祝你2022年万事如意!

过去12个月里我们最喜欢的一些故事
2023年1月3日
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我们回顾2022年,这是不平凡的一年,原因有很多。虽然我们很容易被冲突、气候灾难和疾病爆发的故事所吸引,但我们仍然要记住,今年是另一个重大科学突破的一年,其中相当一部分很可能有助于我们应对上述挑战。我们希望为你带来过去12个月里科学界的一些奇怪而奇妙的发现。从詹姆斯·韦伯望远镜,到詹姆斯·泰特科掉进河里。

在这一集里

艺术家对詹姆斯·韦伯望远镜的印象

01:09 -詹姆斯·韦伯望远镜在太空中展开

被推迟了很久的太空望远镜终于升空了,它帮助我们以前所未有的方式观察宇宙。

詹姆斯·韦伯望远镜在太空中展开
马特·博思韦尔,剑桥大学

詹姆斯·韦伯望远镜刚刚发射升空。克里斯·史密斯采访了剑桥大学的明星公共天文学家马特·博思韦尔,关于望远镜是什么,以及我们希望从它的生产和成功发射中获得什么信息……

克里斯·史密斯——现在,圣诞节那天,你可能正在大吃火鸡大餐,但是,在南美太空,科学家们有更重要的事情要做。

詹姆斯·韦伯发射片段-(法语)4.3.2.1.升空

美国宇航局评论员-发射。从热带雨林到时间的边缘,詹姆斯·韦伯开始了一段回到宇宙诞生的旅程。

克里斯·史密斯-这是美国宇航局关于阿里安5号火箭发射的报道,该火箭携带着价值100亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜,我们被告知,这将使我们能够前所未有地看到宇宙。剑桥大学的公共天文学家兼作家马特·博思韦尔将告诉我们即将发生的事情。马特,你喜欢火鸡还是望远镜?你看了吗?

马特——我在看;对我来说,一切都是为了望远镜。我目不转睛地盯着电视,对着每一个路过的人,我疯狂地向他们展示正在发生的激动人心的事情。太神奇了。你看了吗?

克里斯·史密斯——我太享受我的火鸡了。但它确实起飞了。

马特-它做到了,而且飞得非常漂亮。我想我和世界上所有其他的天文学家都希望的一件事是一次真正成功的发射,因为詹姆斯韦伯剩下的燃料越多,它的潜在寿命就越长。事实证明,发射非常完美,它将大大超过其10年的使用寿命。我们将和詹姆斯·韦伯一起探索宇宙很长一段时间。

克里斯·史密斯-它是如何工作的?它到底要做什么呢?

马特:这个望远镜是红外望远镜,所以它经常被拿来和哈勃太空望远镜比较。我认为一个更好的比较是斯皮策太空望远镜。它不太为人所知,但它是一个红外望远镜,它将用这些长波长的光拍摄宇宙的照片。詹姆斯·韦伯和哈勃的不同之处在于,詹姆斯·韦伯离地球远得多,而哈勃是绕地球运行的。詹姆斯·韦伯将会在月球之外,大约150万公里之外,那里很好,很冷,很暗,可以得到很好的红外线宇宙图像。它将花费10年或更长时间来探索各种各样的东西,从系外行星的大气层到宇宙中第一颗恒星的形成。

克里斯·史密斯:没有坏掉的危险吗?它的前身,哈勃,发射后,不幸的是,它被发现有一些缺陷,需要太空行走来修复。我们认为这不会发生吗?

马特-希望这不会发生。我希望它没有被打破的危险。不幸的是,詹姆斯韦伯有很多潜在的故障点,最终可能会成为一个不能工作的望远镜。当然,问题是,它离地球太远,而且没有绕地球运行:没有机会修复它。幸运的是,在录制时,詹姆斯·韦伯部署的所有风险中约有75%已经顺利通过。我们正朝着完美工作的望远镜迈进,但我们还没有完全脱离危险。

克里斯·史密斯:说到工作,我们什么时候能看到数据回来,一些我们可以分析的图像?

马特:说实话,还需要一段时间。所以詹姆斯·韦伯将在接下来的几个月里冷却到工作温度,然后希望到2022年春季或夏季,我们将开始得到一些漂亮的照片。

克里斯·史密斯:他们会问什么大问题?

马特-詹姆斯·韦伯有几个不同的科学目标。其中之一是探索系外行星的大气层,寻找各种各样的东西,包括我们所说的“生物标志物”。这些都是这些系外行星上潜在的有机过程的标志。另一个是我非常关心的,因为这是我自己的研究领域,是对宇宙早期存在的非常非常古老的星系的研究。詹姆斯·韦伯望远镜被设计用来观测第一批照亮宇宙黑暗的恒星。这是我们以前从未见过的。所有这些都是最前沿的东西。这一切都非常令人兴奋。

克里斯·史密斯:嗯,让我们看看明年这个时候你什么时候回来;你可以告诉我们目前为止都看到了什么。很高兴你能参加我们的节目。非常感谢Matt Bowell,剑桥大学的公共天文学家。

时钟

05:36 -原子钟以毫米计量时间

经常迟到?现在有一个合理的理由把它归咎于你的时钟了……

原子钟以毫米计量时间
叶军,科罗拉多大学

CS Lewis曾经说过:“未来是每个人都会以每小时60分钟的速度到达的。”但这总是正确的吗?虽然每当我在一个无聊的会议上,时间似乎过得很慢,但物理学告诉我们,事实上,时间的流逝并不像我们曾经认为的那样恒定。科罗拉多大学的叶军教授和他的团队正在建造非常精确的原子钟,试图测量这些时间上的扭曲,正如罗伯特·斯宾塞发现的那样……

罗伯特-在2014年的电影《星际穿越》中,主角们访问了一个被黑洞引力深深吸引的星球。尽管他们在火星表面只待了几个小时,但当他们乘坐宇宙飞船回到同事身边时,他们发现已经过去了20年。

君——人们很难相信;时间都是相对的。没有绝对的时间。

罗伯特:这叫做时间膨胀,这完全取决于你站在哪里。关键在于重力。

君:空间和时间是相互联系的。当我们接近一个大质量物体时,空间和时间都会弯曲。

罗伯特-那个巨大的物体可能是行星或恒星。弯曲的空间使物体向身体方向坠落,就像球落到地面或宇宙飞船落入黑洞一样。时间的弯曲更令人难以置信。

当你接近一个巨大的物体时,你测量的时间会变慢。

罗伯特-这都是爱因斯坦广义相对论的结果。但它不只是黑板上的一堆方程或科幻小说中的情节点。

Jun -这是一个理论,但是随着时间的推移,它被证明是与实验结果一致的。

罗伯特-为了验证这个理论,你所需要做的就是把一个时钟放在重力较弱的地方,把一个时钟放在重力较强的地方,然后比较它们走得有多快。例如,轨道上的物体与我们在地球表面上的时间是不同的。

而卫星上的原子钟需要考虑到这种时间膨胀效应。

罗伯特-事实上,如果他们不这样做,GPS会在几个小时内停止工作。但我们根本不需要去黑洞,甚至不需要进入太空来测量这种效应。如果我在楼上的客厅里放一个钟,在楼下的卧室里放一个钟,这是有区别的。

楼下的钟会比楼上的慢,因为楼下离地球中心更近。

罗伯特:这就是我今天早上上班迟到的原因。由于相对论效应,我的警报延迟了。

小君:不一定是这样。

罗伯特:不,也许不是。这种影响非常微小,我们根本无法察觉。或者我们可以吗?Jun Yee一直在制造世界上最精确的时钟,他在这方面做得很好。与我们可能想到的用钟摆的滴答声来测量时间的时钟不同,叶的时钟用的是原子周围电子的滴答声。

君:我们用的原子叫锶原子。

罗伯特:他们使用激光,向这些原子发射非常精确的光子来审问它们。

我们可以用光子的频率来判断时间。

罗伯特:随着测量时间的精度越来越高,我们也能够测量重力的微小变化。事实上,叶的团队可以测量两个时钟之间的重力差异,而不是需要几十英里的卫星或几码的楼上。

小君:就差一毫米。

罗伯特:是的,没错。1毫米。这里的时间速度差几乎为零。每过一秒,较低的时钟就会损失一秒。

Jun - 0.0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1秒。

罗伯特-那是19个零。

小君:这是难以置信的精确。

但是叶军和他的团队并不满足于简单地测量重力和时间的精确度。通过测量空间本身的曲线,他希望制造出具有实际应用价值的工具。

君:你可以把它变成地质调查工具来感知地球的变化。

罗伯特-通过测量地下运动的物质如何扭曲时间本身。他希望能够预测火山爆发或测量冰川融化。或者我们可以测量重力的变化,而不是由正常质量引起的。

我们也许能够揭示被称为暗物质的神秘物质。它就在我们的宇宙中,但没有被我们探测到。

罗伯特:也许最令人难以置信的是,当你开始在如此小的尺度上测量重力时,你开始探索广义相对论和量子力学之间的关系。

量子力学描述的是世界的微观部分。原子、光子和电子是如何演化的。广义相对论通常与宏观的世界观联系在一起。

罗伯特-几十年来,让这两种理论一起发挥作用一直让物理学家们摸不着头脑。现在,测量这些模型的交集似乎触手可及。

如果我们能开始把量子力学的微观世界和广义相对论的宏观世界联系起来,那将是非常奇妙的。

罗伯特-这一发现的重要性不容低估。它可能会改变我们对原子、空间和时间本身的理解。或者它可能会越来越精确地证实我们的想法,或者介于两者之间。一切都是相对的。

抖音手机屏幕

10:51 -社交媒体能在青少年中传播抽搐吗?

上网时间的增加是如何产生不可预见的后果的……

社交媒体会在青少年中传播抽搐吗?
Jessica Frey博士,佛罗里达大学

世界各地的精神病学家报告了一种奇怪的新趋势:最近有新的抽搐行为的青少年数量有所增加。自疫情爆发以来,这一点尤为明显,与此同时,社交媒体和在线视频消费也在激增。因此,科学家们怀疑,一些易患抽动症的人,比如抽动症患者,在看了其他人的抽动症视频后,自己也会患上抽动症。Julia Ravey报道。

朱莉娅:我在用TikTok,我正在查找图雷特氏症的#。#妥瑞氏症有55亿的点击量。一些最热门的视频是一个患有妥瑞氏症的人试图做COVID测试。一个想喝可乐的人。这里还有一段视频,一个小女孩的动作像抽搐一样,她在问,“为什么这发生在我身上?”这看起来像是一个最近发展出类似抽搐行为的人。毫无疑问,这些视频提高了人们对有抽搐行为的生活的认识,但它们的影响不止于此吗?佛罗里达大学的杰西卡·弗雷告诉我,他们在过去一年左右的时间里在诊所里看到了什么。

杰西卡:抽搐样行为的发作增加,人们担心社交媒体的影响与这些抽搐样疾病的发作有关。我们看到的一件事是,很多来找我们的病人都有这些新发作的抽搐,他们模仿了很多知名的社交媒体影响者。它们的抽搐和视频中看到的完全一样或者非常相似。

朱莉娅:这是功能性疾病在人群中传播的历史事件。

杰西卡:有一种叫做“集体歇斯底里症”的东西,一个人得了某种病,然后学校里的每个人都得了同样的病。现在,随着社交媒体的使用,这种情况的规模要大得多,因为它无处不在,就像病毒式传播的内容一样。

朱莉娅-接触这些内容,以及类似抽搐行为的病毒视频,可能会影响那些已经患有类似抽搐症状或易受其影响的人。

杰西卡:当然,棘手的部分是,患有抽动症或有机抽动症的人有一个很常见的表现,如果他们看到有抽动症的人,这实际上可能会引发他们自己的抽动症,并使他们更加抽动。

Julia -自疫情以来,随着越来越多的青少年被隔离和上网,人们看到类似行为视频的情况无疑有所增加,这可能是好事,也可能是坏事。杰西卡和同事们现在正试图了解社交媒体是否会影响抽动行为,他们从一项小型研究开始,研究社交媒体使用与抽动严重程度之间的联系。

杰西卡:我们确实看到了社交媒体使用和抽动严重程度之间的一些相关数据。社交媒体使用和抽动频率之间没有相关性。特别有趣的是,只有5%的参与者报告使用社交媒体查找与抽搐和图雷特综合症相关的信息。

朱莉娅:这真是个惊喜。

杰西卡:因为我们的假设是,如果你在社交媒体上看更多与抽动症和抽动症有关的视频,可能会产生更严重或更频繁的抽动症。我们确实看到了相关性,但还没有真正解释因果关系。

Julia -这些结果可能很难解释,因为压力是已知的增加类抽动行为的影响因素。

杰西卡-考虑到大流行和社交媒体使用的增加,是哪一个?哪个先出现?先有鸡还是先有蛋?是焦虑导致抽搐吗?是社交媒体的使用吗?是大流行吗?是其中一个导致了另一个吗?我们真的不知道。

茱莉亚:虽然更大规模的研究还在继续解开这个谜团,但杰西卡和其他人已经发现了一种技术,可以帮助减少某些情况下的抽搐行为。

杰西卡:有趣的是,我们发现,如果我们教育病人他们从哪里获得信息,他们停止并减少使用社交媒体,很多时候抽搐会好转。

北极沉船

15:37 -一个世纪后,耐力号完好无损地被发现

最近在南极海底发现的那艘失踪船只的故事……

一个世纪后,耐力被完好无损地发现
约翰·詹姆斯和阿德里安·格洛弗,牛津大学自然历史博物馆和门孙出版社

就在我们说话的时候,“阿古拉斯二号”科考船正在驶回港口。船上是一个国际探险队的任务是寻找船的残骸耐力。该项目由约翰·希尔斯(John Shears)领导,他在英国南极调查局和剑桥大学斯科特极地研究所拥有超过25年的极地工作经验。他向罗伯特·斯宾塞解释说,最近他们发现了金矿。但为了理解这一发现,我们必须回顾一个100多年前的故事……

广播通知,危险的旅程需要人手。微薄的工资,刺骨的寒冷,在完全黑暗中度过的漫长岁月,不断的危险,能否平安归来尚存疑问,如果成功,就会获得荣誉和认可。

罗伯特——这则杜撰的广告号召冒险家加入欧内斯特·沙克尔顿的命运使命,穿越南极洲。约翰回忆说,刚从剑桥大学圣约翰学院毕业的物理学家雷金纳德·w·詹姆斯(Reginald W. James)作为他的儿子接听了电话。

约翰——我父亲去剑桥拜访一位朋友,他以前从未去过那里。当有人把头伸出窗外说:“嘿,吉米,你想去南极吗?”

罗伯特-在沙克尔顿简短的采访后,他被问到。除此之外,如果詹姆斯不介意失去任何脚趾,他和其他27人将乘坐“耐力号”起航。

约翰-耐力号实际上是一艘游艇,是用来载着富有的游客去北极猎北极熊的。

罗伯特-尽管第一次世界大战同时爆发,“耐力”号还是被迫投身于这项新的科学服务,从南乔治亚岛启航前往威德尔海。天气很恶劣,经验丰富的“水手”建议沙克尔顿等一等。

约翰-沙克尔顿不顾等候的船长们的劝告,说:“不,我们要去。”

罗伯特-没过多久船就被困在冰里了。耐力号几次挣脱,但最终还是被水流牢牢抓住了。他们决定在船上度过冬天,并争取在明年完成这次探险,但各方面有不同的计划。尽管如此,詹姆斯还是开始了他的实验。

约翰-有一张他在耐力号船尾观察的照片。他在做磁场观测,但他对导航方面非常感兴趣。

罗伯特-他们通过月球观测恒星的日食,即所谓的掩星,以保持时钟上的时间,这对20世纪初的导航至关重要。漫长的9个月过去了。

约翰——但是,在星期天下午,冰突然裂开了,它像石头一样沉了下去。

罗伯特-耐力号在3000米深的南极海底沉没,进入了另一个世界。

阿德里安:南极深处的生物多样性相当丰富。这里有很多无脊椎动物,没有脊椎的动物。例如,各种海绵、珊瑚和海鞘。还有大量的海星、海参等生物,海床上还有很多类似蠕虫的小生物和软体动物。

来自自然历史博物馆的罗伯特-阿德里安·格洛弗多年来一直在研究南极的海洋环境。

阿德里安:所有这些动物通常都是吃从海洋表层掉下来的食物。

罗伯特-在任何其他水域,下沉耐力都是食物链的一部分。

阿德里安-伍德被这些叫做船虫的奇特动物吃掉了。

罗伯特-格洛弗在2013年发表的实验表明,这些海域没有船虫。部分原因是缺乏天然食物,部分原因是强大的环极洋流在这些水域和地球其他海洋之间起到了缓冲作用。因此,人们对耐力号抱有很高的希望,希望它一旦被探险队发现,就会处于良好的状态。今年早些时候,南非的研究破冰船“阿古拉斯二号”(S.A. Agulhas II)启动了这样一项任务。门森·邦德解释说,唯一的线索是他的船长在詹姆斯作为探险主管的协助下,粗略地记录了船的最后位置。

门森:这根本不像“X标记点”。

罗伯特-他们把搜索区域分成了几个区域。

Menson -最终,通过非常严格的团队工作方式,覆盖一个盒子,然后下一个,然后下一个,我们找到了耐力。

艾德里安:这些照片太棒了。它就躺在海底。

门森:船在那儿。它是完好无损。你可以看看文件。它它就像那样好,没有更好的了。这是一艘美丽的沉船。

约翰:能再次看到它真是太激动了。

罗伯特-约翰的哥哥维夫描述了他父亲在船上遭受折磨时的照片。

薇薇——我现在就在我的墙上看。它就挂在那里,看起来完全一样,我们在海底看到的和我在墙上看到的是一样的。

Menson:从定义上说,这之后的生活将会每况愈下。

罗伯特- 1915年看到耐力号沉没的28个人可能会同意。在几乎没有希望的情况下,他们乘坐救生艇出发穿越寒冷的水域。在沙克尔顿和一小群船员继续前往南乔治亚岛之前,他们在象岛登陆。这是等待救援的人们在寒冷的几个月里生存下来的史诗般的故事。他们被冻伤、心脏病、精神崩溃和几乎与海豹和企鹅完全一致的饮食所困扰。最终在1916年8月底,沙克尔顿乘坐一艘智利海军拖船返回并救出了船员。“耐力号”航行至今已经两年多了,尽管经历了种种磨难,不得不射杀这些拉雪橇的狗和船上的猫,但没有一个人丧生。RW詹姆斯后来成为开普敦大学的副校长,他的两个学生获得了诺贝尔奖。但是,这艘很容易被当作坟墓的船却安静地躺在威德尔海的海底,几乎没有受到影响,驶向不朽。

巨蟒

21:15 -巨蟒如何避免自我窒息

饥饿的大蟒蛇需要确保它们独特的捕猎技术不会在捕猎过程中伤害到自己

巨蟒是如何避免自我窒息的
约翰·卡帕诺,布朗大学

现在来看另一条关于动物的新闻。当像蟒蛇这样的蛇缠绕在它们潜在的午餐周围时,它们的目的是用力挤压,使血液无法回到猎物的心脏,这样血液就会昏倒,这样就更容易被整个吞下。但蛇有一个问题:通过用力挤压,它也有可能停止自己肺部的工作,这意味着它应该有窒息的危险,不是吗?布朗大学的约翰·卡帕诺向克里斯·史密斯解释道:

约翰:我们很想知道蛇在收缩时是否能呼吸,因为它们在用自己的胸腔杀死另一个胸腔。同样,当它们吃东西时,它们的胸腔也会扩张。我们都见过蛇身上有很大的食物,我们想知道,“当它们的身体肿得那么大的时候,它们还能呼吸吗?”

克里斯:听起来很明显,但是蛇是怎么呼吸的呢?

蛇用胸腔呼吸。我们作为哺乳动物实际上是特别的,因为我们也有隔膜,但蛇和蜥蜴只使用它们的胸腔。它们旋转肋骨,使胸部变大,导致压力变化,导致空气涌入肺部。

那你是怎么调查蛇的行为的呢?

约翰:我们最初只是做一些观察工作。我们只是在观察蛇,收缩和进食,我们注意到它们在收缩或进食时,与它们在笼子里休息时相比,它们用不同的身体部位呼吸。一开始是肌电图,叫做肌电图。这项技术可以让我们测量穿过肌肉的电脉冲。我们发现控制呼吸和拉动肋骨的肌肉,蛇可以很好地控制身体不同部位的肌肉。但这并没有给出我们想要的答案。然后我申请了研究生院,去了布朗大学,为了使用这种技术,移动形态的x射线重建。它让我看到动物的内部,看到骨头是如何在活体动物体内运动的。当我这样做的时候,我可以使用一种实验装置来防止身体某一部分的肋骨运动,然后看看蛇是否会把它转移到其他地方。类似于收缩或吃大东西时发生的情况。 But we did a really controlled experiment where we could replicate it really easily too.

Chris -那么当他们收缩东西的时候为了避免窒息他们会怎么做呢?他们是怎么做到的?

约翰:我们发现蛇的肺很长。在蟒蛇中,它们的肺约占体长的30%。在其他种类的蛇中,它们可以达到体长的70%或80%。但是在这些蟒蛇中,它们的肺的前部是气体交换发生的地方,然后是后部,就像一个袋子。它们通常用前部呼吸。但是当我们把袖带放在前面并把它压下来时,他们就完全停止使用肋骨了。它们开始用背部呼吸,这真的很神奇,因为它们实际上是用背部呼吸的。他们只是换了个姿势,开始往下呼吸,然后把空气吸进前面的那部分肺里,即使那部分身体在做别的事情。

克里斯:难道这里没有“先有鸡还是先有蛋”的问题吗?因为为了做出这种行为,它们首先必须进化到能够做到这一点,这意味着它们可以用这种方式进食。你认为这种行为最初是如何出现的?

约翰:这是这项研究中真正困难的问题。在这种情况下,真的很难分辨哪个先有鸡还是先有蛋。因为你是对的。收缩和大量喷雾剂的摄入需要你在做这些事情的时候能够呼吸,所以早期的蛇很难夸大这些行为来吃100%和自己身体大小一样的猎物。就像我一口吃下180磅重的芝士汉堡。如果你在做的时候已经不能呼吸,那就真的很难了。我们认为,这种模块化的肺通气机制要么先于大型猎物的进食收缩,要么与之同步进化。然后,能够呼吸稍微好一点的反馈,可能会让你收缩一些更大的东西,然后吃一些更大的东西,然后拥有这种能力的反馈会让你进一步夸大这些特征。考虑到蛇实际上就是一管肋骨,而且它们确实有很好的肋骨控制能力,这种肋骨控制能力也有可能是蛇的早期特征之一。这种沿着身体移动肋骨的能力以不同的方式进入环境; That may have been turned into a ventilation mechanism, that may have come from a ventilation mechanism. But just because of the way snakes work, I think that this rib control thing was probably a really early trait within snake evolution. It's hard to tell which one came before the other ones, but maybe some future work will figure that out for us.

老年人,谈话

26:07 -为什么老年人更喜欢社交?

老年人产生更多的快乐诱导多巴胺……

为什么老年人更善于社交?
保罗·扎克,克莱蒙特研究生大学

催产素是大脑的拥抱激素。它帮助我们与孩子和爱人建立联系,使我们更倾向于信任他人。有趣的是,正如克莱蒙特研究生大学的保罗·扎克所表明的那样,我们年龄越大,赚的钱就越多,他推测这意味着我们往往对自己的命运更满意。随着年龄的增长,这也意味着我们更想与他人建立联系。考虑到这一点,我们的詹姆斯·泰特科(James Tytko)突然有一种冲动,想给一个对他来说非常特别的人打电话……

詹姆斯的祖母——喂?

詹姆斯:嗨,奶奶。你好吗?

詹姆斯的祖母——谁?我很好。

詹姆斯-我是詹姆斯。

詹姆斯的祖母——我认识詹姆斯,你好吗?

詹姆斯-我只是想打电话问问你怎么样了。

詹姆斯的祖母——你太好了,詹姆斯。非常感谢。

詹姆斯-不,一点也不担心。

詹姆斯的祖母——我不算太坏,但你说话不像詹姆斯。

詹姆斯-你为什么说可能是因为我在演播室的麦克风上。保罗·哈肯(Paul Hacken)和他的团队一直在证明,随着年龄的增长,你的大脑会训练释放更多的催产素,通过积极的社会互动进一步强化,你对这些行为的欲望会进一步增强。我问他他们是怎么做到的。

许多神经活性化学物质,如睾酮,雌激素,随着年龄的增长而下降。我们想看看催产素的释放会有什么作用。所以我们测量了催产素在血液中的变化,在一个短视频之后,18到99岁的人,然后将催产素的变化与各种行为联系起来,了解催产素的释放不仅随着年龄的增长而变化,而且它是否影响行为?事实上,我们发现年龄越大的人,他们释放的催产素越多,他们参与的帮助行为也越多。

詹姆斯-你说你要给一百个人看一段视频。视频到底是什么?你怎么知道它是一种催产素诱导剂。

保罗:在过去的15年里,我们在实验室里广泛研究了一段视频,现在很多人也在使用它。这是一种诱导大脑产生催产素的方法。有一个父亲和他两岁的儿子的视频,儿子死于脑癌。这太可悲了。它很甜,很温暖。然后我们给他们一个机会,因为我们用抽血来折磨他们,我们付钱给他们。我们给他们一个机会,把部分收入捐给制作视频的研究医院。然后我们进一步研究了催产素与之前的亲社会行为相关的变化。在这个例子中,去年有多少人向慈善机构捐赠了金钱、时间和物品。这是我们第一次证明催产素的急性分泌与回顾性亲社会行为有关。 And that's important because it tells us that the change in oxytocin may in fact, be tuning up based on your previous history of behavior. In other words, you can train your brain to release more oxytocin by engaging in more helping behaviors. So there's a key takeaway here for, for younger people or people of any age, which is if you have a habit of connecting to others, of helping others, then you're training yourself potentially to be a better oxytocin releaser. The more you release oxytocin, the greater satisfaction in life people have.

詹姆斯:我们刚刚过了复活节,斋月还在继续。你觉得你的作品和这些宗教传统是一致的吗?

保罗:我认为宗教传统已经存在了几千年,因为他们捕捉到了一些古老的智慧。我们在这里发现的是这一古老智慧的潜在神经学基础,即通过为他人服务,我们可以过上更充实、更快乐、更满意的生活。催产素在大脑中有一些有趣的作用。它减少了生理压力。这意味着我们有更好的心血管健康。它还能改善免疫系统。因此,通过服务他人,通过与他人建立联系,我们实际上改善了自己的心理健康,同时也改善了身体健康。

詹姆斯的祖母——你听到了吗,詹姆斯?

詹姆斯——我听到了。

詹姆斯的祖母:我可以打你的屁股。

詹姆斯-你可以。

詹姆斯的祖母——我可以叫詹姆斯。

詹姆斯-除非我活该。我希望。

詹姆斯的祖母——所以。再见,詹姆斯,规矩点。

詹姆斯-我会过得很愉快的。

詹姆斯的祖母——上帝保佑詹姆斯。再见,亲爱的。

哈利——刚才那位可爱的詹姆斯·泰特科奶奶不是很好吗?詹姆斯还采访了保罗·扎克,这项研究发表在《行为神经科学前沿》杂志上。

使用耳机听歌的人

31:32 -青少年对妈妈的声音反应较少

在听到陌生人的声音时,青少年的大脑似乎更容易受到奖励

青少年对妈妈的声音反应较少
丹·艾布拉姆斯,斯坦福大学

正如哈利·恩菲尔德(Harry Enfield)饰演的角色“凯文”(Kevin)的父母所深知的那样,当你和一个十几岁的孩子说话时,有时会觉得你的话像是一只耳朵进另一只耳朵出。作为一个十几岁的孩子,你可能会觉得和别人交流比听父母的话酷得多。现在,本周发表在《神经科学杂志》上的一项研究表明,这种选择性退出实际上可能是生物学上的。茱莉亚·拉维从斯坦福大学的丹·艾布拉姆斯那里听到了……

我们找来了一群13到16岁的孩子,我们找来了他们的妈妈,我们录下了他们妈妈说的一些非常简短的废话:

测试音频剪辑-钥匙-屁股-眼睛。

然后当他们听到母亲的声音时,我们用FMRI测量了他们的大脑活动:

测试音频剪辑-钥匙-屁股-眼睛。

还有陌生的女性声音说着同样的话。但母亲说:

测试音频剪辑-钥匙-屁股-眼睛。

与我们在年幼的孩子身上看到的相反,在青少年身上我们看到了完全相反的反应,与母亲的声音相比,他们对不熟悉的声音有更大的奖励反应。我们看到了这种转换。

朱莉娅:和更小的孩子相比,这是你期望看到的吗?

丹,我真希望我能说我早知道会这样。有时候科学是这样的,你偶然发现了一个很酷的结果。我们认为这是进化上的适应性。我们认为孩子们,在某种程度上,需要建立他们自己的生活,建立他们自己的社交网络,创造他们自己的社交世界。我们认为,生理过程需要发生,孩子们被要求离开他们的家庭和他们的直接照顾者。

Julia -在了解了Dan的工作之后,我不得不从我妈妈那里得到我自己十几岁的耳朵的第一手评估,Shell:当我还是个青少年的时候,我忽视你了吗?

老实说,我想不出有什么时候你不理睬我。也许在你三岁的时候,你开始想要走自己的路,你对其他人更感兴趣,真的。你以前有一辆婴儿车,你曾经面对着我,你曾经转头看每个人经过。但我不会说你真的无视我们。说实话,我觉得你是个很好的少年。

朱莉娅:你有没有觉得你说的话,我没在听?

米歇尔-我现在更有这种感觉了,真的。你在茱莉亚星球,对吧?

朱莉娅:嗯,是的,这是真的,但如果你有这样的感觉,我想道歉。然后我想说"这是生物学"所以,我为生物学道歉。

米歇尔:不要责怪生物学。那不是小混音的歌吗?

Julia - Girls Aloud。

Julia -当我们讨论Noughtie的流行乐队时,我似乎总是忽略我的父母。但是,对于那些现在和青少年生活在一起、正在为此挣扎的人,以及那些被告知不要把父母说的每句话都听进去的青少年,我问丹,根据他的发现,他是否有什么处理这种沟通不匹配的建议。

丹:我认为一个重要的信息是,青少年很容易因为不听父母的话或不理父母而受到诋毁。我想,作为成年人,我们都可以回首往事,说:“嗯,我并没有完全试图把我的父母拒之门外。我只是在过我的生活,专注于我的朋友。”青少年适应这些新的社会伙伴,但这不是针对个人的。这就是他们的思想走向,这就是他们的大脑在做什么。父母应该知道这是青少年发展的一个自然部分。

朱莉娅:当我们想到自己的行为,是什么决定了我们要做什么,当我们想到听别人说话时,我们想到的是话语和指令,而不一定是声音本身。我觉得很有趣的是,你的研究表明,关键不在于话语,也不在于指令,甚至不在于情绪,而在于说话的人。

丹-是的。我认为声音很容易被认为是理所当然的:它们无处不在。我们认为声音是我们日常生活中最令人愉快的刺激之一。它们帮助人们感受到彼此的联系,感觉自己是团体和家庭的一部分。它说明了在没有电子设备和短信的情况下,以自然的方式倾听彼此的声音和交流是多么重要。

海里的游泳者。

35:58 -野外游泳

河里的游泳俱乐部已经满员;难道没有人担心这条河的清洁度吗?

野外游泳
西蒙·克劳赫斯特,尼基·布兰宁,亚历克斯·巴克斯顿

哈里·刘易斯和詹姆斯·泰特科准备在剑桥的剑河游泳。沿着一条安静的河流,树木悬在水面上,偶尔会有划船的人顺流而下。西蒙·克劳赫斯特、尼基·布兰宁和亚历克斯·巴克斯顿也加入了他们的行列。

哈利——真厉害,詹姆。你要走楼梯吗?

詹姆斯-慢慢进去?

哈利——我认为詹姆斯,和尼基、亚历克斯和西蒙相比,你进来的方式确实有很大的不同。

詹姆斯:当然。我还要多久才能适应?

西蒙,你得走了,给我一分钟。

詹姆斯-好吧。我很好。

你正在收听的是裸体科学家,这是我们的夏季特辑。金宝搏app最新下载这就是我,哈利·刘易斯,我还设法把詹姆斯·泰特科拉出了办公室。你现在所处的位置很热门吗?因为它确实让人感觉在过去的几天里一直在这里,在节目正式开始之前,它可以缓解炎热。看来詹姆斯和我要被引诱去剑桥的河湾里尽情畅游了。我和詹姆斯还有尼基·布兰宁,和亚历克斯·巴克斯顿一起轻松地在水中滑行,和我一起上岸的是西蒙·克劳赫斯特。在这么美好的一天下来,我们在哪里,我们在看什么?

西蒙:我们在绵羊草地。我们正看着河岸上美丽的柳树。所以我可以看到我的妻子和我的朋友尼克,在水里一起游泳,享受水,21度的温度比一年中通常要高。在过去的几年里,野生游泳越来越受欢迎,我们有很多人申请加入我们的游泳俱乐部,我们无法应付这么多的人。

哈利:你说当时是21度,听起来很暖和。我一想到西蒙,就浑身发抖,因为我讨厌冷,但是21?你怎么证明那是21度呢?好吧,西蒙,我们有一个温度计,这样我们就可以看看实际的测量结果了。我们开始吧。

Simon -我们现在用的是老式的模拟温度计。趁它还没变,我们赶紧把它放到水里。温度略低于21度,当液体从水中出来时,你可以看到它立即下落,因为它在空气中冷却,有点像冰箱。

哈利——<笑>詹姆,你刚刚也跳出水面了。你进来的时候,我想这是一种勇敢的努力。怎么样?

詹姆斯:是的,这绝对是陈词滥调,但一旦你进去,就会觉得很可爱。

哈里-西蒙,你说现在你的游泳俱乐部的申请者太多了,根本无法支持。你认为这代表了英国其他河流和野生游泳俱乐部的情况吗?

西蒙:嗯,人们对野生游泳的兴趣和活动激增。只要人们安全负责地去做。我不认为这是个问题。如果人们没有任何经验,也不是游泳健将,就直接跳进水里,那么你就会遇到问题,人们很快就会陷入困境。

哈利——尼基和亚历克斯,你们很有风度地游到我们这边来了,我得补充一句。詹姆斯进来的时候,他拼命地屏住呼吸,并没有那么惨。<笑>是什么样子的?河怎么样了?

尼基-哦,真漂亮。老实说,这真是太棒了。我可以在上面呆上几个小时。

我知道,尼基,你今天已经出去两次了。今天早上你还没睡,对吧?

尼基-是的。我在丽都游泳,夏天的时候我试着一天游两次,因为那里非常好。

哈利——我的意思是,据说泡冷水对健康有好处。显然,锻炼是有益的。你是在大自然中,所以这对你的精神健康有一点好处,不是吗?这些是你考虑过的事情吗,还是仅仅是因为,你知道,我有一点额外的精力,我起得很早。为什么不走出去,走进这个世界呢?

亚历克斯-上瘾了。我想尼基可能会同意这一点,上瘾。这就像你每天固定的东西,你知道,这是一个很好的上瘾,我赶紧补充说。

西蒙:它对你的身体和精神健康都有积极的影响。我发现当我去游泳的时候,它能很好地补充一天的时间,它几乎能让你从一天中得到双倍的乐趣

哈利——在像今天这样的日子里,利用它是完全有意义的,因为它就在门口。你们是在天气不暖和、阳光不充足、河水温度不超过21度的时候出来的吗?

尼基-是的。我想我游过的最冷的一次是在河水结冰的时候,我在冰上划了一个圈,然后绕着圈游了一圈。

哈利——你看不见,但我很惊讶。尼基,有人目击过吗?

尼基:是的,我有照片。

亚历克斯:我们趟着雪来到河边,你甚至看不到河的边缘

尼基-我们趟过了洪水!

亚历克斯-这就是我说的上瘾。

哈里:而且,这是基于历史上在这里进行的游泳。不是吗?这里有这个区域的照片。整体来看。

亚历克斯:在室内游泳池建成之前,在那之前,每个人都在河里游泳。我母亲在剑桥长大,20世纪30年代,她在这里的侧河里学会了游泳。你小时候就会游泳。在你被允许进入主河之前,你必须证明你可以在浅水区游泳,实际上是有人负责这一切的。

哈利:嗯,今天情况可能发生了很大的变化。没有一个真正的机构或管理机构来照顾野生河流中的游泳者,对吗?我的意思是,这让我想到了一个更普遍的问题。它不像马尔代夫那样清澈无色,风景如画。卡姆河有一种暗绿色,不是吗?<笑>。你进出的时候觉得安全吗?有担心水的清洁度吗?

西蒙:是的。人们担心水质问题,而我们位于水处理厂的下游。水质确实各不相同。有些人全年都在英勇地监测水质。我们知道有时细菌负荷会更高。其中一些来自污水处理厂的排放。部分原因是当河水流量较高时,水中悬浮的颗粒更多,很难将这两种影响分开。

哈利-你感觉怎么样,尼基?你进去的时候会害怕吗?

尼基:我当然会在洪水和暴雨中更多地想到它。我认为你必须更明智,我倾向于让我的头浮出水面。这并不妨碍我游泳,但我确实会考虑这个问题。

哈利——对。说到这里,我想我已经拖得够久了。我最好也进去。

哈利——接着说。在我把脚趾伸进水里之前,让我先让你了解一下情况。我们的计划是沿着卡姆河顺流而下直达剑桥市中心。我们会在一些重要的科学地点停留。希望我们也有机会翻阅一些历史书。体育,野生动物技术,都将到来。但我们最好先见见彼得船长,这之后我们就去见他。天啊,会很冷的。

詹姆斯-别夸大其词。好吧。<溅>

蜜蜂在花上

43:09 -肥料影响蜜蜂看花的方式

蜜蜂是如何探测到花周围的电场的,而肥料又是如何破坏它的

肥料影响蜜蜂看花的方式
Sam England,布里斯托尔大学

化肥对现代农业至关重要:如果没有它们提供的更高的作物产量,我们都会挨饿。但是,化肥通常是用氨制成的,这意味着它们会以温室气体排放的形式对环境产生重大影响。它们还会在河流、水库甚至海洋中产生藻华。现在,一项新的研究表明,通过影响花朵周围的电场,肥料也可以改变传粉昆虫(如蜜蜂)看到它们的方式。布里斯托尔大学的Sam England告诉Will Tingle植物是如何产生电场的,以及肥料可能会做什么来阻止蜜蜂……

山姆:我们知道,花周围的电场有两个主要来源。一个来自于它们与大气的相互作用。所以这些花在某种程度上是导体,就像你家里电线和电器里的金属是导体一样。事实上,植物组织也有很强的导电性。现在,有趣的是,这些植物显然是被困在地下的,但它们却指向地面上方的大气。大气中也有电场。当它变得非常强大的时候,你就会看到像雷声和闪电这样的东西。但即使在晴朗的天气里,大气中仍然存在一定数量的垂直电场。这意味着接地的植物相对于它周围的空气,实际上有一个电场因为它和周围空气的电荷不一样。除了它们与大气相互作用产生的电场之外,植物本身也有各种各样的生理过程在里面进行,在植物内部细胞之间传输离子和信号也会在花的外部产生电场。 So those are the two main sources of electric field around flowers that we know of at the moment.

像蜜蜂这样的昆虫如何利用这些电场来探测花朵的存在呢?

萨姆:有一件很酷的事情是我们在过去十年左右才真正发现的,那就是几种不同种类的昆虫能够探测到空气中的电场。它们这样做的方式基本上是它们身上的毛发被电场推来推去。你可以这样想,当你用头发给气球充电时,气球可以把你的头发推来推去。本质上,当蜜蜂进入花周围的电场时,它们身上的细小毛发也发生了同样的事情。最酷的是,这可能会给他们提供一些有用的信息。理论上,它们可以用它来探测花朵的位置,当然,它们有出色的嗅觉和视觉来帮助它们做到这一点。但我们之前发现的是,当蜜蜂拜访一朵花时,它会在一段时间内改变花周围的电场,大约几分钟。因此,在第一只蜜蜂之后出现的另一只蜜蜂可能能够探测到电场的差异,并将其作为一个线索,来判断这只蜜蜂最近是否去过那朵花,也许花蜜减少了,因为它最近去过。所以这可能会给这些蜜蜂一些线索,让它们知道那朵花里是否有足够的花蜜。

是什么让合成肥料改变了这些花的可探测性?

山姆:我们试图在研究中稍微解开这个谜团,但可以肯定的是,这是需要更详细地研究确切机制的地方。我们认为这可能有两种主要方式。一种是它只是改变了花表面的电学特性,也改变了周围空气的电学特性,比如湿度,还有导电性比如花表面的电导率。这本质上意味着电场以不同的方式在材料中传播,这可以使它们更强或更弱。在我们观察的肥料的例子中,似乎它们实际上使电场更强,这可能会让蜜蜂很困惑。它可能产生影响的另一种方式是,在合成肥料中发现的许多刺激性化学物质会给植物带来压力。当它们这样做的时候,基本上会导致植物开始移动离子,就像植物内部不同细胞之间的信号传递,本质上告诉植物的其他部分,我们这里可能遇到了一点麻烦,这再次改变了花的电谱。

最后,这一发现会对昆虫种群及其与花卉的关系产生什么影响?

山姆:这是其中一件事情,有大量的证据开始积累,证明我们的许多活动和我们向环境中引入的许多化学物质以许多不同的方式对许多不同种类的昆虫产生了相当不利的影响。我们已经知道,许多化肥和杀虫剂对蜜蜂等传粉昆虫是非常有害的。而我们的研究实际上只是从另一个角度说明了这是如何发生的。但当然,这确实为我们在未来继续开发这些技术的过程中,如何尝试和减轻这些负面影响开辟了潜在的新途径。

一个xombie

[48:12]脑的营养价值是什么?

也许僵尸们发现了什么……

大脑的营养价值是什么?

Jonathan Reisman回答了这个问题…

乔纳森:嗯,除了吃别人大脑的法律和道德问题之外,这是一顿营养丰富、热量很高的饭。人类大脑的平均重量约为3磅或1.3公斤左右,其中60%是脂肪。髓磷脂是一种隔离所有神经的物质。如果神经是金属丝,髓磷脂就是一种橡胶涂层。所以大量的脂肪会提供大量的卡路里,可能足够你维持几天的卡路里——你知道,如果你只有一个人脑来维持生命的话。还有蛋白质,各种矿物质,以及一些B族维生素。我不知道这个人在提交这个问题时是否要求提供食谱,但我会选择传统的脑三明治制作方法。在圣路易斯市很常见,就是把大脑切片,蘸上鸡蛋,加香料,然后油炸,然后放在黑麦面包上,再涂上热芥末作为三明治。

克里斯-好吃。我可能会问其他小组成员他们的大脑相关食谱。凯瑟琳?

Kathryn Harkup -我有一个问题。我记得很多年前看到过一个标志,说聪明的食人族不吃大脑,因为疾病会在物种内传播和积累。这是真的吗?

乔纳森:是的。最著名的例子是朊病毒形式的疾病。有一种叫做库鲁病的疾病,历史上在巴布亚新几内亚很常见,那里的同类相食更常见——也许在古代比现在更常见。但人们死后会有一种吃大脑的仪式,这种朊病毒疾病,库鲁病,会在人与人之间传播。还有疯牛病或牛海绵状脑病,它们可以通过,我不完全清楚它传染给人类的几率有多高,但吃受感染动物的神经组织或大脑确实会让你处于危险之中。我认为感染任何朊病毒疾病的风险,包括疯牛病或慢性消耗性疾病,这在美国的白尾鹿中很常见,对人类的传播性并没有很好的记录。但对于库鲁病,世界上每个医学院学生都知道,因为这是一个非常独特的例子。这肯定有风险。

艺术家对超大质量黑洞的印象

51:01 -黑洞为什么会旋转?

答案是放大它们中心的奇点。

黑洞为什么会旋转?

所以为了理解黑洞旋转的原因,我们必须了解它们是如何形成的。当恒星在自身重量的作用下坍缩时,黑洞就形成了。恒星内部主要发生两个过程。重力把所有的氢和氦拉到一起,然后在核心发生核聚变迫使所有的氢原子聚集在一起形成氦然后三个氦聚集在一起形成一个碳。这提供了大量的能量来阻止坍缩。但最终恒星会耗尽中心的燃料不再有很大的向外的力因为核聚变。所以重力迫使它向内,恒星开始坍缩。现在,我们观察到的所有恒星都有某种形式的旋转,它们都在旋转。在物理学中,就像能量守恒一样,你有一个叫做角动量守恒的东西。你必须一直保持同样的势头。 You have to maintain it. So when the black hole is collapsing, it's going to keep that momentum of the star that existed before it. So you have a star that's spinning much like you have an ice skater that's spinning: they bring their arms in, they spin faster. That's the same thing that's happening. You have a star that's spinning, it collapses in on itself. It still has to spin. The question of what exactly is spinning, well, you have a singularity at the centre of a black hole, and we usually say it's this infinite density thing. You have a lot of mass in this infinitesimally small space, but in reality it does have some volume. It's just so small that we can just kind of say that it doesn't. And so it is that tiny, tiny volume of mass at the centre of a black hole that's spinning. Now, we don't exactly know what is happening at the centre of a black hole and we may never know. So it's important to say that, but that's what we've theorised to have happened based off of equations and physics and all of that. But physics gets super wonky on these small scales.

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