「科学weekly」关注每周前沿资讯，和科学家一起探索未来世界，让科学成为一种生活方式。

光速能“难倒”上帝吗？

图/ The Conversation

许多科学家都曾为科学和宗教的边界问题感到苦恼，The Conversation和BBC联合推出的一档谈话节目提出了一个有趣的观点：如果上帝违反了物理定律，科学家们能意识到吗？

比如光的速度是每秒186000英里（约合30万公里），目前依然没有比光速还快的速度存在，即便《星际迷航》中的USS Enterprise也是如此，那么上帝的移动速度是否能超过光速呢？“如果上帝不能打破物理学定律，那么她就不像人们期待中那样强大。但是如果她可以打破，为什么在宇宙中我们没有找到任何物理定律被打破的证据呢？”嘉宾David Frost说。

当然，还有一种观点认为，如果存在多重宇宙，我们不能确定物理学定律是否可以在其他宇宙区域被打破——或许它只是局部的偶然定律呢？

类似的争论和猜想还有很多，大多数科学家并不试图证明和反驳上帝的存在，因为没有实验能验证这两个观点，不过一本名为“Reaper Man”的文学作品提到了对于光速的反驳：

“‘光’认为它的传播速度比任何事物都要快，这是错误的。因为不管光有多快，它都会发现黑暗总是先到达那里，等待着它。”

量子传输的速度存在极限吗？

图/ pixabay.com

量子的传输速度可以无限提高吗？近日，来自波恩大学等高校的物理学家证明了其极限值的存在，该研究被发布在《物理评论X》和《美国物理学会物理学》杂志上。

为什么量子的传输速度一定具有局限性，科学家举了一个形象的例子：一位餐厅服务员要端着托盘中的饮料四处奔走，即便他业务再熟练，也不能想走多快就走多快，因为要保证杯中的饮料不会因为剧烈运动而溅出，这就是系统固有的局限性——量子传输如果速度过快，也会丢失数据。不过，一些技术手段可以稍微改善这种情况，比如服务员在运动时稍微倾斜手中的托盘，就可以抵消掉饮料想要洒出的运动趋势。

怎样实现最佳速度呢？科学家们建立了一个装置，把冷却的铯原子当做饮料，把两个激光束作为饮料托盘，当光束彼此对准时，就会形成一个光学晶格，进而形成类似“峰”和“谷”的明确定义干涉。科学家把原子加载到谷中，在保证其不溢出谷外的前提下，通过驻波运动尽快把原子输送到目标位置。

结果发现，量子传输的最佳速度极限并不是保持恒定速度，而是需要精确地加速和减速，是一种更复杂的传输。当然，这只是一个量子态动力学的基本极限，如何将其应用到量子传感和量子计算上，还需要研究人员的进一步测试。

不抗冻？可能因为你没有“变异”

图/ scitechdaily

《美国人类学遗传杂志》的一篇论文称，研究人员让42名年龄在18至40岁之间的健康男性坐在14°C的冷水里，使得他们的体温降低到35.5°C，并用肌电图测试他们的肌肉电活动，这些男性的肌肉也被送去活检，以研究其中的蛋白质含量和纤维类型组成。

结果发现，比较抗冻的人的肌纤维中缺乏一种名为“α-aktinin-3”的蛋白质，这导致他们拥有更多的“慢肌纤维”，这种肌纤维相比“快肌纤维”更节能也更耐冷。在广泛的人群中，有这种特性的占到约20%。

这种转变是基因突变造成的，一个有力的证据是，人类从非洲迁移到中欧、北欧时，这种突变基因会随之增加，在当时，这是一种“进化优势”。不过放在暖气充足的地方，这项变异的优势并不明显，反而还会带来新的问题——缺乏“α-aktinin-3”会影响人的运动爆发力，或许此人天生就与短跑、跳远等运动奖牌无缘了。

人在做梦时也能回答问题

图/ pixabay.com

人在睡梦中可以对声音和气味做出反应，还有的人可以在梦里意识到自己在做梦，但更为复杂的双向通讯也可以在睡梦中完成吗？西北大学认知神经科学家Ken Paller的一项研究表明，熟睡中的人也可以理解从外界听到的问题，并经过思考做出回答。

Ken Paller和另外几个小组对36名志愿者做了158个实验，结果发现有人经过训练后，可以通过眼睛的移动来解决数学问题，比如熟睡中被问到“8减去6等于多少”时，人的眼睛会左右移动两次作为回答，有人还可以通过面部收缩次数来回答数学问题。

有趣的是，很多人在睡梦中正确回答了问题，醒来后却不记得这件事发生过，或者醒来后的回答与梦中不符。类似的实验或许可以帮我们解决梦境是否真的“有用”的问题，比如梦境是否可以增强人们解决问题的能力和创造力。

整理丨邓舒夏

编辑丨朱珍

参考文献

[1]https://thenextweb.com/science/2021/02/24/if-god-broke-physics-laws-would-scientists-notice-syndication/

[2]https://scitechdaily.com/physicists-show-a-speed-limit-also-applies-in-the-quantum-world/

[3]https://scitechdaily.com/20-of-people-have-a-genetic-mutation-that-provides-superior-resilience-to-cold/

[4]https://www.scientificamerican.com/article/people-answer-scientists-queries-in-real-time-while-dreaming/

另：封面图来自The Conversation