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约翰霍普金斯大学新闻

Theoretical physicist brings science to the people with YouTube series

长期以来,科学家们一直试图解释诸如万有引力是如何工作的,或者宇宙大爆炸的本质。但如果重力作用不同呢?为什么大爆炸会导致这个特殊的宇宙?

约翰霍普金斯大学克里格文理学院物理与天文系副教授贾里德·卡普兰最近制作了一组简短而轻松的视频,其中探讨了这些问题。第一集的标题是“宇宙必须是现在这个样子吗?”卡普兰考虑了如果引力再大一点会发生什么(我们可能生活在一个小prince
1大小的行星上);如果它稍微弱一点(行星的形状可能像土豆,而不是球体)。

“那么为什么宇宙会变成现在这个样子呢?”卡普兰在结尾问道。“我们真的不知道答案。但有一种可能性,或者至少是值得思考的是,也许宇宙就是这样,因为如果它不一样的话,我们就不会在这里谈论它了。”

作为一名理论物理学家,卡普兰因其在量子理论方面的研究而在2015年获得了美国国家科学基金会的职业资助。这项资助支持那些作为学术榜样和领导者的早期职业教师,它需要一个外联部分来鼓励人们追求科学。卡普兰从他的同事大卫·卡普兰(大卫·卡普兰不是他的亲戚)那里得到了拍一部电影来满足这个要求的想法。大卫·卡普兰是同一系的教授,他制作了关于物理学家和大型强子对撞机实验的纪录片《粒子热》。

卡普兰联系上了艾米丽•德里斯科尔(Emily Driscoll),她是《量子》杂志的一名科学视频制作人。卡普兰几年前与德里斯科尔相识,当时他为他们制作的一部关于量子引力背景下全息术的电影征求意见。由Driscoll提供指导和联系,Kaplan提供科学和叙述,在动画师、摄影师和Driscoll的艺术家继母的纽约工作室的帮助下,两人创作了这三段视频。《科学美国人》发布了这些视频,可以在YouTube上看到。

卡普兰说:“我希望所讨论的话题与通常讨论的话题有所不同,我希望它们既有趣又有点异想天开。”

第二段视频,“大爆炸如何支配我们宇宙的结构”,探索了为什么宇宙不是空的,以及为什么物质是由大的空隙分隔成团分布的,而不是均匀分布的。卡普兰在视频的开头吟诵道:“为了理解这个奇妙的组成,以及它在宇宙历史中是如何变化的,把宇宙中的物质想象成一群动物是很有帮助的。”

观众继续了解到宇宙的结构揭示了它是如何形成的线索。卡普兰说:“这些问题不常被讨论,但它们是我们如何理解大爆炸的一个重要特征。”

第三部,“引力为什么不同?”,探讨了为什么引力不同于其他自然特征,以及是什么使量子引力更不同。这种研究最接近卡普兰惯常的学术追求,他提出了关于我们在宇宙中的位置以及宇宙在更大的事物中的位置的问题。卡普兰的生活中充满了令人费解的想法,比如在其他理论宇宙中具有不同值的基本数值常数,以及我们是如何碰巧生活在一个有可能存在结构和生命的宇宙中。

他说:“了解其他宇宙的不同可以告诉你其他宇宙是否可能存在。”

凭借其古怪、朴实(没有双关语)的风格,这些电影旨在吸引对科学感兴趣的普通观众。卡普兰说:“我希望人们能被激发和娱乐,并对科学家们在做什么以及他们是如何思考事物有一个更微妙、更人性化的认识,并理解科学和其他任何事物一样是人类的事业。”

在科学+技术

标记物理,物理和天文学,杰瑞德·卡普兰

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