粉筆刮擦黑板為何如此難聽
之前的研究已經發現,令人厭惡的聲音似乎來自于聲音頻率的中間范圍。但科學家一直無法確定到底是哪些頻率,以及解釋為什么它們聽起來會如此痛苦。
科學家最新研究顯示,指甲或粉筆在黑板上滑過的吱吱聲是所有錄音中最讓人無法接受的聲音,其他還包括泡沫塑料發出的吱吱聲以及用叉子刮盤子發出的聲音。
研究人員在美國聲學學會會議上報告說,當一名聽眾聽到那些令人不愉快的聲音后,其皮膚導電性將產生顯著變化,這意味著這些聲音能夠導致可測量的生理響應。更令人感到驚訝的是,研究人員發現,令人感到不愉快的聲音頻率大約集中在2000到4000赫茲的范圍內。除去這些聲音則會讓人聽起來舒服得多。
研究人員發現,對聲音評價的變化還取決于聽眾認為的聲音來源。如果他們認為一種聲音來自于音樂,那么對其的評價也較高——盡管這種聲音實際上是由粉筆滑過黑板產生的。雖然如此,但受試者的皮膚導電率卻依舊會發生變化。
研究人員還推測人類耳道的形狀或許應對這種痛苦的反應負責。之前的研究曾表明,耳道放大了某些頻率的聲音,其中就包括2000到4000赫茲的范圍。研究人員表示,粉筆刮黑板的聲音可能在我們的耳中被放大到令人產生痛苦的地步。
科學家表示,搞清了究竟是什么讓這些聲音聽起來如此難受,將幫助工程師減少那些令人討厭的噪音,例如吸塵器的嗡嗡聲,以及工廠機器的轟鳴聲。 (肖本棟)
大腦掃描器可閱讀夢境
通常多數人僅能回憶起睡夢中的片斷內容,但目前科學家最新研制的新型裝置或將完全復制人們的夢境。科學家預測,我們不久便能使用計算機“看到”自己的夢境內容,甚至人們還能將昨天的夢境復制出來進行觀看。德國慕尼黑市馬克斯-普朗克協會物理學家表示,他們已證實新型大腦掃描器能夠看到神智清晰造夢者的夢境。
馬克斯-普朗克協會物理學家邁克爾-克茲說:“在掃描器工作時測試者必須入睡,進入快速眼動睡眠和穩定的清晰造夢狀態。”克茲舒對于這項最新技術持樂觀態度,他說:“這是一項現已驗證的研究概念,首次證實它可用于大腦思維成像,并復原閱讀人們的夢境內容。”今年初,美國加利福尼亞州大學伯克利分校的專業學者通過測量大腦視覺皮質血流來解析大腦活躍性,并使用這些信息來建立他們“思考”事物的圖像。
研究人員可將這些信息轉變為可視化模式,科學家稱這一過程是“打開窗戶觀看人類大腦電影”。到目前為止,這項技術僅能對敢于面對掃描器的測試者識別和重建大腦夢境視頻片段。美國加利福尼亞州大學伯克利分校神經系統科學家杰克-格蘭特教授說:“這是朝向再現人類大腦影像內容的重大突破性研究!”
新方法讓“超材料”實現自我組裝
美國科學家最新研制出的納米制造技術,可讓自然界中并不存在的“超材料”自我組裝而成。由此得到的“超材料”有些具有非比尋常的光學特性,有助于制造能給蛋白質、病毒、DNA(脫氧核糖核酸)等攝像的“超級鏡頭”以及隱形斗篷;而另外一些則具有獨特的磁性,有望在微電子學或數據存儲等領域大展拳腳。
迄今為止,科學家們只能利用電子束曝光系統(一種利用電子束在工件面上掃描直接產生圖形的裝置)等設備在薄層上制造出“超材料”。而現在,康納爾大學工程學教授烏力·韋斯勒領導的科研團隊提出的新方法,則可使用化學方法讓嵌段共聚物自我組裝成納米結構的三維“超材料”。
聚合物分子鏈接在一起會形成固體或半固體材料。而嵌段共聚物則由兩個聚合物分子的終端鏈接在一起形成,當兩個聚合物分子的終端完全相同時,它們會鏈接形成一個相互關聯的、具有重復幾何形狀(比如球形、圓柱形或回旋形)的圖案,組成這些重復圖案的單元可能小至幾納米寬。這些結構形成之后,兩個聚合物中的其中一個能被溶解,留下一個三維模型,可將金屬(一般是金、銀)填充于其中,另一個聚合物隨后會逐漸消失,留下一個多孔的金屬結構。
研究小組使用計算機制作出了幾種由共聚物自我組裝而成的金屬回旋物模型,并計算出了當光通過這些材料時的表現。他們得出結論稱,在可見光和近紅外線范圍內,這樣的材料可能有負折射率;而且,折射率的大小可通過調整這些超材料重復屬性的大小來控制,而通過修改自我組裝中用到的化學方法,可調整重復屬性的大小。
他們假定金屬結構由金、銀或鋁制成并逐一進行了計算實驗,結果發現,使用銀時才能獲得滿意的結果。科學家們表示,他們正在讓這些能在可見光范圍內工作的超材料變成現實。 (劉霞)
互聯網就一顆草莓重?
一位數學家根據單個電子的重量和因特網電子的數量,計算出整個因特網重量約為50克,僅等同于一顆草莓。數學家估算,因特網上約有500萬TB字節信息,但其重量卻很輕。
測量互聯網重量的想法源自一位數學家的偶然發現。這位數學家經過測量發現,當往電子閱讀器增加新文檔時,閱讀器會增重,盡管增加的重量微乎其微。不僅如此,當電池充電時,其重量也會增加,大約是添加一份文檔后增重的1億倍。由此,該數學家得出結論:信息也是有重量的!
為什么信息會有重量?
愛因斯坦著名的能量守恒定律及公式很好地把能量和重量聯系在一起。這個公式表明,擁有更多能量的東西,其重量也會更大。
“存儲”數據的信息比沒有存儲的信息擁有更多能量,這也就解釋了為什么存儲數據的信息會更重一些。
但是,存滿數據的電子產品與沒有存儲數據的電子產品之間的重量差異,遠不及電池充電前后所存在的重量差異。
數學家發現,電子閱讀器新增文檔后重量增加,并不意味著下載一本電子書會改變電子閱讀器中信息的數量,而是會使這些信息擁有更多的能量。