奥地利因斯布鲁克大学的物理学家Francesca Ferlaino团队在实验室中创造了一种名为“超固体”的奇异物质状态，并观察到其中存在的量子漩涡。超固体同时具有固体的刚性和流体的流动性，其存在已有多年理论预测，但一直缺乏确凿证据。该团队利用激光和磁脉冲将稀土金属原子冷却至极低温度，使其形成超固体，然后通过旋转磁场诱导出微小的量子漩涡。这一发现不仅证实了超固体的存在，还可能有助于解释从中子星到高温超导体等一系列系统的特性。研究人员认为，超固体内部的漩涡运动可能解释了脉冲星（旋转的中子星）的突然加速现象。
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数学界长期以来认为成立的“双层床猜想”近日被三位数学家推翻。该猜想涉及图论和渗流理论，它断言在类似双层床结构的图中，底层图中两点间存在路径的概率总是大于或等于底层图中一点到上层图对应点之间存在路径的概率。研究人员最初尝试用计算机和机器学习寻找反例，但未能得到确凿的证据。最终，他们利用另一位数学家在超图领域的研究成果，成功构建了一个包含7222个顶点和14422条边的反例图，证明上层路径存在的概率略高于底层路径，从而推翻了该猜想。这一结果引发了对数学证明本质的讨论，尤其是在计算机和人工智能辅助证明越来越普遍的背景下。
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本文介绍了真核生物的起源和进化。真核生物是所有复杂多细胞生命的祖先，其关键特征是拥有细胞器，例如细胞核和线粒体。科学家认为，真核生物起源于约20亿至30亿年前，一个古细菌细胞吞噬了一个细菌细胞，后者最终进化成线粒体。最近的研究表明，阿斯加德古细菌可能是真核生物最接近的原核生物亲戚，它们的一些特征为真核生物的起源提供了线索，例如其可能通过臂状突起捕获食物。然而，真核生物的起源仍有很多谜团，例如内共生过程的细节以及线粒体是否为第一个内共生体等问题，仍待进一步研究。
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这篇来自Quanta Magazine的文章探讨了人类大脑如何理解和处理“零”这个抽象概念。研究表明，尽管零在数学和历史上具有特殊性，但大脑在处理零时，与处理其他数字的方式相似，将其视为数字线上的一个点。然而，大脑中编码零的神经元数量多于其他数字，这表明零可能在大脑中拥有特殊地位。文章还探讨了零的概念如何从“无”的概念演变而来，以及这如何帮助我们理解大脑如何处理“不存在”的概念。
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文章探讨了超大质量黑洞合并的“最终秒差距”难题，即两个星系中心的超大质量黑洞在相互靠近到一定距离时，会停止继续靠近，无法完成合并。文章介绍了科学家提出的几种解决方案，包括自相互作用暗物质产生的摩擦力、模糊暗物质的波动效应、恒星的引力作用、黑洞周围气体盘的吸积效应以及第三个黑洞的引力扰动等。最后，文章指出可以通过未来的观测数据来验证这些理论，例如脉冲星计时阵列和激光干涉空间天线等。
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斯里尼瓦瑟·拉马努金是一位英年早逝的印度数学天才，他以其在数论、无穷级数和连分数方面的非凡贡献而闻名。拉马努金的研究成果深刻影响了数学的多个领域，包括代数几何、组合数学、统计物理学等。他的“分拆恒等式”尤为引人注目，揭示了看似无关的数学领域之间惊人的联系，例如数论和表示论。一个多世纪以来，数学家们一直在努力理解和扩展拉马努金的成果，不断发现新的应用和联系，例如利用分拆恒等式来检测素数。拉马努金的传奇故事证明了数学世界的神奇与和谐，也激励着一代又一代的数学家不断探索未知领域。
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本文介绍了数学家赫克托·帕斯滕在数论领域取得的重大突破。他通过将数论序列 n² + 1 嵌入椭圆曲线方程，证明了该序列中数字的最大质因数的增长速度比之前认为的更快。这项工作对理解加法和乘法之间的关系具有重要意义，并可能推动解决数论中其他未解问题，例如abc猜想。
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最新研究表明，即使是寿命只有几个小时的单细胞生物，也能感知昼夜长度的变化，并为即将到来的冬天做好准备。蓝藻，一种通过光合作用产生能量的细菌，可以通过改变细胞膜的分子组成等方式来适应寒冷的温度。这一发现表明，对季节变化的感知能力比我们想象的更为普遍，甚至可能早于生物钟的出现。
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文章介绍了统计学中处理缺失数据的一种重要方法——多重插补法。该方法由统计学家唐纳德·鲁宾于上世纪70年代提出，旨在解决单一插补法存在的过度自信问题。多重插补法通过多次随机猜测缺失值，并根据概率分布进行加权平均，从而更准确地估计结果，并更好地反映预测的不确定性。近年来，随着计算机技术的发展和机器学习的应用，多重插补法在医学、社会学等领域得到越来越广泛的应用。
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三位计算机科学家成功将零知识证明和概率可验证证明这两种证明方法的理想版本结合起来，创造了一种既能保证信息完全保密又能分散信息的新型证明方法。这种方法被称为“完美零知识PCP”，它可以应用于计算NP问题（如地图着色问题）的解的数量，并通过在多维数字表中添加随机性来隐藏信息，同时允许验证者检查随机性是否没有扭曲最终结果。
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20世纪物理学巨匠约翰·惠勒穷其一生都在思考空间和时间的本质，以及我们如何共享同一个时空。他认为时空并非宇宙的最终结构，在其之下存在着更深层的现实，即“前几何”。惠勒从对“geons”和“虫洞”的研究开始，到提出“黑洞”的概念，再到“延迟选择实验”，最终将“前几何”归结为“观察者参与”，认为宇宙是由无数观察者参与创造的。然而，他无法解释不同观察者如何协调整合他们的观察结果以构建统一的现实，这个问题困扰了他一生。
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本文介绍了群论，它是现代数学的一个基本概念。群由一组元素和一个运算组成，满足闭合性、结合律、单位元和逆元的存在性。群论被用于研究从整数到三角形对称性等各种数学结构，并应用于密码学、病毒学和物理学等领域。
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科学家们成功利用钍-229原子核中一种特殊的跃迁现象，研制出名为“核钟”的超精密计时器。这种跃迁对自然界四种基本力的变化极其敏感，未来可用于验证物理定律是否随时间推移而发生改变，例如弦理论预测的基本常数变化，以及暗物质理论中轴子密度变化对力的影响。
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迷走神经是人体最长的神经，它从大脑延伸到全身各个器官，负责传递感觉信息和控制器官功能。迷走神经在调节情绪、学习、恐惧反应等方面发挥着重要作用，是连接身心健康的桥梁。目前，科学家正在研究利用电刺激迷走神经来治疗癫痫、抑郁症等神经和心理疾病。
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本文介绍了行军蚁在没有领导者的情况下如何通过简单的算法协作搭建桥梁。研究发现，当遇到障碍物时，蚂蚁会根据“感觉”到背上的同伴数量来决定是否停下来充当桥梁的一部分。如果交通流量大，它们就会停下来；如果流量减少，就意味着已经有足够的蚂蚁参与搭建桥梁，它们就会重新加入行军队伍。这种简单的算法使得行军蚁能够高效地跨越障碍物，同时又能在需要的时候灵活调整策略。
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长期以来，极端黑洞在数学上被认为是不可能存在的。然而，一项新的数学证明颠覆了这一认知，表明在已知的物理定律中，没有任何法则阻止极端黑洞的形成。这一突破性发现挑战了传统的物理学观点，并暗示宇宙可能比我们想象的更加丰富多彩。
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文章讨论了天文学家利用詹姆斯·韦伯太空望远镜观测宇宙膨胀率（哈勃常数）的最新进展。参与研究的两个团队分别由 Adam Riess 和 Wendy Freedman 领导。Riess 团队的测量结果显示哈勃常数高于理论预测值，而 Freedman 团队的测量结果更接近理论值。Freedman 团队怀疑是测量误差导致了差异，并利用韦伯望远镜观测了三种类型的恒星以改进测量方法。最终，他们的研究结果显示，不同类型恒星的观测结果存在差异，暗示哈勃常数的争议仍未解决。
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本文探讨了“无想象症”（aphantasia）现象，即缺乏心理图像能力。研究表明，无想象症并非一种疾病，而是一种不同的世界体验方式。神经科学研究发现，无想象症患者的大脑视觉皮层与记忆、决策相关区域之间的连接存在差异，导致其无法随意访问或利用视觉信息生成心理图像。无想象症和“超想象症”（hyperphantasia）代表了心理图像能力的两极，而大多数人介于两者之间，拥有丰富多样的内心体验。
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文章讨论了实验形而上学，一个将科学与哲学融合的领域。它介绍了物理学家Eric Cavalcanti的工作，他试图通过实验来检验通常不被质疑的形而上学假设，例如局部性、实在性和观察者独立性。Cavalcanti利用贝尔不等式和维格纳朋友思想实验的变体，证明了这些假设不能同时成立。文章还探讨了将人工智能作为观察者的可能性，以及实验形而上学对理解量子力学和意识的意义。
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本文介绍了计算机科学家Amanda Randles开发的一种名为Harvey的血液循环模型，该模型可以模拟患者血液流动长达一周的时间，帮助医生无创地诊断和治疗疾病。Harvey可以通过3D图像模拟血管内的血液流动情况，预测涡流和血管壁所受压力，从而及早发现心脏病风险。Randles团队正在尝试使用机器学习来减少模型的计算量，并提高预测速度，但同时也需要注意数据偏差和模型可解释性等问题。
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九位数学家组成的团队证明了几何朗兰兹猜想，这是现代数学中最具影响力的范例之一的关键组成部分。该证明代表着三十年来努力的巅峰之作。朗兰兹纲领由罗伯特·朗兰兹在 20 世纪 60 年代提出，是对傅立叶分析的广泛概括。朗兰兹纲领主导着三个独立的数学领域：数论、几何和函数域。这三个领域通过一个类比网络连接起来，通常被称为数学的“罗塞塔石碑”。现在，一系列新的论文已经解决了“罗塞塔石碑”几何学栏目中的朗兰兹猜想。
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科学家们正在研究一种被称为“镓异常”的物理学谜题，该谜题源于几十年前一项实验中发现的锗原子数量低于预期。尽管排除了锗同位素半衰期计算错误的可能性，但异常现象仍然存在。一种可能的解释是存在一种新的基本粒子——惰性中微子，它可能也与暗物质有关，但这个假设仍存在争议。
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本文讲述了计算机科学家们如何利用软件程序，经过几十年的努力，最终确定了第五个忙碌的海狸数BB(5)的值为47,176,870。忙碌的海狸问题是指寻找在给定规则数量的图灵机中，运行步数最多的机器，它与计算机科学中的停机问题密切相关。文章详细介绍了从上世纪60年代开始，Allen Brady、Shen Lin、Heiner Marxen、Jürgen Buntrock、Georgi Ivanov Georgiev等研究人员对忙碌的海狸问题的研究历程，以及最终由Tristan Stérin发起的“忙碌的海狸挑战”项目如何汇集众人之力，利用Coq证明助手验证了BB(5)的值。
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斯坦福大学的天体物理学家Susan Clark，致力于揭示银河系磁场的奥秘。由于磁场无法直接探测，天文学家通过研究被磁场排列的尘埃以及穿过这些尘埃的光线来推断其线索。Clark结合了新颖的观测技术、模拟和理论来解开银河系磁场的谜团。她希望最终能够拼凑出气体和磁场如何相互作用以调节恒星形成过程的完整演化图景。
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本文讲述了人工智能AlphaFold如何解决蛋白质折叠预测问题，并探讨了其对蛋白质科学的深远影响。AlphaFold的成功革新了蛋白质结构预测，加速了生物学研究，但也存在局限性，例如无法预测蛋白质的动态变化和细胞环境中的相互作用。文章还展望了蛋白质设计的新领域，以及人工智能在解决其他科学问题方面的潜力和挑战。
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