问答:狡猾的设备和数学混乱

我们的小组能答对一道数学题吗....
2023年5月23日
提出的克里斯•史密斯
生产詹姆斯Tytko

考试

参加考试。

分享

你的问题将在我们的显微镜下,我们将邀请我们的嘉宾就一些话题给出他们的专家见解。包括,为什么芦笋会让你的尿臭?塑料虫能帮助防止污染吗?国际空间站会发生什么呢?另外,中场休息的时候会有我们的例行测验。

在这一集里

麦克风和混音台

这次加入我们…

本周和克里斯·史密斯一起回答你的问题的是路易斯·达特内尔,他是一位对寻找火星和其他地方的微生物生命感兴趣的天体生物学家。他也是多本书的作者,包括他刚刚出版的一本新书,名为《作为人类:我们的生物学如何塑造世界历史》。这是怎么回事?

刘易斯:在这本新书中,我审视了我们作为动物,作为一个物种的所有不同方面——我们的人性。比如我们的基因、解剖学、生理学或心理学(比如认知偏见),以及它们如何在人类历史进程中产生巨大的影响。例如,维多利亚女王的一个特定突变是如何间接导致一百年后的俄国革命的?

克里斯-那是血友病吗?

刘易斯:没错,是血友病。单点突变似乎是在她受精时自发产生的。

Chris:所以你想说的是,因为我们创造了世界,改变我们的事物也改变了我们创造的世界?

路易斯-没错。所以今天的人类,住在闪闪发光的摩天大楼里,基本上和我们十万年前生活在非洲的祖先是一样的。我们的人性是一样的,我们在历史上一直是不变的。所以我要通过这本书的章节来解开这些故事的线索,这些故事讲述了我们生物学的不同方面是如何对历史进程产生长期影响的:它的主题,它的趋势或特定事件,特定的结果。

克里斯:那这和你在火星上寻找生命有什么关系呢?

路易斯-哦,说实话,很少。我的第一本书《宇宙中的生命》是一本初学者指南,讲的都是天体生物学,以及我们如何寻找外星人,如何在其他星球上寻找生命。但作为一个研究领域,天体生物学是非常跨学科的。这是生物学与行星科学、空间科学、天文学和地质学的重叠。所以在我写的所有书中,我都戴着这种跨学科的帽子。《做人》将是我现在的第五本书,着眼于科学以及它如何与其他事物重叠:在这个特殊的例子中是科学和历史。

克里斯-很高兴你能来,路易斯。谢谢你的光临。另外,这是Ems Lord,她是NRICH的主任。这是剑桥大学的数学拓展项目。我应该告诉家里的每个人,GCSE数学明天开始,所以我带来了一个GCSE数学问题,我带来它的原因是我女儿把它交给我,她说,“这是一个非常难的问题,你能做吗?”我想,“哦,这很简单。”我试了一下,然后想,“不,实际上,我不能,但我认识一个女人可以!”你已经试过了,所以我们稍后会和听众分享这个问题。我不知道你是否有进步,但上次你上节目的时候,我长篇大论的原因是,那天苏纳克说:“我想看到人们把数学学习到18岁,我想提高大众的数学素养和计算能力。”从那时起,公式和方程中加入了更多的细节。 Your views?

你说得对,我们提供了更多的背景资料,这是非常重要的,因为我想当我们第一次听到这个消息时,每个人都举手说:“我们要怎么处理这个?”我们去哪里找老师?怎么每个人都能考A-level数学呢?”我认为我们正在进行一些非常有趣的对话。这对学徒来说是什么样子?A-level学生现在的情况如何?事实上,参与数学教育并成为这些对话的一部分是一个非常令人兴奋的时刻。

Chris -你在NRICH的角色,真的是一个大使的角色,向人们解释和展示数学并不像他们想象的那么可怕吗?

我从来没想过数学是可怕的!

克里斯-那是因为你是个数学家!我觉得有点吓人,

但我们都是数学家。你每天都在用数学。在演播室里坐在我两边的人每天都在用数学。

克里斯:他们现在是这样,因为我们给了他们同样的问题!他们也有一页笔记。

但问题是,我们都在使用它,所以我们都是数学家,就像我们都是读者一样,我们每天都在看课文。所以我认为最好不要认为数学只是你在课堂上做的事情,而是把它看作我们每天都在做的事情。这是一个非常有用的工具,可以让我们做一些奇妙的事情。数学是我们日常生活的一部分。

克里斯-谢谢,艾米。Anna Ploszajski本周也在这里。她几年前上过这个节目。你是一位材料科学家。你对事物是如何构成的,它们是由什么构成的,以及它们的构成赋予它们的属性以及如何赋予它们额外的属性非常感兴趣。

安娜:完全正确。但我想刘易斯所关注的不同之处在于,他关注的是生物材料和生物是如何形成的,我说的是人类制造的东西。

克里斯:给我们举几个例子吧,是什么让你浮起了你的船?

安娜:当我还是研究员的时候,我一直在研究可以储存氢的新材料。这是为了能够为各种各样的材料做出贡献,这些材料可以帮助我们缓解气候变化,创造一个更可持续的未来。所以这些储氢材料,大家可能对圣诞节前上映的电影《玻璃洋葱》很熟悉,这些材料储存氢,氢通常是一种气体,一种非常轻的固体气体。这样做的好处是固体的密度要大得多,这意味着我们可以用更小更轻的方式携带更多的氢。我们这么做的原因是氢含有大量的可用能量,所以我们也可以从普通的水中制造氢。所以它代表了一个非常令人兴奋的潜在的新能源,对于一个真正可持续的未来,如果我们能破解一些材料科学难题。

克里斯-听起来我们需要这样的突破,因为我本周看到了一个令人震惊的标题,预计到2027年,我们将违反巴黎协议1.5度的温度目标。我的意思是,这只需要几年的时间。

安娜:这是一个非常非常可怕的数据。对于我们所有人来说,时间真的是至关重要的,我们要齐心协力,尽我们所能,帮助减轻气候变化造成的损害。

Chris -那是Anna Ploszajski,她是一名材料科学家。我们将和她讨论我们使用的材料和我们还没有使用的材料或者我们还不知道存在的材料我们可以在更广阔的世界中发挥有用的作用。还有天文学家Xander Byrne。他来自剑桥大学天文研究所。你在做什么工作?

赞德-我刚要开始读博士了。我可能会对其他恒星周围的行星进行建模,也许会观察它们的大气层,了解它们是由什么组成的,也许还会评估这些行星是否适合居住。

这周报纸上有一篇关于一次大爆炸的报道,天文学家称之为他们所见过的最大的爆炸。那是什么?

赞德-这叫恐怖芭比。

克里斯-谁叫的?

赞德:嗯,它的编目方式的首字母缩写是ZTF20ABRBEIE。

克里斯-说到嘴边就脱口而出,不是吗?我明白他们为什么想要重命名了。

珊德:没错。天文学家在命名方面非常非常糟糕。

克里斯-在哪里发生的?

赞德-它发生在一个非常遥远的星系。天文学家总是在计算物体有多远时遇到一些麻烦,因为如果你看到一些明亮的东西,它可能是非常非常明亮的东西,非常遥远。或者它就在附近。

克里斯-那是什么爆炸了?

赞德:这还不太清楚。关于它是什么,有两种主要的相互竞争的理论,但目前我们似乎拥有的最好的理论是,它是一团气体云落入一个超大质量的黑洞。这可能是太阳质量的一亿倍,也就是黑洞,然后气体落在它上面,被加热,达到难以置信的高温,爆发出一场大爆炸,是太阳系的一百倍。

克里斯-他们怎么发现的?有没有望远镜一直在扫描天空,寻找突然出现的亮光和其他东西?

赞德-它是由一个叫兹威基转运设施的机构发现的。

克里斯-太棒了。所以,如果你有任何关于太空科学的问题,或者任何关于数学的问题,任何关于材料科学的问题,或者任何关于火星上的生命的问题,现在是你的机会,让我们的梦之队为你解答。

孩子对数学的思考

09:56 -你比16岁的孩子聪明吗?

我们的小组能在这道考题中找到x和y吗?

你比16岁的孩子聪明吗?

克里斯·史密斯向数学家埃姆·洛德提出了这个问题。

我认为,当你遇到这样的问题时,你必须花很长时间来思考它,然后再回到我们如何解决问题?我认为第一件事就是试着用你自己的话来表达:绝对关键。有一个很好的策略。但即便如此,因为你有这两个不同的部分,还有很多事情要做,你可以使用很多不同的策略。我不建议你一边听广播一边解决问题。我确实认为这是一个挑战,但这就对了。

一张塑料杯在海浪中的照片

11:21 -“可生物降解”塑料只是绿色清洗吗?

我们怎么知道它们不会对环境造成其他影响……

“可生物降解”塑料只是绿色清洗吗?

Chris Smith向Anna Ploszajski提出了这个问题。

安娜:当我们谈论材料的时候,有一件事我们必须非常小心,同时也要注意对环境有益和有害的东西,那就是“更好”这个词——这种对材料好坏的价值判断。它可能会造成污染,也可能会进入海龟的胃里,但我认为把它称为更好或好或坏有点棘手,很难让我们理解。关于生物降解,重要的是要考虑我们想让这些材料做什么,因为我认为当我们谈论对环境更好的东西时,理想情况下,我们想要的是我们制造、生产、使用然后处理的东西,理想情况下,对我们的自然环境没有影响。材料真正的圣杯是,它们存在于我们所说的循环物质经济中,就像在自然界中,所有由植物和动物生产的材料都来自其他植物和动物,最终又回到植物和动物身上。因此,如果我们想一下我们如何使用我们的材料的理想情况,看看自然世界以及自然世界是如何创造这种极端循环的材料经济的,这将是一个很好的主意。我们的人造物质经济是相当线性的。我们从地下挖东西,我们用它,我们扔掉它。看看自然界,它是如何回收材料的?很多时候,它会降解,这意味着小虫子、蠕虫、细菌和真菌会来,它们经常把这些物质、这些材料当作食物。或者找个地方住。 Our materials that we are making, our synthetic materials that are able to biodegrade, what we are hoping for are bacteria and worms, that will be able to find the stuff that we make a useful nutrient source.

克里斯:这有可能吗,安娜?

安娜:是的。2016年,科学家们发现,有几种细菌会消耗我们以合成方式制造的各种聚合物。但问题是,你需要的情况,你需要的环境,你需要的条件,通常是非常具体的。所以当我们谈到生物可降解材料时,我们希望最终产品是友好的,并且不会伤害环境中的任何动物。不幸的是,很多可生物降解的材料要么不能完全生物降解,所以它们分解成微塑料,然后对环境造成更大的破坏,要么它们降解成类似液体聚合物或液体塑料的物质,这些物质更容易进入我们的生态系统,并开始造成破坏。所以我们需要小心,如果我们只是在创造可生物降解的材料,我们需要确保它们降解后的实际产品对环境仍然是无害的。

牵手的情侣

15:16 -友谊有进化上的益处吗?

他们是如何帮助我们渡过....的

友谊有进化上的益处吗?

克里斯·史密斯向天体生物学家刘易斯·达特内尔提出了这个问题……

刘易斯:心理学家一直试图理解人类行为的一个核心问题是,为什么我们如此善于互相帮助。我们非常合作,我们对彼此非常无私对于为什么人们会互相帮助以及为什么同一物种的动物通常会互相帮助最好的解释之一就是互惠利他主义。所以如果我帮你,过一会儿你也会帮我,我们都提高了自己的健康,帮助了自己的生存。但这样做的问题是,你必须运行某种分类账,或记录过去谁帮助过你,谁欺骗过你,接受了你的帮助,然后不回报。所以你不想做太多这样的事情,试图记住你的社区或社会中所有其他人谁欺骗过你或谁在过去帮助过你。所以,如果你和另一个人发展了一种特别亲密的关系或联系,也就是说,你发展了一段友谊,你就不再需要费心去回忆每次你帮助他们或他们帮助你的时候。你只要相信他们,他们以后会回报你的。它简化了整个行为问题。

赞德-听起来像是一种不需要向朋友还钱的方式!

刘易斯:我想你可以假设,当你和某人建立了这种亲密的关系,我们称之为人类的“友谊”,你就有点信任他们了。如果有人欺骗你的次数足够多,并且在第16周内没有回报,你们的友谊就会破裂。他们不再是你的朋友了,对吧?

数学黑板

17:37 -数学题写得不好吗?

翻译能力和数学能力一样重要吗?

数学题写得不好吗?

克里斯·史密斯请数学家埃姆·洛德、天体生物学家刘易斯·达特内尔和空间科学家桑德·伯恩来看看这道GCSE数学题……

好的数学问题是你想要解决的问题。看着这个问题,我想我的第一反应是,我不认为我是这个房间里唯一一个有同样想法的人,“我能多快离开这里?”这不是你一觉醒来就认为这是我做数学时想要解决的问题。我认为我们提出有吸引力的问题和与现实生活相联系的问题是非常重要的。

克里斯-我笑是因为我们这有颗行星那么大的大脑。你们这些人的智商加起来是几百和几百。你们都在涂鸦。赞德,你怎么看这个问题?

赞德——读到一半,我就觉得无聊了。这么长,我记得上面说这道题是四分?

艾米-我觉得像这样的东西,你不能对它失去兴趣。你必须全身心投入。所以我认为这是第一件事,有一个简单的问题,有一些真正伟大的数学。我们还必须考虑阅读水平,因为不是每个擅长数学的人都一定擅长阅读。这需要很多的理解才能让你明白。让我们面对现实吧,阅读理解在上周和今天的sat试卷上都有很多关于小孩子的新闻。所以,你知道,在理解方面是具有挑战性的。我可以看到他们试图在现实生活中,“手机,电视”,但真的吗?这可能是一个数学家试图思考现实生活的问题,但可能不是和孩子们一起写的。我记得几年前有一个关于糖果的好问题当时有人在分享一些糖果这个问题也登上了头条每个人走出考场都想解决这个问题。

刘易斯:我有一个答案,我很好奇你是否也有同样的答案,但我喜欢这类问题的原因是,你能在多大程度上完成不同语言之间的翻译,这是一个挑战。你怎么能把这个稍微有点笨拙的英语句子写成一个数学句子呢?你得到两个方程,联立方程,你把它们合并在一起,最后得到两个答案,两个数字,这有点令人满意。你解开了一个谜题。虽然我真的一点也不在乎答案。

Chris:真正有趣的是,你们两个都说过这是关于翻译的问题。这是关于接受别人在英语中设定的挑战,你必须把它翻译成数学语言,但是你的数学语言。艾米,你能帮我们摆脱痛苦告诉我们怎么做吗?

埃姆斯:现在我们请到了NRICH的主任,我们要做的就是给大家一些提示和提示。所以当我在涂鸦的时候,我一直在努力思考学生们可能会用不同的方式来给出提示和提示。我想说的是我的一个同事,也叫克里斯,当数字变得有点挑战性时,他有一种很好的方法来解决这些问题。他说,想一些更简单的东西。所以不要把这些数字加起来,也许你有一张20英镑的钞票,你要按一个简单的比例分享它,也许是2比3。你打算怎么做呢?所以让它从简单开始。一旦你有机会在一个更简单的层面上玩它你就可以更容易地用自己的语言来表达它,然后你就可以做我们一直在做的事情,草草地写一个联立方程。这就是我的答案。

克里斯:你得让我们从痛苦中解脱出来,告诉我们该怎么做,答案是什么。

所以我写了两句数学。我的第一句话是X + 40 / Y + 40 = 15 / 22。数学语言中的第二个句子也是类似的:X减100除以Y减100等于8除以15。然后你把它乘出来,得到X等于一些式子然后你把这个式子代入另一个方程然后你在数学上翻来翻去,就像四五行涂鸦,直到最后答案突然出现。

赞德——差不多吧。有时候你可以从中看出一些技巧。为了拿到学位,我做了大量的数学运算,所以偶尔会发现一些捷径。一个方程减去另一个方程得到7x减去7y等于什么然后除以7就得到了。我有一个更简单的东西用x和y表示而不是前面的任何因子。所以有了足够的经验,你就能找到捷径。

克里斯-你解决了我就放心了。是英国人杀死了它,而不是数学。这不是难的数学,只是很难变成数学语言,我认为。

我认为这显示了写问题的技巧,有时即使人们的意思很好,他们也不一定总是正确的。

宇航员在地球上空太空行走

微重力会阻止我们殖民系外行星吗?

Chris Smith向剑桥大学空间科学家Xander Byrne提出了这个问题。

赞德:是的,我们在微重力环境下有很多困难。我们在进化过程中经历了很多不同的情况,但地球的引力在整个过程中都是完全恒定的。所以我们已经完全适应了地球上的重力。当宇航员从国际空间站回来时,人们会发现一些东西。有一个特别的研究,非常酷,因为他们有一对双胞胎,其中一个是宇航员,去了那里,另一个留在地球上,所以当他回来时,他们可以比较两者。但最主要的是骨密度下降,就像问题说的,我认为每月减少1%或2%,这是非常重要的。你的肌肉质量明显下降,因为你不必一直与重力作斗争。心脏有一个特殊的问题,因为通常情况下,在地球上,心脏必须将血液泵到头部,但在太空中,你不需要这样做。所以随着时间的推移,你的心脏会萎缩,然后你的血压会降低,这开始成为一个问题。

艾米斯-我只是在想,当你谈到这一切的时候,前几天的新闻说他们正在训练第一个有假肢的宇航员,当他们在呕吐彗星上训练时,他们面临的困难是试图让他们的腿弯曲。

Xander:在生活的几乎任何领域,如果你有残疾,人们在设计人们将要拥有的体验时通常不会考虑到这一点。

克里斯-换句话说,是的,这将是一个问题,但它是可以克服的。我们需要考虑的事实是,我们的生理机能并不一定适应这些其他地方,并加以补偿,无论是通过药物、锻炼,还是其他保持人们健康的方式来补偿。

Xander:他们通常尝试减轻这种情况的方式主要是通过锻炼。我的意思是,有一个很好的例子,蒂姆·皮克,当他还在那里的时候,他跑了一次马拉松。它的工作方式是他在跑步机上他被绑在地板上。

克里斯:你必须让你的肌肉和骨骼承受负荷,否则它们会分崩离析,萎缩,然后你带着一副70岁老人的骨架回家。

Xander:当他们回到地球时,他们通常会接受一些适度的物理治疗,他们必须经历这些治疗,以便在他们回来后再次成为一个功能正常的人。

测试

28:33 -我们来玩点小游戏吧!

谁将是这个月的“脑洞大开”?

让我们来玩点小游戏吧!

这是对小组成员的一般(科学)知识测试时间,数学家Ems Lord,空间科学家Xander Byrne,材料科学家Anna Ploszajski和天体生物学家Lewis Dartnell…

现在是节目的最后一部分,两支队伍要比一比谁的脑子更聪明,而另一方面,谁的学术成果将被束之高阁,因为现在是测试时间。你在家里当然也可以跟着玩。第一组是路易斯和艾米,第二组是赞德和安娜。这意味着每个队都有一个曾经赢过测试的人。所以你们中的一个会回家,以前的赢家,变成输家。所以第一轮叫做冒名顶替综合症。第一组刘易斯和艾米斯,稍早的时候,我们听说考试季的开始会让很多年轻人觉得他们不应该在学习上表现出色或者不值得他们想要的职业道路。这就是所谓的冒名顶替综合症。那么我们的队伍能在这一轮中发现冒牌货吗?一队,哪一个不是真的动物? Is it A) The Giant Dwarf bat B) the Fried Egg jellyfish, or C) the Pleasing fungus beetle? What do you think Lewis and Ems?

刘易斯-嗯,我觉得煎蛋水母是真的。巨型矮蝙蝠本身就是一种矛盾。所以你认为它并不存在,而且天文学家不擅长命名,生物学家有时也会很糟糕。所以我想知道他们是否发现了一只矮蝙蝠,几年后又发现了一只大蝙蝠。你有什么感觉,艾米?

艾米-我是以一个有蝙蝠探测器的人的身份说话的。当我读到关于巨型矮蝙蝠的文章时,我只是在努力思考。我们在剑桥河边就有道本顿家。我没有遇到过。这并不意味着它们不存在。可能不是在剑桥。第二个我想不可能,但是你很喜欢吗?

刘易斯:我只是觉得水母看起来有点像煎蛋,为什么不呢?

克里斯-我们得催你快点。

刘易斯-我想是巨人矮蝙蝠。我是一名生物学家,我认为这不会给我的直觉增加任何重量。

艾米-你是生物学家,我愿意和你一起去。

路易斯-算在我头上!

克里斯-你要拿球棒,你是对的。在《裸体科学家》的“每周大脑大测验”中脱颖而出。是的,你说得对。煎蛋水母就像罐头上写的那样。这是一种水母,在地中海发现,它的顶部有一个橙色的团块,使它看起来像一个单面朝上的鸡蛋。之所以叫喜菌甲虫,是因为它是一种完全无害的以真菌为食的甲虫。巨大的矮人蝙蝠是我们之前编的。一队干得好,路易斯和艾米。你目前领先一分。第二组,哪位科学家从未获得过诺贝尔物理学奖? This is for Xander and Anna. Is it A) Stephen Hawking B) Albert Einstein or C) Niels Bohr? What do you both reckon?

Xander -我想我知道这个是因为爱因斯坦确实获得了诺贝尔奖。但它不是相对论,有些人对相对论有点困惑。我很确定尼尔斯·玻尔做过。那是在物理学家不多的时候,也没有太多的事情发生。所以我想知道是不是史蒂芬·霍金被挤了出去,没有得到一个?

安娜:这也是我的直觉,霍金。这显然也是剑桥的主题。所以也许我们应该认为这也是一个暗示。

克里斯-是的。你们俩都干得好。你确实正确地认出了斯蒂芬·霍金是冒名顶替者。尽管霍金在黑洞方面做出了革命性的研究,但他从未获得过诺贝尔奖。爱因斯坦因其在时空方面的贡献而获得光电效应奖,而玻尔则是量子力学背后的天才之一。到目前为止,我们进入了第二轮,两队各有一场比赛。下一轮被称为“技术是”或“技术否”。你能从这张奇特的精美小玩意清单中认出假货。回到艾米和路易斯的话题。哪个是我们编的? The Tech No in this list of strange tech. A) the smart oven with an inbuilt camera that live streams your baked goods to your mobile phone. B) the Play-Doh 3D printer or C) a pair of headphones that double up as a mask to filter the air you are breathing in. What do you both think about that?

路易斯:它们都是不同的,都可能是被发明出来的。我觉得戴着面具的耳机可能是真的。我觉得Play-Doh 3D打印机可能是真的。我可以想象你可以从注射器里挤出橡皮泥,一边移动一边挤出橡皮泥。类似的事情。

嗯,想想那个3D打印机,我小时候也玩过培乐多。而且,我的侄子经营着一家制造3D打印机的工厂。培乐多的想法是有道理的。我要用智能烤箱。

克里斯-你觉得那是假的?不幸的是,这是错误的。橡皮泥3D打印机是我们编的那个不可靠的。智能烤箱确实存在。这是三星制造的。耳机也是真的,戴森做的。据称,这台Play-Doh 3D打印机是愚人节恶作剧。二队,你们要分清真假。A)为左撇子设计的智能手机。B)空中盆景悬浮盆栽植物或C)自拍烤面包机将你的脸烙在一片面包上。 Which of those is Tech Yes and which, Xander and Anna, is Tech No?

赞德-自拍烤面包机是百分之百真实的。

安娜——我完全同意你的观点。自私的。

安娜:我完全同意。事实上,我真的非常想要一个。悬浮盆景吗?

赞德-再说一次,我相信。我可以想象你可以有一个类似磁铁的东西,但是一个左手智能手机,从概念上讲,它会是什么呢?是,是的,

安娜:只是软件不同,对吧?我相信一定有一个你可以随意切换的设置。

赞德-是的。所以你大概不需要一个单独的设备吧?

安娜:不需要单独的装置。所以我猜还是A,智能手机

克里斯-是的!自拍烤面包机,你的直觉是对的,这是真的。悬浮花盆也是一样。根本就不存在左撇子智能手机这种东西。手机主要是为右撇子设计的,但正如安娜建议的那样,有些设备可以让你切换主屏幕界面,以满足左撇子的需求。做得很好。你现在2比1领先。所以都在这上面。回到艾米和刘易斯。这叫大鼻子和破鼻子。 Are you ready? Why have the rugby sides the Saracens and Sale Sharks decided to wear their away kits in the English Premiership final on the 27th of May? Is it A) that statistically a rugby team that wears a home kit is more likely to lose a cup final. Is it B) the scientists have found that the away kits of both sides are significantly more aerodynamic? Or is it C) because there's a clash for colour blind viewers and players?

刘易斯:我们马上考虑C,不是吗?

最近有很多关于色盲的新闻,需要更多的关注。我选C。

刘易斯:更符合空气动力学的说法听起来很荒谬。在你的主场比赛有一个明显的优势。所以肯定不是A。

克里斯-你要选色盲。绝对是。撒拉逊人主场穿的是黑色球衣,客场穿的是栗色球衣,但有人担心红色球衣上的黑色会让色盲的球迷和球员难以区分两支球队。做得很好。给你点。回到安娜和赞德。研究人员称,高鼻子可能预示着什么?这是a)高智商B)尼安德特人遗传还是C)低于平均寿命的标志?你们俩怎么想?

赞德:这个问题很难回答。智商吗?我认为科学家们通常都在远离这个概念,对吧?

安娜:我同意。这有点优生学的味道,不是吗?

赞德:有一点,可能是尼安德特人。

克里斯-我们不会因为活不了那么久而受到诱惑吧?

赞德:我的寿命背后有很多因素,对吧?我猜是尼安德特人的。我不知道你怎么想?

安娜——我在这两者之间左右为难。也许你鼻子的形状决定了虫子爬进你鼻子的程度?

我不确定这是我寿命的限制因素。我想是尼安德特人。

安娜:是的,我们就选这个吧。选择尼安德特人。

克里斯-你这次得了一分!也就是说我们不用打决胜局了。我们应该为赞德和安娜鼓掌。你是本周的赢家!

修理智能手机

小玩意坏了要怪材料吗?

Chris Smith向Anna Ploszajski提出了这个问题。

安娜:材料当然是一个因素,特别是如果目标是制造廉价、耐用的产品。材料越便宜,其性能就越弱、越差。但我通常认为这更像是一个设计问题。这关系到我们是否能设计出易于使用、易于打开的产品和设备。制造商能否发展生产和分销备件的经济?

我必须承认,如果你问别人,你有X年前的旧玩意儿吗,他们会说是的。然后你会说,你有没有一个上周才修好的旧玩意儿?他们会说不。因此,我们似乎已经进入了一种不可能修复的局面,但这仅仅是因为它们太复杂了,以至于把可修复的东西移到了国内无法修复的地方吗?

安娜:这绝对是其中的一部分。你知道,如果你让我试着重新配置我手机上的软件,我绝对不知道。我们现在可以访问互联网,这意味着知识就在我们的指尖。所以把有技能的人聚集在一起,在网上的大仓库里修理东西,这是一件非常了不起的事情。有一个很棒的网站叫iFixit,人们在上面上传了各种不同的方法来修理你的设备。即使是看起来你做不到的复杂的东西,比如笔记本电脑和智能手机。操作指南在那里。它们是为那些不是专家的普通人设计的,方便的人能够访问这些东西。所以有一种运动,一种集体运动来解决这个问题。“维修权”运动正在大规模开展,但它也将真正依赖于制造商加入进来,让我们更容易做到这一点。

Chris -你能在YouTube上学到的东西很神奇,不是吗?我在那里学到了很多

不好的气味

42:27 -为什么芦笋会让你的尿液发臭?

为什么它对你的呼吸没有同样的影响……

为什么芦笋会让你的尿液发臭?

克里斯·史密斯向刘易斯·达特内尔提出了这个问题……

刘易斯:是的,给生物学家一个小问题。这是一个非常非常好的问题。芦笋的过程是你的身体在代谢化合物食物分子和你吃的芦笋产生含硫化合物。含硫化合物往往会有点油腻。例如,腐烂鸡蛋的气味是另一种含硫化合物。所以当你吃芦笋的时候,这些分子会穿过你的身体,然后你通过小便将它们排出体外。但你在呼吸中闻不到它的原因是,与酒精不同,酒精会从你的嘴里蒸发出来,因此你可以在呼吸中闻到芦笋的味道,芦笋的味道已经在你的血液中,然后通过尿液通过血液排出。这是两种不同的系统。

克里斯:但如果它让我们的尿液有臭味,那么它一定是从尿液中挥发出来的,然后进入房间。所以,如果它在你的血液中进入你的小便,为什么它不从你的嘴里出来呢?

路易斯-克里斯,你把我逼到这个角落了。如果你要喝尿,那就把湿尿含在嘴里,然后呼吸。现在你会闻到芦笋的味道。

克里斯,我让你做这个实验,就像艾米做她的数学方程一样,你可以下次做这个实验。路易斯,非常感谢你。

这是一张宇航员在太空行走的照片

国际空间站会发生什么?

Chris Smith向剑桥大学空间科学家Xander Byrne提出了这个问题。

赞德:他们这么做的原因是事情有点进展了。它一直在那里,各个部分从90年代中期就在那里了。某些模块会随着时间的推移而退化。它的一些部分不像以前那么好了。空间站上的模块有时会出现问题。这些问题通常是由宇航员在那里解决的,但问题越来越频繁,修理起来也越来越困难和昂贵。据估计,国际空间站本身是最昂贵的东西。估计在1000亿到2000亿美元之间。所以很明显,他们真的很想减少这些。

我们在上周的节目中也谈到了这正在成为一项商业倡议的事实。我们有关于这个项目的报道,这个项目涉及埃隆·马斯克的公司,以及另一个合作者,将在两年内开始在那里建立商业空间站。事实上,他们正在把太空变成一个商业领域,而不是一个国际合作的科学领域,他们仍然会做这些事情,但这是他们认为可以通过人们买票来支付的事情,他们非常自信,他们已经卖出了35万美元一张的票。

珊德-这就是为什么它有效。总有人会花这么多钱去做一次非常非常短的太空旅行。

有人在书桌前做作业的漫画。

为什么我不能帮我的孩子做作业?

克里斯·史密斯向剑桥数学家埃姆·洛德提出了这个问题。

艾米-问得很好,约翰,我很抱歉你的家人发生了这样的事。我认为这又回到了我们对家庭作业的期望,我们有很多不同的方法可以帮助孩子在家完成数学或其他家庭作业。一种方法是坐下来和他们一起做作业,但这不是唯一的方法。确保有一个工作的空间,一个舒适安静的地方。检查他们是否有作业,检查他们是否完成了作业,在那里回答任何问题,这些都很重要。在这个例子中,这听起来很有挑战性因为约翰一直在努力。那么我们如何克服这个问题呢?也许是时候重新思考我们把什么寄回家,而不是在教室里做什么了。在课堂上,我们有专业人士,他们了解孩子们的策略和旅程,其中一些策略也随着时间的推移而改变。所以,与其把孩子们不熟悉的新东西寄回家,不如把家庭作业作为一个加强和练习的机会,也许还可以一起玩数学游戏。 If it's fun and you can join in together, that can work really well. We did a project called Solving Together where we did just that and we did before and after. And the before sketches of doing homework were young students in their rooms by themselves doing homework. The after were sketches of family and friends sat together playing maths games, having a great time. So it can be done. It just needs that rethink of what we mean by homework.

克里斯-听到了,听到了。

进化,猿类骨骼。长臂猿现在以自然大小显示。

人类会进化成不同的物种吗?

克里斯·史密斯向天体生物学家刘易斯·达特内尔提出了这个问题。

这与Xander之前提出的问题有关。我认为当你的身体适应微重力时实际上是你的身体在做一些非常聪明的事情。它在尽最大努力适应新的环境实际上,通过减少骨密度和肌肉质量,它在适应新的微重力环境方面做得很好。只有当你回到地球上,突然有重力把你拽开的时候,它才会成为一个问题。但如果你被安排在微重力环境中度过余生,也许你会成为地球和火星之间往返的航天飞机飞行员,你可能不会太在意你的身体现在已经适应了这种微重力环境,因为它适合你的工作场所。它适合你现在的生活方式。但如果我们观察更长的时间尺度,在进化发生的时间尺度上,其实并不是说在进化开始之前,你离地球有多远,穿过银河系有多远。您需要等多久?所以当我们真的有了火星人,男孩和女孩出生在火星上,他们的父母曾经作为宇航员去过那里,他们不会进化,但他们的身体会永久地适应这个新环境。它们很可能又高又瘦,因为它们的整个骨架都是在地球引力的三分之一下发育和成长的。 They would probably end up being banished gravitationally. They would never then be able to go visit their home world of earth because their body is simply not capable of standing up to gravity.

克里斯-这是一个值得深思的问题,不是吗?

一个背着背包走路的外星人

外星生命是碳基的吗?

Chris Smith向剑桥大学空间科学家Xander Byrne提出了这个问题。

赞德-它可能不是唯一的。人们对这一点有不同的看法。另一种经常被吹捧的潜在材料是硅,对吧?因为硅的化学性质在某些方面与碳非常相似。如果你看元素周期表,硅就在碳的下面。在化学上,它们的工作原理在很多情况下是相似的。碳如此好用的主要原因是你可以用它制造非常非常长的分子。理论上,你可以有一个碳原子链,只要你喜欢,你可以有一个稳定的分子,只要它被很多其他的氢原子和其他东西包围。但是我认为对于硅来说,在分子开始分裂之前最长的硅原子链大概是11个硅原子。除此之外,它就不是一个稳定的分子。 So carbon is really the best for this kind of thing. It's quite difficult to imagine what life could even possibly be like using any other element.

克里斯:刘易斯,这是否意味着,如果我们在宇宙的其他地方寻找生命,那么它可能会集中在与地球上生命相同的化学溶液上?

刘易斯:作为天体生物学家,我们倾向于关注碳基生命或有机生命。首先,我们知道它是有效的。我们是碳生命的好例子。但我们也很擅长发现碳基生命。我们在不应该出现的地方发现了它——在医院的手术室里,或者在你感染的血液里。由于赞德刚才所说的所有原因,我们不认为有机化学可以替代我们所知道的生命,但也许有可能替代以水为基础的生命,也许另一个星球或卫星上的生命可能以氨为基础,因为它是湿的东西,因为它是生物溶剂,而不是水。因为氨也很擅长溶解很多不同的东西。

Chris -所以我们基本上保持开放的心态。

刘易斯:你试着跳出框框思考问题。当你在寻找一些从定义上看可能与我们不同的东西时,你不想过于狭隘或过于专注。

黑板上的数学

52:18 -学生们对更多的数学有什么看法?

学生们对必须学数学到18岁有什么看法?

学生们对更多的数学有什么看法?

克里斯·史密斯向剑桥大学数学家埃姆·洛德提出了这个问题。

Ems -反馈不一。正如你所知,有些学生非常喜欢数学,而且学得非常多,所以他们非常热衷于数学,充满热情,但也有一些学生,让我们面对现实吧,他们有过不好的经历,对数学并不感兴趣。所以这是一个混合的袋子,我认为这又回到了我们评估主题和他们的经历的方式,也许当他们第一次去工作。前几天我和一个合伙人谈过,他的合伙人经营一家工程公司,他们说在面试的时候,学生可以带着GCSE的数学成绩走进来,但实际上他们让他们做的是一些实际的工作。检查一下他们是否会使用尺子并掌握基本技能,因为尽管他们已经通过了GCSE考试,但这并不意味着你掌握了所有的基本技能。所以雇主们还是要检查一下。所以我认为这是令人沮丧的一面,你有一张纸,但这并不意味着你可以完成这项技能。然而,如果你有驾照,除非你具备这些基本技能,否则你不会被允许上路。所以这也有点令人沮丧。

克里斯:那就像数学学徒一样。这不仅仅是一张纸展示了一些技巧。而是知道如何使用它们。

艾米-没错。仅仅说‘我能做一些基本的事情’是不够的。它能够在现实生活中展示并使用它,我们还没有完全做到这一点。但幸运的是,目前有很多关于评估的讨论。所以也许这是一个人们更容易接受不同的做事方式并希望向前发展的时代。

黑巧克力棒的特写。

你会吹巧克力小号吗?

Chris Smith向材料科学家Anna Ploszajski提出了这个问题。

安娜:是的。我把我的演讲“A材料和制作奥德赛”带到皇家学会。这是我的书《手工制作——一个科学家通过制作寻找意义》的非正式再版,这本书最初于2021年出版,平装本刚刚发行。这个演讲实际上是在许多不同的材料中嬉戏。这本书的故事是我如何成为一个相对理论的材料科学家,因为我了解关于材料特性是如何从原子中产生的理论和公式,将这种理解转化为一个了解材料如何在工匠的手中工作的人。所以这本书的故事和这次演讲的故事真的是,你知道,如果你把一个科学家放在铁匠的车间或玻璃吹风机的实验室会发生什么?我们如何将我们在工艺世界中看到的东西与科学世界联系起来,反之亦然?皇家研究所的优秀团队为我做了很多很棒的演示,包括用巧克力、混凝土果冻和冰做的小号。我们做了很多实验当你尝试用不同的材料制作东西时会发生什么。

克里斯-我很好奇。它们奏效了吗?你能吹吗?

安娜:它们都起作用了,而且很有趣,你可以弹得很好。它们听起来都一模一样,因为喇叭发出声音的原因是内部的空气振动。它的形状比它的材料更重要。

克里斯,我认为巧克力小号会流行一段时间,直到它变热,粘在你的手上,但你可能会想吃它的吹嘴,混凝土的听起来会让你举起它的手臂非常大。

安娜:是的,拿起来很重,而且果冻的味道很好。即使不吃,你也可以在玩的时候尝到它的味道<笑>

克里斯:当你想要做出美妙的音乐时,你会很分心。

计算机代码墙后面是一个机器人模样的女人的脸。

56:19 -人工智能如何改变科学?

人工智能之年对天体生物学或材料科学的工作有何影响?

人工智能将如何改变科学?

Chris Smith向材料科学家Anna Ploszajski、天体生物学家Lewis Dartnell、数学家Ems Lord和材料科学家Anna Ploszajski提出了这个问题。

赞德:当然。我的意思是,天文学是一个数据驱动的领域,我们拥有的数据比我们知道该怎么做的要多。尤其是机器学习,这个人工智能的特殊学科,对于在所有的噪音中挑选出有趣的模式,从我们得到的这些数据群中找到有用的信息特别有用。

Chris - EMS是政府意识到我们需要很多擅长制作,使用和部署这类软件的人,这也是他们对数学如此感兴趣的原因,因为如果你不精通数学,你就写不出计算机代码。

艾米-我想这是原因之一。但是当我们看到这些聊天机器人,你可以提出你的问题,它们实际上是非常有价值的。

克里斯:你试过用它解数学方程吗?

嗯,我所做的是,我一直在输入NRICH问题,我还输入了一些针对小学年龄儿童的问题。我给五岁的孩子们出了一些问题,只是想看看结果如何。

克里斯-我没想到这一点。它是做什么的?

艾米,我是说,它在不断学习。首先,我可以问一个问题。我们有一个叫“鸡蛋和篮子”的,你会得到每个篮子里有多少鸡蛋的线索。你必须为五岁的孩子解决这个问题。它第一次得到的答案与普通中等教育证书的问题相当。很多x, y和z。我说,‘嗯,你知道,谢谢你。不过,你能不能用一个五岁孩子的方式回答这个问题?”然后它开始使用文字而不是代数。然后因为这看起来很啰嗦,而且这些都是五岁的孩子,我说,‘好吧,你会画什么样的图呢? What kind of sketch?' And so it's that little skill about knowing what questions to ask. So it's not just typing something in, but it's asking the question that will be helpful. So, not just what's the answer, but how did you get it? What strategies might I use?

克里斯-它显示出它起作用了吗?从考试的角度来看,它是否显示出它在起作用?因为这是许多人对人工智能的批评之一,他们认为人工智能无法解释。他们无法告诉你他们是如何得到答案的,除非他们已经从互联网上的其他地方得到了答案,看到了你之前提出的问题,他们只是挖出了一点信息,然后鹦鹉学舌地重复它。

他们确实提出了一个很好的推理解释,这与我们已经在网站上得到的任何解释都不一样。我担心的是目前缺乏可视化,但这也是他们正在努力的领域。所以我很看重图表和视觉效果。它们很适合向人们解释问题背后的想法。而且,如果我在看一些更学术性的东西,我在他们正在看的地方找不到参考资料。所以他们会思考我们自己的问题吗?他们从哪弄来的?但实际的策略范围,你可以鼓励它提出不同的方法。这对陷入困境的学生来说真的很有价值,因为他们没有办法找到另一种方法。开头的几行可以作为提示。 So if you're learning to problem solve, if you use it the right way, it can be really useful.

克里斯-在天体生物学方面,路易斯,有用吗?

Lewis -是的,原因和Xander说的天体物理学相似。翻阅数据,寻找规律。但是,我的大学职位实际上做了很多讲座和批阅学生的论文,我们现在基本上已经通过了一个门槛,这些语言模型足够好,几乎不可能判断一个学生是否作弊。如果他们抄袭了,而且明显是从维基百科上剪切粘贴了一段,你只能很容易地找到,但要证明确实如此。如果他们用语言模型来写一篇文章,你不能证明这已经发生了,因为你可以在同一个提示上运行相同的语言模型第二次,它会得出完全不同的结果。

克里斯-你显然比迈克尔·克莱顿的老师更了解你的主题,也更精通,克莱顿是《侏罗纪公园》的作者,因为在他的自传中,他说,当他在哈佛时,他最初开始学习英语,然后转学医学。他说他对他的老师感到沮丧和失望。最后,他开始交一些著名诗人和著名作家的作品,<笑>,他们也会在上面做标记。他说,“当布莱克得了C的时候,我意识到英语不适合我”,至少在哈佛,然后转学医学。所以这是医学。最终,他在好莱坞做到了。材料科学一定是这种机器学习技术的巨大受益者,安娜,因为用原子做工程,为你的学科所涉及的新材料和原子排列找出配方。

安娜:当然。事实上,我记得在我读博士期间,很多材料科学都与,你说的,材料内部原子的排列有关,机器学习可以帮助我们预测这些原子的位置,因为有很多非常独特的对称性和原子的大小,例如。所以这些机器学习算法真的可以帮助我们预测原子的位置如果你给它们这些不同的参数,例如。在我读博士的时候,我用这些来解决我们以前不知道的新的晶体结构。

评论

添加注释