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关于…发动机的 20 件你不知道的事

投石机、黑洞和熊猫粪便有什么共同之处?

作者:Gemma Tarlach
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nikkytok/Shutterstock

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1. 每个人都在进行“运动”……真的。我们都是发动机,根据最基本的定义,发动机是能量转化为运动的机器。

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2. 虽然你可以认为动物是发动机,但植物也有发动机:光合作用途径通常被描述为植物发动机,生物学家尤其对20世纪60年代发现的C4植物发动机感兴趣。

3. 以C4发动机为动力的植物,包括玉米和甘蔗,通常由于新颖的叶片和细胞结构,更容易转化大气中的二氧化碳。它们也比C3物种产量更高,C4物种的数量约占C3物种的1/30。

4. C4途径在不同谱系中进化了多次,通常在二氧化碳含量低或半干旱的环境中。这种适应使得植物能够更有效地利用稀缺的资源,如水和氮。

5. 这就是为什么科学家们正在使用基因改造来尝试将C3植物转变为C4动力源,这在日益干燥、资源枯竭的世界中可能会更具韧性。

6. 如果认为植物拥有发动机对你来说有点牵强,那么再来一个遥远的秘密:黑洞是宇宙中最强大的发动机。

7. 黑洞的运作方式类似于内燃机。它消耗燃料并产生能量,同时保持完整,不像爆炸那样。

8. 黑洞在没有任何东西逃逸的情况下如何产生能量?嗯,一旦物质落入,就无法回头,但黑洞的极端引力在其边界或视界之外创造了产生能量的完美环境。

9. 2009年,两位研究人员提出了一个高度理论化的、由多个迷你黑洞驱动的航天器——黑洞越小,产生的能量越多。

10. 虽然这个想法最初引起了轰动,但这个概念仍然是理论性的。坦率地说,我们更有可能拥有以熊猫粪便为燃料的发动机。

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11. 不,说真的。在2016年的一项研究中,研究人员描述了大熊猫的粪便如何“理想”用于生物燃料生产。

12. 这些熊通过独特的肠道微生物消化竹子,这些微生物分解坚韧的植物材料。一旦被排出并由研究人员培养,这些相同的微生物就会开始处理其他植物残渣,并产生氢基生物燃料。

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13. 这是为发动机提供燃料的绝妙方法。这两个词,顺便说一句,都源自拉丁语ingenium,意为“天赋”,一个抽象的概念。随着时间的推移,“发动机”这个词也获得了更具体的设备含义。

14. 一种如今不常见的设备是攻城器。数千年来,这些巨大的战争武器,如投石机和攻城锤,都是攻破防御工事的流行方式。

15. 过去几十年来声名鹊起的“发动机”其实根本不是发动机。搜索引擎,提供基于您输入的术语的网站列表的程序,与其说是转化能量,不如说是引导好奇心。

16. 1989年,麦吉尔大学的研究生兼系统管理员Alan Emtage需要一种有效的方法来查找分布在多个服务器上的文件。他创建了一个程序来搜索服务器以获取他请求的特定内容。

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17. Emtage的个人时间节省工具得到了极大的提升,因为他的老板认识到了它的潜力。麦吉尔团队扩展了这个程序——它被称为Archie,是“archive”(存档)的缩写——成为了世界上第一个搜索引擎。

18. 技术还为我们带来了另一种并非真正意义上的发动机。开发人员使用称为游戏引擎的软件包作为电子游戏设定世界的模板。

19. 这些复杂的程序会自动处理游戏的基线,从高效管理内存需求以获得更流畅的游戏体验,到在角色穿过景观时改变照明。

20. 科学家们越来越多地转向游戏引擎进行研究,因为这些程序本质上在可视化等任务上速度快且高效。例如,在2017年,研究人员设计了一个基于游戏引擎的系统来确定最佳风力涡轮机定位。就是这样:更多的人类智慧。

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