شمارهٔ ۱ آبان ۱۴۰۵

وقتی کیهان 470 میلیون سال داشت، سیاه‌چاله‌ای در یک کهکشان کم‌نور از پیش در حال تغذیه بود. اخترشناسان آن را در طیف‌های عمومی تلسکوپ فضایی جیمز وب یافتند.

نشانهٔ لو‌دهنده‌اش: خطی از هیدروژن که گازی که با سرعت هزاران کیلومتر بر ثانیه می‌چرخد آن را پهن کرده است. این خط درست کمی آن‌سوی لبهٔ پردازش استاندارد داده‌های وب قرار دارد، در 5.35 میکرومتر.

گروه پژوهشی از روی همین پهنا سیاه‌چاله را وزن کرد: حدود 36 میلیون خورشید. با فرضی دیگر، 2 میلیون. هر دو برای کیهانی چنین جوان عظیم‌اند.

برای رشدی چنین سریع از بقایای تنها یک ستاره، این سیاه‌چاله باید ماده را سریع‌تر از حد معمول بلعیده باشد. یا از همان آغاز بزرگ بوده است. این دورترین سیاه‌چاله‌ای است که به این روش وزن شده است.

منبع: Discovery of a Broad-Line Active Galactic Nucleus at z = 9.98, https://arxiv.org/abs/2610.28735

هر ساعت تنها یک یون ایتربیوم را در یک تله نگه می‌دارد. یکی در تدینگتونِ بریتانیا است و دیگری در براونشوایگِ آلمان. دو گروه آن‌ها را مستقل از هم ساخته‌اند.

در سال 2025، در کمتر از چهار هفته، یک فیبر نوری 2,220 کیلومتری که از فرانسه می‌گذرد تیک‌تاک آن‌ها را مقایسه کرد، با 12.6 روز دادهٔ قابل‌استفاده. نتیجه: اختلافی برابر 1.0 × 10⁻¹⁸، با عدم‌قطعیت 4.8 × 10⁻¹⁸. به عبارت دیگر، با هم توافق دارند.

به گفتهٔ نویسندگان، این نخستین مقایسه میان دو کشور با دقتی بهتر از 5 × 10⁻¹⁸ است. پیش از آنکه بتوان ثانیه را با ساعت‌هایی از این دست بازتعریف کرد، باید به این هدف رسید.

بزرگ‌ترین تردید از خود ساعت‌ها نیست. از گرانش است: تردید در تصحیح مربوط به جایگاه هر محل در میدان گرانشی زمین، که معادل حدود 3 سانتی‌متر ارتفاع است. همین داده‌ها یکی از آزمون‌های نسبیت را نیز — اینکه آیا سرعت نور به جهت بستگی دارد — حدود پنج برابر سخت‌گیرانه‌تر کردند.

منبع: International atomic clock comparison achieving 5×10⁻¹⁸ uncertainty, https://arxiv.org/abs/2610.29980

حل کردن یک بازی یعنی دانستن اینکه با بازی بی‌نقص چه کسی می‌برد. صفحه‌های کوچک گو مدت‌ها پیش حل شدند، اما با قاعده‌ای ساده‌شده دربارهٔ وضعیت‌های تکراری.

قاعده‌ای که بازیکنان واقعی به کار می‌برند، سوپرکو (superko)، بازسازی هر صفحه‌ای را که پیش‌تر پدید آمده ممنوع می‌کند. این قاعده حل کردن را بی‌رحمانه دشوار می‌کند: مجاز بودن یک حرکت به کل تاریخچهٔ بازی بستگی دارد.

دو پژوهشگر برلینی Sanko را ساختند، حل‌کننده‌ای که میان‌بُرهایش را زیر قاعدهٔ سوپرکو درست نگه می‌دارد. این حل‌کننده گوی 5×5 را با شش رشته (thread) در 16 دقیقه اثبات می‌کند. بهترین نتیجهٔ پیشین 5 ساعت و 15 دقیقه طول کشیده بود.

آن‌ها 23 صفحهٔ دیگر را حل کردند که 11 تای آن‌ها با هیچ قاعده‌ای حل نشده بود. و یک پاسخ تغییر کرد: 4×7، که با قاعدهٔ قدیمی پیروزی روی کل صفحه بود، تنها 12 امتیاز ارزش دارد. آن‌ها دقیقاً حرکتی را یافتند که خط پیروزی منتشرشده در آن می‌شکند.

منبع: Solving Go under Positional Superko: Sound Proof Transfer and New Board Values, https://arxiv.org/abs/2610.29414

رادیوتلسکوپ غول‌پیکر FAST در چین تپ‌اختری یافت که 21 بار در ثانیه می‌چرخد. این تپ‌اختر تنها نیست: ستارهٔ نوترونی دیگری، تقریباً با همان جرم، همراه آن می‌چرخد.

مدار آن‌ها 79 روز طول می‌کشد و به‌طرز باورنکردنی کشیده است: خروج از مرکز 0.992، رکوردی برای هر جفت ستاره. بیشتر وقت‌ها از هم دورند. سپس، تنها در 46 دقیقه، با سرعت 1,140 کیلومتر بر ثانیه دور هم می‌چرخند.

در گذر سال 2025، سیگنال تپ‌اختر به مدت 85 ثانیه پشت محیط مغناطیسی همدمش ناپدید شد. ما مدار را تقریباً از لبه می‌بینیم.

چنین شکلی نیازمند ضربه‌ای شدید هنگام انفجار ستارهٔ دوم به‌صورت ابرنواختر است. شبیه‌سازی‌ها احتمال وجود چنین سامانه‌هایی را کمتر از 1 در 200 می‌دانند. یا ما خوش‌شانس بوده‌ایم، یا نظریه نیاز به بازنگری دارد. این دو ستاره 2.5 میلیارد سال دیگر با هم ادغام می‌شوند.

منبع: PSR J0653+0443: An Eclipsing Millisecond Pulsar in an Extremely Eccentric Double Neutron Star System, https://arxiv.org/abs/2610.29838

چند نقطه لازم است تا جلوی یک منحنی را گرفت؟ حدس ناگاتا، از سال 1959، این حد را برای منحنی‌هایی تعیین می‌کند که ناچارند از 10 نقطه یا بیشتر، آن هم چند بار، بگذرند.

در سپتامبر، OpenAI دست‌نوشته‌ای را منتشر کرد که مدل هوش مصنوعی‌اش نوشته بود و ادعا می‌کند مسئله را فیصله می‌دهد. Jenia Tevelev، ریاضیدان دانشگاه UMass Amherst، آن را بررسی کرد و راهنمایی برای غیرمتخصصان منتشر کرد. داوری: «به‌طرز چشمگیری ساده».

ترفند: اجازه دادن به یک منحنی مکعبی هموار که فشرده شود و حلقه‌ای بسازد. آنگاه پرسش دشوار به پر کردن مقادیر روی مثلثی از نقطه‌ها فرو کاسته می‌شود، که آسان است.

Tevelev همچنین از اینکه شاید «نخستین خوانندهٔ انسانیِ» این دست‌نوشته‌ها بوده، تأمل می‌کند. یادداشت‌ها آن‌ها را دستاوردی خیره‌کننده می‌خوانند، اما هشدار می‌دهند که وارسی چنین کارهایی با اعتباری اندک بر دوش ریاضیدانان می‌افتد. آن‌ها صندوقی را پیشنهاد می‌کنند که شرکت‌های هوش مصنوعی هزینه‌اش را بپردازند.

منبع: On OpenAI's proof of the Nagata conjecture, https://arxiv.org/abs/2610.30050

پنل‌های پشت‌بام ظهر برق تولید می‌کنند. خودروهای برقی عصر شارژ می‌شوند. چه می‌شد اگر خودروهای پارک‌شده مازاد ظهر را ذخیره می‌کردند و شب به خانه بازمی‌گرداندند؟

پژوهشگران یک شهر یکسان به اندازهٔ کیوتو را در 5,000 نقطهٔ جهان کپی کردند و تنها اقلیم را تغییر دادند. خورشید پشت‌بام به‌علاوهٔ باتری خودروها 22% تا 84% برق ساختمان‌ها و رانندگی را تأمین کرد. افزودن خودروها میانه را 21 واحد درصد بالا برد.

قاهره و مکزیکوسیتی در تمام سال نزدیک 80% می‌مانند: اوج مصرف کولر درست زمانی است که آفتاب می‌تابد. در نووسیبیرسک، زمستان به 20 تا 30% سقوط می‌کند.

نقشه‌های تابش آفتاب گمراه‌کننده‌اند. از 1,000 شهر بزرگ جهان، 219 شهر اگر تنها منبع خورشیدی را در نظر بگیریم به‌شدت دست‌کم گرفته می‌شوند. بیشترشان در مناطق پررشد آسیا، آفریقا و آمریکای جنوبی‌اند.

منبع: Climate-Driven Supply-Demand Matching Reshapes Global SolarEV Decarbonization Potential, https://arxiv.org/abs/2610.29344

پس از برخی جراحی‌های سر، حفره‌ای در جمجمه باقی می‌ماند. متخصصان یک ایمپلنت سفارشی را با دست روی رایانه طراحی می‌کنند، که کند و پرهزینه است. آیا مدل‌های آمادهٔ هوش مصنوعی می‌توانند این کار را انجام دهند؟

گروهی لهستانی سه مدل عمومی تکمیل شکل سه‌بعدی را، که دو تا از آن‌ها «مدل پایه» (foundation model) بودند، روی 239 جمجمه آزمودند. معیار ساده بود: بهتر از هیچ کاری نکردن باشد، و در استخوان باقی‌مانده فرو نرود.

روی 210 حفرهٔ مصنوعی، هیچ‌کدام بهتر از هیچ کاری نکردن نبود. روی 29 مورد واقعی، یکی بود. اما نتیجه‌های کار گذاشتنی: صفر از 239، برای هر سه. مدلی که دقیقاً برای همین کار آموزش دیده بود به 238 رسید.

دام این است که خروجی‌ها قانع‌کننده به نظر می‌رسند. خروجیِ شبیه‌ترین به جمجمه هیچ آسان‌تر جا نمی‌افتاد. داوری نویسندگان: این مدل‌ها به همان شکلی که منتشر شده‌اند در درمانگاه قابل استفاده نیستند.

منبع: Plausible but Unimplantable: A Trustworthiness Audit of Shape Completion Foundation Models for Cranial Defect Reconstruction, https://arxiv.org/abs/2610.30035

برای وارسی یک سکهٔ نقره، می‌توانید آن را به صدا درآورید و گوش کنید. اپلیکیشن‌ها طنین را با کتابخانه‌ای از سکه‌های شناخته‌شده مقایسه می‌کنند، که تنها برای سکه‌هایی که از پیش فهرست شده‌اند کار می‌کند.

Sylvia Dong، دانش‌آموز دبیرستان، و Takyiu Liu، از کالج West Valley در کالیفرنیا، کار بهتری کردند. آن‌ها از روی طنین، اندازهٔ سکه و حجم آن، یکی از ثابت‌های خودِ فلز را حساب می‌کنند: سرعت حرکت موج‌ها در آن.

ترفند برای سکه‌های برجسته‌کاری‌شده: وزن کردنشان در آب برای به دست آوردن حجم واقعی‌شان. شش سکهٔ مسی سفتی‌ای برابر 119 GPa به دست دادند، درست در گسترهٔ پذیرفته‌شده برای مس.

سکهٔ تقلبی می‌تواند چگالی را تقلید کند، نه سفتی را. طلا و تنگستن در هر لیتر تقریباً هم‌وزن‌اند، اما موج‌ها با سرعت‌هایی از آن‌ها می‌گذرند که 2.1 برابر با هم فرق دارد. خودِ تنگستن در آزمایش‌هایشان خاموش ماند، پس این وارسی هنوز یک پیش‌بینی است.

منبع: An Absolute Acoustic Readout of Plate Wave Speed for Bullion Authentication, Using a Measured Fill-Factor Correction for Struck Coins, https://arxiv.org/abs/2610.29194

برخی شکوفایی‌های جلبکی برای مردم ساحل‌نشین مشکلات تنفسی ایجاد می‌کنند. در ژوئیهٔ 2025، در ساحل‌های سن‌ژان‌دولوز در فرانسه، پژوهشگران یاخته‌های کامل جلبک سمی Ostreopsis را در هوا به دام انداختند.

این یاخته‌ها چگونه پرواز می‌کنند؟ وقتی حبابی در سطح دریا می‌ترکد، جت ریزی به بالا می‌جهد و به قطره‌هایی می‌شکند. در آب رقیق، نخستین قطره حدود ده برابر بیشتر از آب پیرامونش از جلبک کوچکِ مدل دارد.

فیلم‌های پرسرعت دلیلش را نشان می‌دهند: یاخته‌های درون جت سریع‌تر از نوک آن بالا می‌روند و در نخستین قطره انباشته می‌شوند. هیچ ترفند سطحی لازم نیست. یک قانون ساده این را بی‌هیچ پارامتر برازش‌شده‌ای پیش‌بینی می‌کند.

در آب پرجمعیت، جلبک‌ها طوری رفتار می‌کنند که گویی حدود ده برابر بزرگ‌ترند و کمتر در قطره جا می‌گیرند. ریزپلاستیک‌ها چنین نیستند. بدین‌ترتیب ذرات پاشیدهٔ دریا راه دوم احتمالی‌ای برای ورود سم‌ها به هوا فراهم می‌کنند.

منبع: Hydrodynamics of microalgae in sea spray, https://arxiv.org/abs/2610.29719

آموزگار آنچه دیگران شکار می‌کنند می‌خورد و دیگر فرزندی نمی‌آورد. پس چرا تکامل باید مرحله‌ای از زندگی را که صرف آموزش، به‌ویژه آموزش فرزندان خانواده‌های دیگر، می‌شود ترجیح دهد؟

دو پژوهشگر یک مدل ریاضی ساختند. مردم شکار می‌کنند و فرزند می‌آورند، سپس «بازنشسته» می‌شوند تا شکارچیان جوان را تربیت کنند. غذا میان همه، از جمله آموزگاران، تقسیم می‌شود.

نتیجه: آموزش می‌تواند بی‌هیچ خویشاوندی‌ای تکامل یابد، اما تنها بالاتر از اندازهٔ بحرانی گروه. یک بازنشستهٔ زودهنگامِ تنها هیچ سودی نمی‌برد: هیچ هم‌نوعی برای آموزش دادن ندارد. معمولاً کل یک گروه باید با هم هنجارهایش را تغییر دهد، و این شیوهٔ تغییر فرهنگ است، نه ژن‌ها.

تکامل همچنین گرایش دارد که آموزگارانی کمتر از تعدادی که گروه را به بهترین شکل سیر می‌کند پدید آورد. در برخی شرایط، سالمندانی که عمر طولانی‌تری دارند و دیگران از آن‌ها مراقبت می‌کنند این شکاف را پر می‌کنند.

منبع: When to retire: the cultural evolution of post-reproductive oblique teaching, https://arxiv.org/abs/2610.30135