شمارهٔ ۲۳ مهر ۱۴۰۵

میون‌ها، عموزادگان سنگین الکترون، از ضخامت‌های عظیم ماده می‌گذرند. از آتشفشان‌ها تصویر گرفته‌اند و حفره‌ای پنهان در هرم بزرگ یافته‌اند. اما بافت نرم به‌سختی مسیرشان را منحرف می‌کند.

در سرن، تیمی باریکه‌ای از میون‌ها را از یک قفسه سینه مصنوعی پزشکی با استخوان‌ها و ریه‌های پلاستیکی گذراند. آشکارسازها اندازه گرفتند که هر یک از 293,035 میون، از هفت زاویه، چقدر منحرف شد. یک هوش مصنوعی آموزش‌دیده با شبیه‌سازی‌ها تصویر را پاک‌سازی کرد.

در ناحیه قلب، چگالی اندازه‌گیری‌شده بافت با دقت 1% با شبیه‌سازی منطبق بود. دنده‌ها و ستون مهره نزدیک جای واقعی‌شان ظاهر شدند. حباب‌های کوچک هوا در دیواره قلب نامرئی ماندند.

دوز موضعی: حدود 2 میکروگری، بسیار کمتر از یک عکس رادیولوژی قفسه سینه، هرچند این دو عدد مستقیماً قابل مقایسه نیستند. تیم اکنون به منابع فشرده میون مبتنی بر لیزر چشم دوخته است.

منبع: Experimental Demonstration of Soft-Tissue Muon Scattering Tomography, https://arxiv.org/abs/2610.16647

افق رویداد هیچ چیز، حتی نور، را بیرون نمی‌گذارد. پس چگونه می‌توان وجود آن را دور سیاه‌چاله‌ای به پهنای تنها چند ده کیلومتر ثابت کرد؟

اخترشناسان چینی پنج زوج افراطی در خوشه‌های ستاره‌ای برگزیدند. کوتوله سفید کوچکی در کمتر از 40 دقیقه به دور ستاره‌ای مرده می‌گردد. در چنین مدارهای تنگی، امواج گرانشی سرعت جریان ماده را تعیین می‌کنند. پس آهنگ تغذیه را می‌توان محاسبه کرد.

چهار ستاره مرده ستاره نوترونی‌اند. یکی سیاه‌چاله است. سامانه سیاه‌چاله با آنکه با آهنگی مشابه یکی از رقیبانش تغذیه می‌شود، هزار برابر کم‌نورتر می‌درخشد.

ستاره نوترونی سطحی سخت دارد: ماده فرودآمده به آن می‌کوبد و می‌درخشد. سیاه‌چاله سطحی ندارد: انرژی پشت افقش ناپدید می‌شود. شاهدی غیرمستقیم، و فعلاً تنها از یک سیاه‌چاله.

منبع: Observational evidence of black hole event horizon from ultra-compact X-ray binaries, https://arxiv.org/abs/2610.17618

مورچه‌ها ردهای بویایی برجا می‌گذارند تا خواهرانشان را به غذا برسانند. این ردها حتی الهام‌بخش الگوریتم‌های رایانه‌ای شده‌اند. با این حال هیچ‌کس هرگز یک قطره از فرومون رد را ندیده بود.

تیمی در لیموژ مورچه‌های *Lasius niger* را روی یک پل شیشه‌ای راه برد. میکروسکوپی ویژه اندازه گرفت که هر قطره شفاف چقدر نور را به تأخیر می‌اندازد و از این راه ضخامت آن را با دقت نانومتر به دست داد.

یک قطره معمولی کمتر از یک تریلیونیم لیتر حجم دارد. بیشتر آن در چند ثانیه تبخیر می‌شود. ماده‌ای جامد باقی می‌ماند که در یک ساعت به‌آرامی حدود 10% از حجمش را از دست می‌دهد. روز بعد هنوز پسماندی آنجا بود.

شگفتی: حجم قطره‌ها بیش از 20 برابر تغییر می‌کند و 90% این پراکندگی از تفاوت میان مورچه‌ها می‌آید. شاید برخی کارگرها متخصص ساختن رد باشند.

منبع: Imaging the building blocks of ant pheromone communication, https://arxiv.org/abs/2610.18079

کهکشان‌های پرجرم نور اختروش‌های دوردست را به چند تصویر خم می‌کنند. وقتی اختروش سوسو می‌زند، هر تصویر در لحظه‌ای متفاوت سوسو می‌زند. این تأخیرها آهنگ انبساط کیهان را اندازه می‌گیرند.

تیم TDCOSMO از یازده سراب این‌چنینی، با داده‌های تازه تلسکوپ جیمز وب، استفاده کرد. حرکت ستارگان در هر کهکشانِ عدسی‌کننده جرم آن را تعیین کرد.

نتیجه: 71.1 کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک، با عدم قطعیت 3.3%. این مقدار تا پایان بازبینی داخلی از خود تیم پنهان ماند. به اندازه‌گیری‌های کهکشان‌های نزدیک نزدیک است و 1.6 سیگما بالاتر از پیش‌بینی کیهان آغازین.

در ترکیب با پیمایش‌های دیگر، داده‌ها اندکی هم از یک انرژی تاریک ثابت فاصله می‌گیرند، در سطح 2.3 تا 2.5 سیگما. این هنوز با یک کشف فاصله زیادی دارد.

منبع: TDCOSMO 2026: A 3% measurement of the Hubble constant from strong lensing and stellar kinematics, https://arxiv.org/abs/2610.14781

آیا میله‌های فلزی ریز می‌توانند مریخ را زیست‌پذیر کنند؟ برخی پژوهش‌ها نانوذرات آلومینیومی پیشنهاد می‌کنند که گرما را به دام می‌اندازند و پیوسته در هوا افشانده می‌شوند. دو فیزیک‌دان مونیخی ایده‌ای ارزان‌تر را آزمودند: یک تزریق واحد.

در یک مدل اقلیمی سه‌بعدی، همه گردوغبار مریخ را یک بار با این ذرات جایگزین کردند. لایه ضخیمی از یخ آب را هم در حوضه هلاس گذاشتند. سپس یک سال کامل مریخی، 669 روز، را اجرا کردند.

شگفتی: سیاره سرد شد. میانگین دمای سطح 3.1 درجه افت کرد. بخار آب 99.65% کاهش یافت و 12% جو روی زمین یخ زد.

ذرات به‌آرامی از آسمان فرو افتادند و یخ درخشان نور خورشید را بازتاباند. نویسندگان این اثر را تپی گذرا می‌نامند. گرم کردن مریخ به بسیار بیش از یک دوز نیاز دارد.

منبع: 3D Global Climate Simulations of Synthetic Mars Warming: Assessing the Feasibility Limits of Terraforming, https://arxiv.org/abs/2610.18114

ابررساناها جریان الکتریکی را بی هیچ مقاومتی منتقل می‌کنند، اما فقط وقتی به اندازه کافی سرد باشند. بهترین ابررساناهای غنی از هیدروژن بالای 200 کلوین کار می‌کنند. مشکل: به حدود یک میلیون اتمسفر فشار نیاز دارند.

دو فیزیک‌دان آمریکایی ترکیبی از سدیم و هیدروژن، NaH6، را تماماً با رایانه بررسی کردند. هیچ نمونه‌ای ساخته نشد و هیچ چیزی اندازه‌گیری نشد. محاسبات آن‌ها 230 کلوین را در نیمی از آن فشار پیش‌بینی می‌کند، حدود -43 درجه سلسیوس.

نکته غافلگیرکننده: اتم‌های هیدروژن آن جفت‌جفت می‌مانند، مثل گاز هیدروژن. گمان می‌رفت چنین جفت‌هایی ابررسانایی را از بین می‌برند. در یکی از شکل‌های آن، فشار جفت‌ها را کج می‌کند و دمای بحرانی همراه با این کجی بالا می‌رود.

احتیاط: در آن فشار، شکل 230 کلوینی پایدارترین شکل نیست. شکل پایدار به 99 کلوین می‌رسد. اکنون تنها یک آزمایش می‌تواند داوری کند.

منبع: H2-Like Units and Pressure-Tunable High-Tc Superconductivity in NaH6, https://arxiv.org/abs/2610.17148

در پاییز 2024، دو توفند با فاصله 13 روز به جنوب شرقی آمریکا زدند. هلن مناطق روستایی و درون‌سرزمینی را به زیر آب برد. میلتون به شهرهای ساحلی فلوریدا زد. یک آزمایش طبیعی.

پژوهشگران بازدیدهای ثبت‌شده با دستگاه‌های همراه را در 521 شهرستان با 42.9 میلیون نفر جمعیت دنبال کردند. آن‌ها جابه‌جایی‌ها را به سفرهای محلی، ورود از بیرون و خروج تقسیم کردند.

میلتون افت‌های عمیق‌تری، تا 60%، به بار آورد. با این حال زندگی محلی پس از هر دو توفان در حدود 4.5 روز از سر گرفته شد. شکاف واقعی جای دیگری بود: بازیابی ورودی‌ها از بیرون پس از هلن 11 روز و پس از میلتون 5 روز طول کشید.

درس این است: یک شهرک می‌تواند دوباره شلوغ به نظر برسد در حالی که هنوز از منطقه پیرامون بریده است. شاید پیوندهای حمل‌ونقل و دسترسی‌اش به خدمات نیاز به بررسی داشته باشد. نویسندگان پیشنهاد می‌کنند بازگشت بازدیدکنندگان دنبال شود تا جوامع روستایی منزوی شناسایی شوند.

منبع: Hurricane recovery gaps lie in reconnection, not local restart, https://arxiv.org/abs/2610.17550

هسته توریم-229 می‌تواند با مقدار بسیار اندکی انرژی حالتش را عوض کند. همین آن را نامزد ساعتی می‌کند که بر پایه یک هسته اتمی کار کند. اما فقط به نوری با طول موج 148.4 نانومتر، در ژرفای فرابنفش، پاسخ می‌دهد.

تیمی در چین طول موج یک لیزر فروسرخ را سه بار نصف کرد. گام آخر از یک بلور استرانسیم بورات استفاده می‌کند، درون جعبه‌ای پر از نیتروژن خالص، چون اکسیژن این نور را جذب می‌کند.

نتیجه: حدود 8.1 نانووات، باریکه‌ای کم‌سو اما تمیز. این منبع 33.3 ساعت کار کرد و ترفندی ساده رانش‌های کُند آن را پالایش کرد.

تعارض منافع: برخی نویسندگان برای Shanghai Precilasers، یک شرکت لیزری، کار می‌کنند یا مالک آن‌اند. نویسندگان همچنین یادآوری می‌کنند که توان بالاترشان ثابت نمی‌کند بلورشان کارآمدتر است.

منبع: Continuous-wave 148.4-nm generation in strontium tetraborate for nuclear absorption spectroscopy, https://arxiv.org/abs/2610.18470

برگرداندن توپ پینگ‌پنگ یک مهارت است. انتخاب اینکه آن را کجا بفرستی مهارتی دیگر. تیمی چینی هر دو را به رباتی انسان‌نما آموخت، اما جداگانه.

ربات نخست یاد گرفت توپ را روی هر نقطه‌ای که از او خواسته شود فرود آورد. در شبیه‌سازی، 94% برگشت‌های مجازش در فاصله 30 سانتی‌متری هدف فرود آمدند. سپس بدنش منجمد شد.

هوش مصنوعی دومی، با بازی در برابر نسخه‌هایی از خودش، فقط یاد گرفت کجا را نشانه بگیرد. با ضربه‌های یکسان، در برابر بازیکنی که همیشه وسط را نشانه می‌گرفت 89% امتیازها را برد. یاد گرفت دور از حریفش را نشانه بگیرد.

روی رباتی واقعی، بازیکنی آماتور را در سه گیم 11 امتیازی شکست داد: 11-4، 11-6 و 11-9. مدل توپ هنوز چرخش (spin) را نادیده می‌گیرد.

منبع: From Hitter to Player: Separating Motor Execution and Strategy in Competitive Humanoid Table Tennis, https://arxiv.org/abs/2610.14067