transforme en un verre en associant, pour la première fois, deux vieux de plusieurs décennies, les théories: la surpopulation et le mouvement coopératif.
Encombrement moléculaire fondamentalement traite des molécules à l’intérieur des lunettes que les personnes se déplaçant sur une salle bondée. L’élément clé est la densité. Comme de plus en plus de gens à se glisser dans la chambre, il y a moins d’espace, de sorte que les gens (ou les molécules) se déplacent plus lentement — bien que celles situées à proximité de la porte sont encore capables de se déplacer plus librement, tout comme les molécules sur une surface de verre ne jamais cesser de couler, même à basse température.
C’est là, le mouvement coopératif des coups de pied dans. Comme la foule s’épaissit, les gens ont tendance à se déplacer en conjonction avec leurs voisins les plus proches. Les scientifiques ont découvert que les molécules présentent un comportement similaire, formant des chaînes de la faiblesse des liaisons moléculaires avec leurs voisins les plus proches. Le nouveau modèle pourrait s’avérer utile pour le développement de nouvelles vitreux nano matériaux avec des propriétés utiles. [Papier]
Crédit: Evangelidis, V. et al./Journal des Sciences Archéologiques
De la Moisissure visqueuse Construit un Ancien Réseau Routier
Prenez un moment pour admirer les humbles de la moisissure visqueuse, un ancien groupe d’organismes qui se reproduisent par des spores et tirent leur nom de l’faiblement choses qu’ils excrètent. Quand les temps sont durs, les myxomycètes se regrouper, et présentent une étrange sorte d’esprit de ruche ou de la coopérative de l’intelligence. Ils peuvent résoudre des labyrinthes, changer leur apparence, et de trouver le chemin le plus efficace entre les deux sources de nourriture. Et cette année, elle a permis de reconstituer un ancien réseau routier.
Grec archéologues d’un jaune vif de la moisissure visqueuse appelée Physarum polycephalum, en substance, le rafraîchissement de l’ancienne route Romaine, les réseaux cours d’exécution à travers les Balkans entre le 1er et le 4ème siècle A. D. Ils ont grandi les moules sur une carte de la zone constituée d’agar, avec des flocons d’avoine à des endroits stratégiques, représentant les principales villes Romaines. Les myxomycètes reproduit le réseau avec précision. Ces routes étaient bien connus à partir de documents historiques; cette expérience a été une preuve de principe. Les archéologues de l’espoir qu’ils peuvent utiliser les myxomycètes pour aider à reconstruire les moins connus des voies qui ont été perdus. Donc, la meilleure archéologique assistants du 21 mai bien être les myxomycètes. [Papier]
Prat-Camps, J. et al./Rapports Scientifiques
Un Tunnel Magnétique Illusion
Une équipe de scientifiques de l’Université Autonome de Barcelone, l’Espagne a pris la science des matériaux en mode furtif, la création d’un “trou de ver illusion” qui provoque champ magnétique pour se déplacer à travers l’espace sans être détectés. Le mot clé ici est “illusion”. Ce n’est pas un véritable tunnel reliant deux points dans l’espace-temps est un incontournable de la science-fiction décennies, bien que nous n’avons jamais observé directement. Plutôt, il est créé à l’aide de métamatériaux à tunnel des champs magnétiques d’un point à un autre
Le dispositif est constitué de deux sphères concentriques enfermant une spirale de métal ferromagnétique. Comme Gizmodo est Maddie Pierre a écrit,
Le ferromagnet transmet les lignes de champ magnétique à partir d’une extrémité de l’appareil à l’autre. Pendant ce temps, un shell de l’yttrium, de baryum oxyde de cuivre (un matériau supraconducteur, jaune) se penche et déforme les lignes de champ magnétique comme ils voyagent. Une coquille composée de “mu-métaux” (utilisée pour la protection des appareils électroniques, de l’argent) parfaitement annule la partie magnétique de la distorsion de la supraconducteur, rendu toute chose “magnétique invisible” de l’extérieur. Trempez-le tout dans un bain d’azote liquide—supraconducteurs seulement de travailler à très basse température—et voila, vous avez vous-même un trou de ver.
C’est un très cool expérience, avec un but: il pourrait un jour aider à l’amélioration des scanners. Par New Scientist: “trous de ver pourraient laisser plusieurs magnétique imageurs travailler ensemble sans interférer les uns avec les autres, ou qui pourraient être utilisés pour mettre de la distance entre les encombrants, les capteurs et les patients, sans changer le fond du champ magnétique Irm compter.” [Papier]
Top image: Fabrizio Carbone/EPFL.