物理學一直在努力尋找最好的解釋來理解所有空間和時間尺度的物理世界中的物質和能量。現代物理學充滿了復雜的概念和思想，它們徹底改變了我們看待(和看不到)宇宙的方式。物理世界的奧秘越來越多地被物理學家們揭開，他們深入研究非直覺的、看不見的世界，涉及亞原子、量子和宇宙學領域。但是，高級物理學家的大腦如何實現這一壯舉，即思考無法體驗的世界?
在npj Science of Learning最近發(fā)表的一篇論文中，卡內基梅隆大學的研究人員找到了一種方法來解碼與與物質和能量有關的個體抽象科學概念(例如費米子或暗物質)相關的大腦活動。
CMU 的高級研究助理 Robert Mason、物理學教授 Reinhard Schumacher和 DO Hebb 大學心理學教授 Marcel Just 通過使用功能性磁共振記錄他們的大腦活動，研究了他們的 CMU 物理教員關于高級物理概念的思維過程成像(fMRI)。
與許多其他使用大腦成像的神經科學研究不同，這項研究并不是為了找到先進科學概念所在的“大腦中的位置”。相反，這項研究的目標是發(fā)現大腦如何組織高度抽象的科學概念。百科全書按照字母順序組織知識，圖書館按照杜威十進制系統來組織知識，但是物理學家的大腦是如何做到的呢?
該研究檢查了由不同物理概念引起的激活模式是否可以根據概念屬性進行分組。最新穎的發(fā)現之一是，物理學家的大腦將概念組織成具有可測量與不可測量大小的概念。在地球上，對于我們大多數人來說，只要有合適的尺子、比例尺或雷達槍，任何物理上的東西都是可以測量的。但是對于物理學家來說，一些概念，比如暗物質、中微子或多元宇宙，它們的大小是無法測量的。在物理學家的大腦中，可測量與不可測量的概念是分開組織的。
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