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科学家们在2021年度算出这十道难题
网友【奇了怪了】 2022-03-01 05:11:40 分享在【时代发展的印记】版块    1    16

有没有想过一杯啤酒里有多少个气泡?

世界充满了美丽的等式、数字和计算。从蹒跚学步的数数珠子到成年后的理财,我们每天都在使用数学。但科学家们经常超越这些日常的计数方式,去测量、称量和记录宇宙中远为陌生的事物。从一杯普通啤酒中的气泡数量到世界上所有循环的冠状病毒颗粒的重量,以下是科学家在2021年计算出的10个奇怪的事情。

啤酒泡沫

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把冰天冻地的啤酒倒进杯子里会形成许多小气泡,多亏了一些口渴的科学家,现在我们知道了有多少小气泡。

这些科学家计算出,一杯半品脱的啤酒会产生多达200万个气泡,大约是香槟产生气泡的两倍。但研究人员发现,半品脱玻璃杯中气泡的数量在20万到200万之间。事实证明,气泡的数量取决于三个因素:玻璃中溶解的二氧化碳(CO2)的浓度,气泡的体积,以及二氧化碳耗尽而不再形成气泡的那一点。此外,玻璃上的微小瑕疵会帮助气泡从液体中冒出来。

SARS-COV-2的重量

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如果你收集所有SARS-CoV-2的粒子,导致新型冠状病毒肺炎全球传播的病毒, 其重量很微小, 这种看不见的粒子可见于苹果和蹒跚学步的孩子身上。这一计算是基于每个被感染者在感染高峰时携带大约100亿到1000亿个SARS-CoV-2颗粒的估计。I在任何给定的时间有100万到1000万的感染病例,就像在大流行期间的情况一样,这些颗粒加起来的重量在0.22到22磅(0.1到10公斤)之间。

我们现在谈论的是一群超级微小的病毒,它们正在对世界造成彻底的破坏。

从太空看大象

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根据2020年12月在线发表在《生态与保护遥感》杂志上的一项研究,研究人员利用卫星和人工智能首次从太空对非洲大象进行了计数。该研究小组综合了卫星在距地球表面372英里(600公里)的轨道上拍摄的南非阿多大象国家公园的高分辨率图像。这项新技术可以在几分钟内勘测数千英里,这比自然资源保护主义者在低空飞行的飞机上计算大象数量的典型方法要快得多,后者可能需要几个小时。研究人员说,这种方法对于确保非洲象的生存至关重要,而非洲象是一种被国际自然保护联盟列为濒危物种的物种。

弹指加速度

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通过使用高速摄像机和力传感器,研究人员计算出了人体的最快加速度:一个响指。响指产生的最大旋转速度为7800度/秒,最大旋转加速度为160万度/秒的平方。手指咔嚓一声所产生的加速度是职业棒球运动员手臂所产生加速度的三倍。

响指仅在7毫秒内发生,比眨眼(150毫秒)快20倍多。

有史以来最精确的圆周率

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圆周率是最著名的无理数之一,这意味着它不能用普通分数表示,小数点后有无限个数字。瑞士的研究人员已经计算出了圆周率有史以来最精确的数值,达到了小数点后62.8万亿位。当然,这一耗时108天的计算不是手工完成的,而是用一台超级计算机完成的。但不要对这一成就太过满意。因为圆周率是非理性的,这个记录可能会一次又一次地被打破,直到永远。

朋友的受欢迎程度

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根据1991年首次提出的“友谊悖论”,你的朋友通常比你更受欢迎。一组数学家提出了一个新的理论,他们说这个理论能更好地描述现实世界的友谊。平均数据往往具有高度误导性,或者至少不能描述人们的经历。有些人不如他们的朋友受欢迎;其他人更是如此。

他们的新方程表明,在由不同受欢迎程度的人组成的社交网络中,如高中,友谊悖论往往更强。如果在同一个社交网络中,一个人有两个朋友,而另一个人有100个朋友,一般来说,友谊悖论会比最喜欢社交的人有10个朋友,而最不喜欢社交的人有3个朋友的社交网络更强。

黑洞

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宇宙中存在多少黑洞?这些神秘的物体密度很大,连光都逃不过它们的眼睛。天文学家不可能探测到所有的黑洞,所以他们转向理论计算。据美国航空航天局称,在预印本数据库arXiv 的一项研究中,一组研究人员计算出,在我们的宇宙邻居,或太阳周围最直接的环境中,可能有数百万个小黑洞。最大的黑洞,超大质量的黑洞,比较小的黑洞要罕见得多;每个星系通常只有一个。总的来说,他们计算出黑洞持有宇宙中1%的普通物质(不是暗物质)。

绕月行走

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绕月球走一圈需要多长时间?答案不是黑白分明的;相反,它取决于许多因素,包括你走得多快和你每天花多少时间走路。这也取决于你是否走了弯路以避免崎岖的地形。假设行走速度达到3.1英里/小时(5公里/小时),这是研究人员在2014年的一项研究中计算出来的,绕月行走6786英里(10921公里)大约需要91天。但是因为不可能连续走91天,所以旅程可能要长得多。一个人更有可能每天走几个小时。如果一个人以这样的速度每天走4小时,绕月球走一圈需要547个地球日,也就是大约1.5年。

卫星绕地球

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自从1957年俄罗斯发射了世界上第一颗人造卫星“斯普特尼克”以来,已有数千颗人造卫星被发射升空。到2010年为止,每年大约发射10到60枚导弹。自那以来,这一数字大幅增长: 2020年,1300颗新卫星被送入近地轨道,2021年,1400多颗新卫星被送入近地轨道。截至2021年9月,近地轨道上约有7500颗活跃卫星。

人类寿命的“绝对极限”

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人类寿命的“绝对极限”可能是120到150岁。一组研究人员利用数学模型计算出了这一极限,该模型预测,在120至150岁后,人体将失去其恢复力,即从疾病和伤害中恢复的能力。但研究人员说,如果未来的治疗有针对性,并延长身体的弹性,人类可能会活得更长。这项研究的数据来自大型数据集,其中包含了美国、英国和俄罗斯50多万人的医疗数据。这些数据包括血液测试,研究人员专门寻找两种抗病白细胞的比率。

出处:头条号 @julie20098

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