被遗忘的达芬奇重力实验表明他领先于他的时代几个世纪

被遗忘的达芬奇重力实验表明他领先于他的时代几个世纪生活在1452年至1519年的达芬奇在探索这些概念方面远远走在了前面。直到1604年，伽利略·伽利莱才提出理论，指出物体下落的速度与时间成正比，它下落的距离与时间的平方成正比，物体下落的加速度与物体的重量无关，也与物体的质量无关。直到17世纪末，艾萨克-牛顿爵士才在此基础上扩展出一个万有引力定律，描述了物体如何相互吸引。达芬奇的主要障碍是受到他所掌握的工具的限制，例如他缺乏精确测量物体下落时间的手段。达芬奇的实验最早是由汉斯-W-利普曼航空和医学工程教授莫里-加里布在《阿伦德尔法典》中发现的，这是达芬奇撰写的论文集，涉及科学、艺术和个人话题。2017年初，加里布正在探索达芬奇的流动可视化技术，以便与他在研究生课程中教授的学生进行讨论，当时他注意到在新发布的《阿伦德尔法典》中，有一系列草图显示沙子般的颗粒从罐子中倾泻而出产生的三角形，这些草图可以在大英图书馆的帮助下在线观看。莱昂纳多-达芬奇重力实验为了分析这些笔记，加里布与同事克里斯-罗（当时是加州理工学院的博士后研究员，现在是康奈尔大学的助理教授）以及日内瓦西瑞士应用科学和艺术大学的弗拉维奥-诺卡合作。诺卡在三人研究手稿的图表时，提供了达芬奇意大利语笔记的翻译（以他著名的左手书写，从右到左阅读）。在论文中，达芬奇描述了一个实验，在这个实验中，一个水壶将沿着平行于地面的直线路径移动，沿途倒出水或颗粒状物质（很可能是沙子）。他的笔记清楚地表明，他知道水或沙子不会以恒定的速度落下，而是会加速--同时也知道材料会停止水平加速，因为它不再受水壶的影响，其加速度纯粹是由于重力而向下的。如果投手以恒定的速度移动，那么下落的材料所形成的线是垂直的，所以不会形成三角形。如果投手以恒定的速度加速，那么由落下的物质集合而成的线就会成为一条笔直但倾斜的线，然后形成一个三角形。而且，正如达芬奇在一个关键的图表中指出的那样，如果投手的运动以重力加速下落的材料的相同速度加速，就会形成一个等腰直角三角形--这就是加里布最初注意到的达芬奇用"EquationediMoti"，或"运动的均衡（等价）"的注释来强调的。达芬奇试图用数学来描述这种加速度。据该研究的作者说，在这里，他并没有完全击中目标。为了探索达芬奇的过程，研究小组使用计算机模型来运行他的水瓶实验。这样做得出了达芬奇的错误。"我们看到的是，莱昂纳多曾与引力搏斗，但他将其建模为下落物体的距离与2的t次方成正比[t代表时间]，而不是与t的平方成正比，"Roh说。"这是错误的，但我们后来发现，他以正确的方式使用了这种错误的方程式。"在他的笔记中，达芬奇说明了一个物体下落的时间间隔多达四次--通过这段时间，两种类型的方程的图形紧密地排列在一起。"我们不知道达芬奇是否做了进一步的实验或更深入地探究了这个问题，"加里布说。"但是他在15世纪初就以这种方式解决这个问题的事实表明了他的思想是多么的超前。"这篇论文的题目是"达芬奇对重力作为一种加速度形式的视觉化"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345119.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345119.htm

新的研究对牛顿和爱因斯坦的引力理论提出了挑战

新的研究对牛顿和爱因斯坦的引力理论提出了挑战通过分析长周期双星的运动状况，科学家发现了牛顿和爱因斯坦的引力理论无法解释的现象。这个发现意味着，我们需要一种新的引力理论来描述宇宙的奥秘。其中最著名的修正牛顿动力学（MOND）理论认为，在低加速度下，引力会发生变化，导致不同于预期的效果。韩国世宗大学的天文学家蔡圭贤最近的表明，一些观测数据与MOND理论相符，这提供了迄今为止最直接和最有力的证据。表明在低加速度下，牛顿和爱因斯坦的引力理论会“崩溃”，需要用改进的引力理论来取代。这对于物理学和天文学的意义巨大，可能引发一个新的物理学革命。该研究发布在《天体物理学杂志》上。如果MOND被证实为正确，我们的宇宙认识将会发生根本性的变化，不再需要假设暗物质和暗能量的存在，而可以用一个更简单和更优美的理论来描述所有的引力现象。然而，这项研究还需要更多数据和分析来验证和改进，并且MOND理论本身也需要进一步发展和完善。——，

研究人员破解了500多年前达芬奇提出的气泡螺旋上升轨迹之谜

研究人员破解了500多年前达芬奇提出的气泡螺旋上升轨迹之谜五个世纪前，达芬奇观察到气泡以"之"字形或螺旋形运动的方式偏离直线路径。然而，直到现在，这种周期性运动的原因仍然是未知的。达芬奇在五个世纪前观察到，气泡如果足够大，会周期性地偏离直线运动的人字形或螺旋形。然而，从来没有发现对这一现象的定量描述或解释这一周期性运动的物理机制。莱昂纳多的草图显示了一个上升的气泡的螺旋运动（来自他的手稿，称为莱斯特法典）。资料来源：塞维利亚大学这篇新论文的作者开发了一种数值离散化技术，以精确描述气泡的空气-水界面，这使他们能够模拟其运动并探索其稳定性。他们的模拟结果与非稳态气泡运动的高精度测量结果密切相关，并显示当气泡的球面半径超过0.926毫米时，气泡在水中会偏离直线轨迹，这一结果与90年代用超纯水获得的实验值相差不到2%。研究人员提出了一种气泡轨迹不稳定的机制，即气泡的周期性倾斜会改变其曲率，从而影响上升速度并导致气泡轨迹的摇摆，使曲率增加的那一侧气泡向上倾斜。然后，随着流体运动速度的加快，高曲率表面周围的流体压力下降，压力的不平衡使气泡回到原来的位置，重新开始周期性循环。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1342495.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1342495.htm

关于星团的新发现挑战了牛顿的万有引力定律

关于星团的新发现挑战了牛顿的万有引力定律根据近日发表的一项新研究，某些星团似乎没有遵循目前对艾萨克·牛顿的万有引力定律的理解。这项研究发表在《皇家天文学会月刊》上，分析了疏散星团，这些星团是在一个巨大的气体云中，在短时间内诞生成千上万的恒星时形成的。PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331395.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331395.htm

牛顿的万有引力定律是否存在错误？科学家新发现正挑战该定律

牛顿的万有引力定律是否存在错误？科学家新发现正挑战该定律一支国际天体物理学团队在分析某些星团的时候，发现了一个令人费解的现象。这项研究已经发表在《RoyalAstronomicalSociety》月报上，这项发现挑战了牛顿的万有引力定律。只不过这项发现在专家中是存在争议的。PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331297.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331297.htm

新研究表明暗物质以非局部方式与引力相互作用

新研究表明暗物质以非局部方式与引力相互作用来自SISSA的一项新研究表明，暗物质以一种非局部的方式与引力相互作用，这对传统理论提出了挑战，并为暗物质的本质提供了新的视角。研究人员利用分数微积分发现，这种非局部相互作用能更准确地描述恒星的运动，尤其是在小尺寸星系中。局部性原理指出，一个物体只受其周围环境的直接影响：遥远的物体无法即时交流，只有此时此地的物体才是最重要的。然而，在上个世纪，随着量子力学的诞生和发展，物理学家发现非局部现象不仅存在，而且是理解现实本质的基础。现在，SISSA-ScuolaInternazionaleSuperiorediStudiAvanzati最近在《天体物理学杂志》上发表的一项新研究表明，暗物质--宇宙中最神秘的成分之一--以一种非局部的方式与引力相互作用。据论文作者、博士生弗朗切斯科-贝内蒂（FrancescoBenetti）和乔瓦尼-甘多尔菲（GiovanniGandolfi）以及他们的导师安德烈亚-拉皮（AndreaLapi）说，这一发现可以为至今仍不清楚的暗物质性质提供一个全新的视角。暗物质是大自然的基本组成部分：它是我们今天在宇宙中观察到的结构形成的原因，并围绕着星系中的发光物质，促成了我们在天空中看到的恒星的运动。然而，暗物质的性质，尤其是它与较小星系中引力的相互作用，仍然是个谜。"近几十年来，科学界为了解这些神秘现象做出了巨大努力，但仍有许多问题没有答案。要探索暗物质的本质及其与引力的相互作用，可能需要一种新的方法，"这项研究的作者解释说。来自SISSA的新研究正是探索了这条引人入胜的道路。研究提出了星系暗物质与引力之间非局部相互作用的新模型："作者说："就好像宇宙中的所有物质都在告诉星系中的暗物质如何运动。为了模拟这种非局部性，我们使用了分数微积分，这是一种数学工具，最早开发于17世纪，最近被应用于物理学的各个领域。这种微积分的威力以前从未在天体物理学中测试过。作者解释说："我们想知道分数微积分能否成为理解暗物质的神秘本质及其与引力相互作用的关键，令人惊讶的是，对数千个不同类型星系的实验结果表明，与标准引力理论相比，新模型能更准确地描述恒星的运动。"作者解释说："这种非局部性似乎是暗物质粒子在一个封闭系统中的集体行为，在小尺寸星系中尤为明显。对这一现象的透彻理解可能会让我们更接近暗物质的真实面目。然而，还有许多问题有待解答。非位置性是如何精确出现的？在星系团等更大的结构中，或者在引力透镜现象中，它的影响是什么？"此外，考虑到这种新机制，有必要重新考虑宇宙学的标准模型。"我们将开展进一步的研究，探索所有这些影响以及更多的影响。我们不会惊讶地发现，关于宇宙的其他未决问题也可以通过新提出的非局域性得到解决。"在理解暗物质的性质方面取得的进展是朝着更好地了解我们的宇宙迈出的重要一步。正在进行的研究不断提供新的视角，使我们更接近于全面了解我们周围的现象。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1380791.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1380791.htm