นักฟิสิกส์อย่างฉันยังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าอะไรเป็นสาเหตุถึง83% ของจักรวาล — สิ่งที่เราเรียกว่า “ สสารมืด ” แต่ด้วยถังที่เต็มไปด้วยซีนอนฝังอยู่ใต้มลรัฐเซาท์ดาโคตาเกือบหนึ่งไมล์ วันหนึ่งเราอาจจะสามารถวัดได้ว่าจริงๆ แล้วสสารมืดคืออะไร

ในแบบจำลองทั่วไป สสารมืดมีส่วนทำให้เกิดแรงดึงดูดโน้มถ่วงส่วนใหญ่ในจักรวาล ทำให้เกิดกาวที่ทำให้โครงสร้างอย่างกาแลคซี รวมถึงทางช้างเผือกของเราก่อตัวขึ้น ขณะที่ระบบสุริยะโคจรรอบใจกลางทางช้างเผือก โลกก็เคลื่อนที่ผ่านรัศมีสสารมืดซึ่งประกอบเป็นสสารส่วนใหญ่ในกาแลคซีของเรา

แผนภาพแสดงกาแลคซีทางช้างเผือก โดยมีพื้นที่เบลอหรือ ‘รัศมี’ รอบๆ แสดงถึงสสารมืด
การแสดงรัศมีของสสารมืดที่ล้อมรอบจานกังหันใจกลางของทางช้างเผือกโดยศิลปิน NASA/ESA/A Feild STSci , CC BY
ฉันเป็นนักฟิสิกส์ที่สนใจทำความเข้าใจธรรมชาติของสสารมืด การคาดเดาที่ได้รับความนิยมอย่างหนึ่งคือสสารมืดเป็นอนุภาคชนิดใหม่อนุภาคมวลสูงที่มีปฏิกิริยาโต้ตอบน้อยหรือ WIMP “WIMP” จับแก่นแท้ของอนุภาคได้ค่อนข้างดี โดยมีมวล หมายความว่ามันโต้ตอบกับแรงโน้มถ่วง แต่อย่างอื่นก็มีปฏิกิริยากับสสารปกติได้อ่อนมากหรือแทบไม่มีเลย ในทางทฤษฎี WIMP ในทางช้างเผือกจะบินผ่านเราบนโลกตลอดเวลา แต่เนื่องจากพวกมันมีปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอ พวกมันจึงไม่ชนอะไรเลย

กำลังค้นหา WIMP
ตลอด 30 ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาโปรแกรมทดลองเพื่อพยายามตรวจจับปฏิสัมพันธ์ที่หาได้ยากระหว่าง WIMP และอะตอมปกติ อย่างไรก็ตาม บนโลกนี้ เราถูกล้อมรอบด้วยกัมมันตภาพรังสีในระดับต่ำและไม่เป็นอันตรายซึ่งมาจากธาตุรอง ซึ่งส่วนใหญ่เป็นยูเรเนียมและทอเรียม ในสิ่งแวดล้อม เช่นเดียวกับรังสีคอสมิกจากอวกาศ เป้าหมายในการตามล่าหาสสารมืดคือการสร้างเครื่องตรวจจับที่มีความไวมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อที่มันจะสามารถมองเห็นสสารมืด และวางไว้ในสถานที่ที่เงียบที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อให้สามารถมองเห็นสัญญาณสสารมืดเหนือกัมมันตภาพรังสีเบื้องหลัง

ด้วยผลลัพธ์ที่เผยแพร่ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2566 LUX -ZEPLINหรือ LZ การทำงานร่วมกันได้ดำเนินการดังกล่าว โดยการสร้างเครื่องตรวจจับสสารมืดที่ใหญ่ที่สุดจนถึงปัจจุบันและใช้งานใต้ดิน 4,850 ฟุต (1,478 เมตร) ในศูนย์วิจัยใต้ดินแซนฟอร์ดในเมืองตะกั่ว รัฐเซาท์ดาโคตา .

• Genting Club สมัครเก็นติ้งคลับ บาคาร่า สมัคร Genting Club
• สมัคร Genting Club คาสิโน สมัครเก็นติ้งคลับ เว็บ Genting Club
• Genting Club คาสิโนเก็นติ้ง สมัครเก็นติ้งคลับ Genting สล็อต
• สมัคร Genting Club เกมส์สล็อต สมัครเก็นติ้งคลับ คาสิโนเก็นติ้ง
• สมัคร Genting Club สมัครเก็นติ้งคลับ Slot Genting Club คาสิโน

ที่ศูนย์กลางของ LZ มีซีนอนเหลวอยู่ 10 เมตริกตัน (10,000 กิโลกรัม ) เมื่ออนุภาคผ่านเครื่องตรวจจับ พวกมันอาจชนกับอะตอมซีนอน ทำให้เกิดแสงวาบและปล่อยอิเล็กตรอนออกมา

แผนภาพแสดงอนุภาคที่มีปฏิกิริยาโต้ตอบและปล่อยอิเล็กตรอน ซึ่งจะบันทึกลงในเครื่องตรวจจับ
อนุภาคมีปฏิกิริยากับซีนอนใน LZ โดยปล่อยแสงที่ตรวจพบโดยอาร์เรย์รับแสงสองตัวที่ด้านบนและด้านล่าง SLAC/LZ , CC BY
ใน LZ กริดไฟฟ้าขนาดใหญ่สองเส้นใช้สนามไฟฟ้าพาดผ่านปริมาตรของของเหลว ซึ่งผลักอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาเหล่านี้ไปยังพื้นผิวของของเหลว เมื่อทะลุพื้นผิว พวกมันจะถูกดึงเข้าไปในช่องว่างเหนือของเหลวซึ่งเต็มไปด้วยก๊าซซีนอน และถูกเร่งด้วยสนามไฟฟ้าอื่นเพื่อสร้างแสงวาบครั้งที่สอง เซ็นเซอร์วัดแสงขนาดใหญ่สองตัวจะรวบรวมแสงวาบทั้งสองนี้ และเมื่อรวมกันแล้วจะช่วยให้นักวิจัยสามารถสร้างตำแหน่ง พลังงาน และประเภทของปฏิสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นขึ้นมาใหม่ได้

ลดกัมมันตภาพรังสี
วัสดุทั้งหมดบนโลก รวมถึงวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้างเครื่องตรวจจับ WIMP ปล่อยรังสีบางส่วนที่อาจปกปิดปฏิกิริยาระหว่างสสารมืดได้ นักวิทยาศาสตร์จึงสร้างเครื่องตรวจจับสสารมืดโดยใช้วัสดุที่มี “กัมมันตภาพรังสี” มากที่สุด ซึ่งก็คือปราศจากสารปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสี ซึ่งพวกเขาสามารถค้นพบได้ทั้งภายในและภายนอกเครื่องตรวจจับ

ตัวอย่างเช่น ด้วยการทำงานร่วมกับโรงหล่อโลหะ LZ จึงสามารถใช้ไททาเนียมที่สะอาดที่สุดในโลกเพื่อสร้างกระบอกกลางหรือไครโอสแตตที่บรรจุซีนอนเหลว การใช้ไทเทเนียมพิเศษนี้จะช่วยลดกัมมันตภาพรังสีใน LZ ทำให้เกิดพื้นที่ว่างที่สามารถมองเห็นปฏิกิริยาระหว่างสสารมืดได้ นอกจากนี้ ซีนอนเหลวยังมีความหนาแน่นมากจนทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันรังสีได้จริง และง่ายต่อการทำให้ซีนอนของสารปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีที่อาจแอบเข้าไปบริสุทธิ์เป็นเรื่องง่าย

คนงาน LZ สวมชุดอันตรายสีขาวยืนอยู่ข้างทรงกระบอกสูงสีขาว
ในเครื่องตรวจจับด้านในของ LZ อาร์เรย์รับแสงสองตัวที่ด้านบนและด้านล่างจะมองเห็นกระบอกสูบส่วนกลางที่จะเต็มไปด้วยซีนอนเหลว แมตต์ คาปุสต์ ท่อง CC BY
ใน LZ อุปกรณ์ตรวจจับซีนอนส่วนกลางจะอยู่ภายในอุปกรณ์ตรวจจับอีกสองตัว เรียกว่า ผิวซีนอน และเครื่องตรวจจับด้านนอก ชั้นรองรับเหล่านี้จะจับกัมมันตภาพรังสีระหว่างทางเข้าหรือออกจากห้องซีนอนส่วนกลาง เนื่องจากปฏิกิริยาระหว่างสสารมืดเกิดขึ้นน้อยมาก อนุภาคของสสารมืดจึงจะมีปฏิกิริยาต่อกันเพียงครั้งเดียวในอุปกรณ์ทั้งหมด ดังนั้น หากเราสังเกตเหตุการณ์ที่มีการโต้ตอบหลายครั้งในซีนอนหรือตัวตรวจจับภายนอก เราก็สรุปได้ว่าเหตุการณ์นั้นไม่ได้เกิดจาก WIMP

วัตถุทั้งหมดเหล่านี้ รวมถึงเครื่องตรวจจับส่วนกลาง เครื่องแช่แข็ง และเครื่องตรวจจับด้านนอก อาศัยอยู่ในแทงค์เก็บน้ำขนาดใหญ่ใต้ดินเกือบหนึ่งไมล์ ถังเก็บน้ำจะป้องกันเครื่องตรวจจับจากถ้ำ และสภาพแวดล้อมใต้ดินจะป้องกันถังเก็บน้ำจากรังสีคอสมิกหรืออนุภาคที่มีประจุซึ่งกระทบกับชั้นบรรยากาศของโลกอย่างต่อเนื่อง

LZ อาศัยอยู่ใต้ดินเพื่อป้องกันรังสีคอสมิก แต่เพื่อที่จะนำมันลงไปที่นั่น วิศวกร SURF ต้องหาทางขนส่งเครื่องจักรและอุปกรณ์ทั้งหมด
การล่ายังคงดำเนินต่อไป
ในผลลัพธ์ที่เพิ่งเผยแพร่โดยใช้ข้อมูล 60 วัน LZ บันทึกประมาณห้าเหตุการณ์ต่อวันในเครื่องตรวจจับ นั่นเป็นเหตุการณ์น้อยกว่าเครื่องตรวจจับอนุภาคทั่วไปบนพื้นผิวประมาณหนึ่งล้านล้านเหตุการณ์ที่จะบันทึกได้ในหนึ่งวัน เมื่อดูลักษณะของเหตุการณ์เหล่านี้ นักวิจัยสามารถพูดได้อย่างปลอดภัยว่าจนถึงขณะนี้ยังไม่มีปฏิกิริยาใดๆ ที่เกิดจากสสารมืด อนิจจา ผลลัพธ์ก็คือไม่ใช่การค้นพบฟิสิกส์ใหม่ๆ แต่เราสามารถกำหนดขีดจำกัดว่าสสารมืดที่อ่อนแอจะต้องโต้ตอบกันอย่างไร เนื่องจาก LZ ยังคงมองไม่เห็นมัน

ขีดจำกัดเหล่านี้ช่วยบอกนักฟิสิกส์ได้ว่าสสารมืดไม่ใช่อะไร และ LZ ก็ทำได้ดีกว่าการทดลองใดๆ ในโลก ในขณะเดียวกันก็ยังมีความหวังสำหรับสิ่งที่จะเกิดขึ้นต่อไปในการค้นหาสสารมืด LZ กำลังรวบรวมข้อมูลมากขึ้นในขณะนี้ และเราคาดว่าจะได้รับข้อมูลมากกว่า 15 เท่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า การโต้ตอบ WIMP อาจอยู่ในชุดข้อมูลนั้นแล้ว เพียงรอการเปิดเผยในการวิเคราะห์รอบถัดไป ในชั้นเรียนคณิตศาสตร์ คุณอาจได้เรียนรู้วิธีการคำนวณพื้นที่ของรูปทรงต่างๆ มากมายโดยการจำสูตรพีชคณิต จำ “ฐาน x สูง” สำหรับสี่เหลี่ยมและ “ฐาน x สูง” สำหรับสามเหลี่ยมได้ไหม หรือ “ x radius²” สำหรับวงกลม?

แต่ถ้าคุณอยู่ในชั้นเรียนคณิตศาสตร์ในยุคกรีกโบราณ คุณอาจได้เรียนรู้สิ่งที่แตกต่างออกไปมาก นักคณิตศาสตร์ชาวกรีกโบราณเช่น Euclidคิดว่าพื้นที่เป็นเพียงรูปทรงเรขาคณิต ไม่ใช่พีชคณิต มุมมองทางเรขาคณิตของ Euclid ซึ่งบันทึกไว้ในผลงานพื้นฐานของเขา “ องค์ประกอบ ” มีอิทธิพลต่อโครงการวิจัยมานานหลายศตวรรษ แม้กระทั่งงานของนักคณิตศาสตร์ในปัจจุบัน เช่นเดียวกับเราสองคน

GIF ของหยดสีน้ำเงินที่กระเด้งระหว่างสามเหลี่ยม วงกลม และสี่เหลี่ยม พร้อมด้วยสูตรสำหรับพื้นที่
ปัจจุบันคณิตศาสตร์ปฏิบัติต่อพื้นที่โดยใช้พีชคณิต โดยใช้สูตรสำหรับรูปทรงเรียบง่ายและแคลคูลัสสำหรับบริเวณที่ซับซ้อนมากขึ้น แม็กซีน คาลล์ CC BY-ND
นักคณิตศาสตร์สมัยใหม่อ้างถึงแนวคิดของ Euclid ที่ว่า “มีพื้นที่เท่ากัน” ว่า ” มีความสอดคล้องกันแบบกรรไกร ” แนวคิดนี้ซึ่งมีพื้นฐานมาจากการตัดรูปร่างและวางกลับเข้าด้วยกันในรูปแบบต่างๆ ได้เป็นแรงบันดาลใจให้กับคณิตศาสตร์ที่น่าสนใจ นอกเหนือจากการคำนวณพื้นที่ของสามเหลี่ยมและสี่เหลี่ยมเท่านั้น เรื่องราวของความสอดคล้องของกรรไกรแสดงให้เห็นว่าปัญหาคลาสสิกในเรขาคณิตสามารถค้นพบชีวิตใหม่ในโลกที่แปลกประหลาดของคณิตศาสตร์นามธรรมสมัยใหม่ได้อย่างไร

แนวคิดเรื่องพื้นที่ของยุคลิด
ปัจจุบัน ผู้คนคิดว่าพื้นที่ของรูปร่างเป็นตัวเลขตัวเดียวที่สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรพีชคณิตหรือแคลคูลัส แล้วการคิดว่าพื้นที่เป็นเพียงรูปทรงเรขาคณิตแบบที่ชาวกรีกโบราณทำหมายความว่าอย่างไร

ลองนึกภาพคุณกลับมาเรียนคณิตศาสตร์อีกครั้ง และคุณมีกรรไกร เทป และกระดาษก่อสร้างแผ่นหนึ่ง ครูของคุณแนะนำให้คุณสร้างรูปทรงสองมิติแบนใหม่โดยใช้กระดาษก่อสร้างทั้งหมดและตัดเป็นเส้นตรงเท่านั้น ใช้กรรไกรตัดกระดาษเป็นชิ้นๆ คุณเริ่มเคลื่อนย้ายชิ้นส่วนเหล่านี้ไปรอบๆ – บางทีคุณอาจหมุนหรือพลิกมัน – และคุณติดเทปกลับเข้าด้วยกันเพื่อสร้างรูปร่างใหม่

ภาพวาดของนักเรียนกำลังดูเดิลบนกระดาษแผ่นหนึ่ง เหนือรูปห้าเหลี่ยมถูกตัดออกเป็นสามเหลี่ยม 3 ชิ้น และสามเหลี่ยมเหล่านั้นประกอบกลับเป็นรูปหลายเหลี่ยมใหม่
รูปห้าเหลี่ยมคุณสามารถสร้างรูปทรงอะไรได้บ้างโดยใช้เพียงกรรไกรและเทปเท่านั้น แม็กซีน คาลล์ CC BY-ND
การใช้สูตรพีชคณิตสำหรับพื้นที่ คุณสามารถตรวจสอบได้ว่าพื้นที่ของรูปทรงใหม่ของคุณเท่ากับพื้นที่เดิมของกระดาษก่อสร้าง ไม่ว่ารูปทรง 2D จะถูกตัดออกอย่างไร ตราบใดที่ชิ้นส่วนทั้งหมดถูกติดเข้าด้วยกันโดยไม่ทับซ้อนกัน พื้นที่ของรูปทรงเก่าและรูปทรงใหม่ก็จะเท่ากันเสมอ

รูปห้าเหลี่ยมสีน้ำเงินที่มีลูกตาตรงกลางถูกตัดออกเป็นชิ้นๆ
คุณไม่ได้รับอนุญาตให้ตัดส่วนโค้งหรือเทปทับซ้อนกัน แม็กซีน คาลล์ CC BY-ND
สำหรับ Euclid พื้นที่คือการวัดที่คงไว้โดย “การตัดและวาง” ทางเรขาคณิตนี้ เขาจะบอกว่ารูปร่างใหม่ที่คุณสร้างนั้น “เท่ากัน” กับกระดาษก่อสร้างชิ้นดั้งเดิม นักคณิตศาสตร์ในปัจจุบันจะบอกว่าทั้งสองเป็น “กรรไกรที่เท่ากัน”

รูปร่างใหม่ของคุณมีหน้าตาเป็นอย่างไร? เนื่องจากคุณได้รับอนุญาตให้ตัดเป็นเส้นตรงเท่านั้น มันจึงต้องเป็นรูปหลายเหลี่ยม ซึ่งหมายความว่าด้านใดด้านหนึ่งไม่สามารถโค้งงอได้

GIF ของรูปห้าเหลี่ยมที่แยกออกเป็นสามเหลี่ยมห้ารูป
เมื่อรูปหลายเหลี่ยมถูกตัดออกเป็นชิ้นๆ พื้นที่ของมันจะไม่เปลี่ยนแปลง แม็กซีน คาลล์ CC BY-ND
คุณสามารถสร้างรูปหลายเหลี่ยมที่เป็นไปได้โดยมีพื้นที่เดียวกับกระดาษต้นฉบับได้หรือไม่? คำตอบที่น่าอัศจรรย์คือใช่ มีแม้กระทั่งคำแนะนำทีละขั้นตอนจากช่วงปี 1800 ที่บอกคุณอย่างชัดเจนว่าต้องทำอย่างไร

กล่าวอีกนัยหนึ่ง สำหรับรูปหลายเหลี่ยม แนวคิดเกี่ยวกับพื้นที่ของ Euclid นั้นเหมือนกับแนวคิดสมัยใหม่ทุกประการ ที่จริงแล้ว คุณอาจเคยใช้แนวคิดเกี่ยวกับพื้นที่ของ Euclid ในการคำนวณมาก่อนโดยไม่รู้ตัวด้วยซ้ำ

ตัวอย่างเช่น คุณสามารถใช้กรรไกรที่เท่ากันทุกประการเพื่อคำนวณพื้นที่ของรูปห้าเหลี่ยม เนื่องจากพื้นที่จะถูกสงวนไว้หากคุณตัดรูปห้าเหลี่ยมออกเป็นสามเหลี่ยมเล็กๆ คุณจึงสามารถหาพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมเหล่านี้แทนได้ (โดยใช้ “ฐาน ½ x สูง”) แล้วบวกเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้คำตอบ

รูปห้าเหลี่ยม ซึ่งเป็นรูปห้าเหลี่ยมเดียวกันแบ่งออกเป็นสามเหลี่ยมห้ารูป และสามเหลี่ยมห้ารูปแยกจากกัน
การคำนวณพื้นที่ของรูปห้าเหลี่ยมอาจง่ายกว่าโดยการตัดเป็นรูปสามเหลี่ยมเล็กๆ แม็กซีน คาลล์ CC BY-ND
ปัญหาที่สามของฮิลเบิร์ต
บางทีรูปลักษณ์ที่น่าอับอายที่สุดของความสอดคล้องของกรรไกรอาจอยู่ในรายการปัญหาของ นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมันชื่อ David Hilbertซึ่งประกอบด้วยคำถามทางคณิตศาสตร์ที่สำคัญที่สุดบางข้อในช่วงทศวรรษ 1900 จากปัญหาเดิม 23 ข้อที่ฮิลเบิร์ตเสนอ บางปัญหาได้รับการแก้ไขแล้ว บางปัญหาแสดงให้เห็นว่าแก้ไม่ได้ และปัญหาอื่นๆ ยังไม่ได้รับการแก้ไข ปัญหาที่สามในรายการ และปัญหาแรกที่ต้องแก้ไข เป็นเรื่องของความสอดคล้องของกรรไกร

แทนที่จะถามถึงรูปหลายเหลี่ยมสองมิติ ฮิลแบร์ตถามเกี่ยวกับรูปหลายเหลี่ยมที่คล้ายกันซึ่งก็คือรูปทรงหลายเหลี่ยม แนวคิดเรื่องความสอดคล้องของกรรไกรของยุคลิดเป็นที่รู้กันว่าเป็นคำอธิบายที่ถูกต้องของพื้นที่สองมิติ แต่อาจเป็นแนวคิดที่ดีเกี่ยวกับปริมาตรสามมิติได้หรือไม่

ภาพประกอบของของแข็งสงบทั้งห้า
มีของแข็งพลาโตนิกเพียงห้าชิ้น ได้แก่ โพลีเฮดรา ซึ่งใบหน้าเป็นรูปหลายเหลี่ยมเดียวกันทั้งหมด แม็กซีน คาลล์ CC BY-ND
คำตอบมาภายใน หนึ่งปีจากMax Dehn นักเรียนคนหนึ่งของ Hilbert วิธีแก้ ปัญหาของ Dehn นั้น แตกต่างอย่างมากจากกรณีสองมิติ เขาแสดงให้เห็นว่าเมื่อรูปทรงหลายเหลี่ยมถูกตัดออก ปริมาตรไม่ใช่สิ่งเดียวที่จะยังคงอยู่ มีการวัดที่เก็บรักษาไว้อีกแบบหนึ่ง ซึ่งปัจจุบันเรียกว่าค่าคงที่เดห์นซึ่งสร้างขึ้นจากความยาวของขอบและมุมระหว่างใบหน้าของรูปทรงหลายเหลี่ยม

ถ้ารูปทรงหลายเหลี่ยมสองอันมีขนาดเท่ากันแบบกรรไกร ก็จะต้องมีค่าคงที่ Dehn ที่เท่ากัน ดังนั้น หาก Dehn สามารถหารูปทรงหลายเหลี่ยมสองรูปทรงที่มีปริมาตรเท่ากันแต่ค่าคงที่ของค่าคงที่นี้ต่างกัน นั่นก็จะพิสูจน์ได้ว่าคำตอบสำหรับปัญหาที่สามของฮิลแบร์ตคือไม่ ความสอดคล้องของกรรไกรไม่สามารถจับปริมาตร 3 มิติได้อย่างแม่นยำ

จัตุรมุขแตกออกเป็นชิ้น ๆ ในความคิดฟองสบู่นั้นมีลูกบาศก์ซึ่งแยกออกเป็นชิ้น ๆ เช่นกัน
ไม่มีทางที่จะตัดจัตุรมุขเป็นชิ้น ๆ แล้วกาวกลับเข้าด้วยกันเพื่อสร้างลูกบาศก์ที่มีปริมาตรเท่ากัน แม็กซีน คาลล์ CC BY-ND
นี่คือสิ่งที่ Dehn ทำอย่างแน่นอน โดยแสดงให้เห็นว่าค่าคงที่ที่เกี่ยวข้องกับลูกบาศก์และจัตุรมุขที่มีปริมาตรเท่ากันนั้นแตกต่างกัน ซึ่งหมายความว่าไม่มีวิธีใดที่จะตัดจัตุรมุขออกเป็นชิ้นๆ ได้จำนวนจำกัดแล้วประกอบกลับเป็นลูกบาศก์ที่มีปริมาตรเท่ากัน

ปริมาณและ Dehn นั้นไม่คงที่ทั้งหมดที่เราจำเป็นต้องรู้หรือไม่? ถ้ารูปทรงหลายเหลี่ยมสองอันมีปริมาตรเท่ากันแต่ค่าคงที่ Dehn เท่ากัน นั่นบอกเราว่ากรรไกรเท่ากันทุกประการหรือไม่? นักคณิตศาสตร์ต้องใช้เวลาอีก 60 ปีในการตอบคำถามนี้ ในปี 1965 Jean-Pierre Sydler ยืนยันว่าคำตอบคือใช่ โดยปิดบทนี้เกี่ยวกับความสอดคล้องของกรรไกร

รูปร่างแปลกๆ และความสัมพันธ์ที่แปลกประหลาด
แต่เรื่องราวไม่ได้จบเพียงแค่นั้น คณิตศาสตร์เต็มไปด้วยรูปทรงที่อยู่ในมิติที่สูงกว่า เช่น 4D, 100D, 3,485D หรือมิติใดๆ ก็ตามที่คุณสามารถจินตนาการได้ ซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะแสดงเป็นภาพ งานวิจัยใหม่ที่กระตือรือร้นที่เรียกว่าความสอดคล้องของกรรไกรทั่วไปพยายามที่จะเปิดเผยว่าคำถามของฮิลเบิร์ตเกี่ยวกับความสอดคล้องของกรรไกรสามารถระบุได้หรือไม่สำหรับรูปทรงแปลก ๆ เหล่านี้

ภาพประกอบรูปทรงต่างๆ เรียงรายเป็นแนวนอน โดยมีลูกศรชี้อยู่ระหว่างรูปทรงเหล่านั้น บ้างก็คล้ายคลื่น
นักคณิตศาสตร์ศึกษารูปทรงเรขาคณิตแปลกๆ ประเภทอื่นๆ เช่น เรขาคณิตไฮเปอร์โบลิกและทรงกลม แม็กซีน คาลล์ CC BY-ND
อย่างไรก็ตาม ความหมายของสองสิ่งที่จะสอดคล้องกันด้วยกรรไกรนั้นมีความซับซ้อนมากขึ้น แม้ว่าฮิลเบิร์ตและเดห์นจะสนใจสิ่งต่างๆ เช่น ปริมาตรและ มุม นักคณิตศาสตร์คนอื่นๆ ก็สามารถแลกเปลี่ยนลักษณะทางกายภาพเหล่านี้กับสิ่งที่จับต้องได้น้อยกว่ามาก

โครงการวิจัยล่าสุดที่บุกเบิกโดยนักคณิตศาสตร์Jonathan CampbellและInna Zakharevichเสนอกรอบการทำงานแบบรวมสำหรับความสอดคล้องของกรรไกรทั่วไป เฟรมเวิร์กนี้สร้างขึ้นโดยใช้ชุดเครื่องมือทางคณิตศาสตร์ที่เป็นนามธรรมและดูเหมือนไม่เกี่ยวข้องกันมากที่เรียกว่าทฤษฎีK เกี่ยวกับพีชคณิต

สามเหลี่ยมกระโดดเข้าไปในเครื่องจักรแล้วแยกออกเป็นสามเหลี่ยมสามอัน
ทฤษฎี K เกี่ยวกับพีชคณิตได้รับการพัฒนาในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ในสาขาคณิตศาสตร์เชิงนามธรรมที่เรียกว่าโทโพโลยีพีชคณิต แม็กซีน คาลล์ CC BY-ND
แนวคิดสำคัญของทฤษฎี K ก็คือวัตถุทางคณิตศาสตร์สามารถเข้าใจได้โดยวิธีที่พวกมันสลายตัวเป็นองค์ประกอบพื้นฐาน เช่นเดียวกับโมเลกุลที่แตกออกเป็นอะตอม ด้วยการปรับเปลี่ยนเพียงเล็กน้อย นักคณิตศาสตร์ก็สามารถควบคุมกลไกของทฤษฎี K และนำไปใช้กับปัญหาความสอดคล้องของกรรไกรทั่วไปได้

การใช้ทฤษฎี K นี้เป็นการทบทวนปัญหาความสอดคล้องของกรรไกรและเปิดประตูสู่การวิจัยในอนาคต แต่ท้ายที่สุดแล้ว ความสอดคล้องกันของกรรไกรเป็นแนวคิดที่เป็นรูปธรรมซึ่งคุณไม่จำเป็นต้องใช้คณิตศาสตร์แฟนซีในการทำความเข้าใจ เพียงแค่มีความอดทน ความคิดสร้างสรรค์ กรรไกร และเทปพันเทปจำนวนมาก ควันไฟป่าจากฤดูไฟป่าที่รุนแรงของแคนาดาทำให้ผู้คนจำนวนมากนึกถึงคุณภาพอากาศ และสงสัยว่าจะเกิดอะไรขึ้นในอีกไม่กี่วันข้างหน้า

อากาศทั้งหมดประกอบด้วยสารประกอบก๊าซและอนุภาคขนาดเล็ก แต่เมื่อคุณภาพอากาศแย่ลง ก๊าซและอนุภาคเหล่านี้อาจทำให้เกิดโรคหอบหืดและทำให้ปัญหาหัวใจและระบบทางเดินหายใจรุนแรงขึ้นเมื่อเข้าสู่จมูก คอ และปอด และแม้กระทั่งไหลเวียนในกระแสเลือด เมื่อควันไฟป่าเปลี่ยนท้องฟ้าของนิวยอร์กซิตี้เมื่อต้นเดือนมิถุนายน 2023 การเข้ารับการ ตรวจโรคหอบหืดในห้องฉุกเฉิน ก็เพิ่มขึ้นสองเท่า

ในเมืองส่วนใหญ่ การค้นหา คะแนนดัชนีคุณภาพอากาศรายวันเป็นเรื่องง่ายที่จะบอกคุณเมื่อใดที่ถือว่าอากาศไม่ดีต่อสุขภาพหรือเป็นอันตราย อย่างไรก็ตาม การคาดการณ์คุณภาพอากาศในวันข้างหน้าไม่ใช่เรื่องง่าย

ฉันทำงานด้านการพยากรณ์คุณภาพอากาศในฐานะศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อม ปัญญาประดิษฐ์ได้ปรับปรุงการคาดการณ์เหล่านี้ แต่การวิจัยแสดงให้เห็นว่ามีประโยชน์มากกว่ามากเมื่อจับคู่กับเทคนิคแบบดั้งเดิม นี่คือเหตุผล:

วิธีที่นักวิทยาศาสตร์ทำนายคุณภาพอากาศ
เพื่อคาดการณ์คุณภาพอากาศในอนาคตอันใกล้นี้ ไม่กี่วันข้างหน้าหรือนานกว่านั้น นักวิทยาศาสตร์มักอาศัยวิธีการหลัก สองวิธี ได้แก่แบบจำลองการขนส่งสารเคมีหรือแบบจำลองการเรียนรู้ของเครื่องจักร โมเดลทั้งสองนี้ให้ผลลัพธ์ในรูปแบบที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

แบบจำลองการขนส่งสารเคมีใช้สูตรทางเคมีและฟิสิกส์ที่เป็นที่รู้จักมากมายในการคำนวณการมีอยู่และการผลิตของมลพิษทางอากาศ พวกเขาใช้ข้อมูลจากรายการการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่รายงานโดยหน่วยงานท้องถิ่นซึ่งแสดงรายการสารมลพิษจากแหล่งที่มาที่ทราบ เช่น ไฟป่า การจราจรหรือโรงงานและข้อมูลจากอุตุนิยมวิทยาที่ให้ข้อมูลบรรยากาศ เช่น ลม ปริมาณน้ำฝน อุณหภูมิ และการแผ่รังสีแสงอาทิตย์

แบบจำลองเหล่านี้จำลองการไหลและปฏิกิริยาทางเคมีของมลพิษทางอากาศ อย่างไรก็ตาม การจำลองเกี่ยวข้องกับตัวแปรหลายตัวที่มีความไม่แน่นอนอย่างมาก ตัวอย่างเช่น ความขุ่นมัวจะเปลี่ยนแปลงการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ที่เข้ามาและการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของแสง สิ่งนี้อาจทำให้ผลลัพธ์มีความแม่นยำน้อยลง

แผนที่แสดงจุดสีเหลืองหลายจุดทั่วมิดเวสต์ โดยเฉพาะที่ควันไฟป่าพัดเข้ามาจากประเทศแคนาดา
การคาดการณ์มลพิษทางอากาศ AirNow ของ EPA ใช้การเรียนรู้ของเครื่อง ในช่วงเหตุการณ์ไฟป่า แบบจำลองการขนย้ายและการกระจายควันจะช่วยจำลองการแพร่กระจายของกลุ่มควัน แผนที่นี้เป็นการคาดการณ์สำหรับวันที่ 9 สิงหาคม 2023 สีเหลืองแสดงถึงความเสี่ยงปานกลาง สีส้มหมายถึงอากาศที่ไม่ดีต่อสุขภาพสำหรับกลุ่มที่มีความอ่อนไหว AirNow.gov
แบบจำลองแมชชีนเลิร์นนิงจะเรียนรู้รูปแบบในช่วงเวลาหนึ่งจากข้อมูลในอดีตเพื่อทำนายคุณภาพอากาศในอนาคตสำหรับภูมิภาคใดก็ตาม จากนั้นนำความรู้นั้นไปใช้กับสภาวะปัจจุบันเพื่อทำนายอนาคต

ข้อเสียของโมเดลแมชชีนเลิร์นนิงคือไม่คำนึงถึงกลไกทางเคมีและกายภาพใดๆ เหมือนกับโมเดลการขนส่งทางเคมี นอกจากนี้ ความแม่นยำของการฉายภาพด้วยแมชชีนเลิร์นนิงภายใต้สภาวะที่รุนแรง เช่น คลื่นความร้อนหรือเหตุการณ์ไฟป่า อาจลดลงได้หากแบบจำลองไม่ได้รับการฝึกอบรมเกี่ยวกับข้อมูลดังกล่าว ดังนั้น แม้ว่าโมเดลแมชชีนเลิร์นนิงจะแสดงให้เห็นว่าระดับมลพิษสูงจะเกิดขึ้นที่ไหนและเมื่อใด เช่น ในชั่วโมงเร่งด่วนใกล้ทางด่วน แต่โดยทั่วไปแล้วโมเดลเหล่านี้ไม่สามารถรับมือกับเหตุการณ์สุ่มได้มากกว่านี้ เช่น ควันไฟป่าที่พัดเข้ามาจากแคนาดา

อันไหนดีกว่ากัน?
นักวิทยาศาสตร์ได้พิจารณาแล้วว่าแบบจำลองทั้งสองมีความแม่นยำเพียงพอด้วยตัวมันเอง แต่การใช้คุณลักษณะที่ดีที่สุดของทั้งสองแบบจำลองร่วมกันสามารถช่วยคาดการณ์คุณภาพอากาศที่เราหายใจ ได้ดีขึ้น

วิธีการแบบผสมผสานนี้เรียกว่าฟิวชั่นแบบจำลองการวัดด้วยการเรียนรู้ของเครื่องหรือ ML-MMF มีความสามารถในการคาดการณ์ตาม หลักวิทยาศาสตร์ด้วยความแม่นยำมากกว่า 90% ขึ้นอยู่กับกลไกทางกายภาพและเคมีที่ทราบ และสามารถจำลองกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่แหล่งกำเนิดมลพิษทางอากาศไปจนถึงจมูกของคุณ การเพิ่มข้อมูลดาวเทียมสามารถช่วยให้ข้อมูลดังกล่าวแจ้งให้สาธารณชนทราบเกี่ยวกับระดับความปลอดภัยของคุณภาพอากาศและทิศทางที่สารมลพิษกำลังเดินทางได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น

เมื่อเร็วๆ นี้ เราได้เปรียบเทียบการคาดการณ์จากทั้งสามแบบจำลองกับการวัดมลพิษตามจริง ผลลัพธ์ที่ได้น่าทึ่งมาก: โมเดลแบบรวมมีความแม่นยำมากกว่าโมเดลการขนส่งสารเคมีถึง 66% และแม่นยำกว่าโมเดลแมชชีนเลิร์นนิงเพียงอย่างเดียวถึง 12%

แบบจำลองการขนส่งสารเคมียังคงเป็นวิธีการทั่วไปที่ใช้ในการทำนายคุณภาพอากาศในปัจจุบัน แต่การใช้งานกับแบบจำลองการเรียนรู้ของเครื่องกำลังได้รับความนิยมมากขึ้น วิธีการพยากรณ์ปกติ ที่ใช้โดย AirNow.govของหน่วยงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาอาศัยการเรียนรู้ของเครื่อง เว็บไซต์นี้ยังรวบรวมข้อมูลการ คาดการณ์คุณภาพอากาศจากหน่วยงานของรัฐและท้องถิ่น ซึ่งส่วนใหญ่ใช้แบบจำลองการขนส่งสารเคมี

เมื่อแหล่งข้อมูลมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น แบบจำลองที่รวมกันจะกลายเป็นวิธีที่แม่นยำยิ่งขึ้นในการพยากรณ์คุณภาพอากาศที่เป็นอันตราย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเหตุการณ์ที่ไม่สามารถคาดเดาได้ เช่น ควันไฟป่า นักดำน้ำรุ่นเยาว์ติดอาวุธด้วยแปรงขัดตัวลงสู่น่านน้ำของแนวปะการังจระเข้ในรัฐฟลอริดาเมื่อปลายเดือนกรกฎาคม เพื่อพยายามช่วยเหลือปะการังที่ต้องดิ้นรนเอาชีวิตรอดจากคลื่นความร้อนในทะเลที่ไม่ธรรมดาในปี 2023 พวกเขาคัดแยกสาหร่ายที่เป็นอันตรายและผู้ล่าที่เกาะอยู่บนเศษเขากวางออกอย่างระมัดระวัง ภายใต้การดูแลและการฝึกอบรมของผู้ฝึกงานจากIslamorada Conservation and Restoration Educationหรือ I.CARE

โดยปกติแล้ว อาสาสมัครนักดำน้ำของ I.CARE จะทำการย้ายปะการังไปยังน่านน้ำนอกฟลอริดาคีย์ในช่วงเวลานี้ของปี ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของความพยายามระดับชาติในการฟื้นฟูแนวปะการังฟลอริดา แต่ปีนี้ทุกอย่างกลับตรงกันข้าม

ขณะที่อุณหภูมิของน้ำพุ่งสูงขึ้นในฟลอริดาคีย์ส นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย กลุ่มฟื้นฟูแนวปะการัง และหน่วยงานของรัฐได้เริ่มใช้ความพยายามอย่างกล้าหาญเพื่อปกป้องปะการัง นักดำน้ำอยู่ในน้ำทุกวัน โดยรวบรวมปะการังหลายพันตัวจากแหล่งเพาะพันธุ์มหาสมุทรตามแนวแนวปะการัง Florida Keys และย้ายพวกมันไปยังน้ำเย็นลงและลงสู่แทงค์ขนาดยักษ์บนบก

นักวิทยาศาสตร์ทางทะเล Ken Nedimyer และทีมงานของเขาที่Reef Renewal USA ย้าย เรือนเพาะชำต้นปะการังทั้งหมดจากน้ำตื้นนอก Tavernier ไปยังพื้นที่ลึก 60 ฟุตและมีอุณหภูมิเย็นกว่า 2 องศาฟาเรนไฮต์ (1.1 องศาเซลเซียส ) แม้แต่ที่นั่น อุณหภูมิก็ยังอยู่ที่ประมาณ 85 ถึง 86 F (30 C)

นักดำน้ำถือถุงเก็บปะการังขึ้นมาจากจุดใต้น้ำ
นักวิทยาศาสตร์ทางทะเล Ken Nedimyer รวบรวมเศษปะการังเขากวางที่ยังคงแข็งแรงเพื่อใช้ในการเคลื่อนย้าย โครงสร้างต้นไม้ช่วยให้ปะการังปราศจากสาหร่ายที่เป็นอันตราย การต่ออายุแนวปะการังสหรัฐอเมริกา
ความพยายามของพวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของการตอบสนองฉุกเฉินในระดับที่ไม่เคยพบเห็นมาก่อนในฟลอริดา

แนวปะการังฟลอริดาซึ่งมีความยาวเกือบ 350 ไมล์ตามแนวฟลอริดาคีย์ส ซึ่งมีความสำคัญต่อแหล่งที่อยู่อาศัยของปลา การป้องกันพายุชายฝั่ง และเศรษฐกิจในท้องถิ่นเริ่มเผชิญกับอุณหภูมิมหาสมุทรที่ร้อนเป็นประวัติการณ์ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2566 ซึ่งเร็วกว่าที่คาดไว้หลายสัปดาห์ ความร้อนอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดการฟอกขาวของปะการังบริเวณฟลอริดาโดยเฉพาะ แต่ยังเกินกว่านั้นด้วย

ภายในกลางเดือนสิงหาคมมีรายงาน การฟอกขาวของปะการัง ในบาฮามาส คิวบา เม็กซิโก เบลีซ เอลซัลวาดอร์ คอสตาริกา ปานามา และโคลอมเบีย รวมถึงเปอร์โตริโก และหมู่เกาะเวอร์จินของสหรัฐอเมริกา นี่เป็นการทำลายล้างอย่างยิ่งเนื่องจากแนวปะการังที่เหลืออยู่บางส่วนมีสุขภาพดีที่สุดอยู่ในทะเลแคริบเบียนตอนใต้ นักวิทยาศาสตร์กังวลว่าพวกเขาอาจเห็นการฟอกขาวของปะการังแคริบเบียนครั้งที่หกนับตั้งแต่ปี 1995 และครั้งที่สามในรอบ 12 ปีที่ผ่านมาและความร้อนจะยังคงดำเนินต่อไป

เนินปะการังสีขาวมีกอและมีป้ายอยู่ด้านข้าง
กองปะการังฟอกขาวที่จุดตรวจสอบ Cheeca Rocks ในเขตรักษาพันธุ์สัตว์น้ำแห่งชาติ Florida Keys ที่เคยติดแท็กไว้ก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นโครงกระดูกของปะการัง โนอา โอมล์
แม้ว่าปะการังจะสามารถฟื้นตัวจากการฟอกขาวได้ แต่ความร้อนสูงเป็นเวลานานอาจทำให้พวกมันอ่อนแอและเสี่ยงต่อโรคที่อาจคร่าชีวิตพวกมันได้ในที่สุด

นั่นคือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์และอาสาสมัครพยายามหลีกเลี่ยง

การเต้นของหัวใจของแนวปะการัง
แนวปะการังฟลอริดาต้องต่อสู้ดิ้นรนมานานหลายปีภายใต้แรงกดดันจากการประมงมากเกินไป โรคภัยไข้เจ็บ พายุ และภาวะโลกร้อนที่ทำลายปะการังที่มีชีวิต

ความพยายามในการฟื้นฟูปะการังครั้งใหญ่ซึ่งเป็นภารกิจขององค์การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ: แนวปะการังสัญลักษณ์ ได้ดำเนินการมาตั้งแต่ปี 2562 เพื่อฟื้นฟูแนวปะการังด้วยปะการังที่ปลูกถ่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งปะการังที่มีความยืดหยุ่นต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นมากที่สุด แต่แม้แต่การปลูกถ่ายปะการังที่ยากที่สุดก็ยังตกอยู่ในความเสี่ยง

นักดำน้ำที่เกี่ยวข้องกับภารกิจของ NOAA: Iconic Reef แสดงให้เห็นว่าปะการังเขากวางและปะการังเอลค์ฮอร์นได้รับการปลูกถ่ายอย่างไรเพื่อช่วยให้แนวปะการังฟลอริดาฟื้นตัว
ปะการังที่สร้างแนวปะการังเป็นสายพันธุ์พื้นฐานของผืนน้ำเขตร้อนน้ำตื้น เนื่องมาจากความสัมพันธ์ทางชีวภาพอันเป็นเอกลักษณ์กับสาหร่ายขนาดเล็กจิ๋วในเนื้อเยื่อ

ในระหว่างวัน สาหร่ายเหล่านี้จะสังเคราะห์แสงเพื่อผลิตทั้งอาหารและออกซิเจนให้กับสัตว์ปะการัง ในเวลากลางคืน ติ่งปะการังจะกินแพลงก์ตอนเพื่อให้สารอาหารแก่สาหร่าย ผลลัพธ์ของความสัมพันธ์ทางชีวภาพนี้คือความสามารถของปะการังในการสร้างโครงกระดูกแคลเซียมคาร์บอเนตและแนวปะการังที่รองรับเกือบ 25% ของสิ่งมีชีวิตในทะเลทั้งหมด

น่าเสียดายที่ปะการังไวต่ออุณหภูมิมาก และความร้อนจากมหาสมุทรที่รุนแรงนอกฟลอริดาตอนใต้ซึ่งมีพื้นที่แนวปะการังบางแห่งมีอุณหภูมิสูงถึงในช่วงทศวรรษ 1990ทำให้พวกเขาตกอยู่ภายใต้ความเครียดที่ไม่ธรรมดา

ภาพสองภาพแสดงปะการังหลากสีสันที่มีปลาว่ายอยู่เหนือปะการัง และปะการังปะการังฟอกขาวที่ดูน่ากลัวเป็นสีขาว
ปะการังสมองหินColpophyllia natansก่อนและหลังการฟอกขาวในช่วงคลื่นความร้อนในทะเลปี 2014 ที่ฟลอริดาคีย์ส ภาพถ่ายโดย ไมเคิล ชิลเดรส และ ไคลี สมิธ
เมื่อปะการังร้อนเกินไป พวกมันจะขับสาหร่ายชีวภาพออกมา ปะการังปรากฏเป็นสีขาว – ฟอกขาว – เนื่องจากโครงกระดูกคาร์บอเนตของพวกมันแสดงให้เห็นผ่านเนื้อเยื่อใสซึ่งไม่มีเซลล์สาหร่ายหลากสีสัน

ปะการังสามารถฟื้นฟูสาหร่ายชนิดใหม่ได้หากสภาพน้ำกลับสู่ภาวะปกติภายในไม่กี่สัปดาห์ อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลกอันเนื่องมาจากผลกระทบของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากกิจกรรมของมนุษย์ ส่งผลให้ปะการังฟอกขาวเป็นเวลานานและบ่อยขึ้น ทั่วโลก ส่งผลให้ เกิดความกังวลต่ออนาคตของแนวปะการัง

หน่วย MASH สำหรับปะการัง
ในปีนี้ ฟลอริดาคีย์สถึงระดับการแจ้งเตือนระดับ 2 ซึ่งบ่งชี้ว่ามีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดการฟอกขาว ซึ่งเร็วกว่าปกติประมาณหกสัปดาห์

คำเตือนและการคาดการณ์ล่วงหน้าจากเครือข่ายเฝ้าระวังแนวปะการังของNOAAทำให้นักวิทยาศาสตร์มีเวลาเริ่มเตรียมห้องปฏิบัติการและอุปกรณ์ ติดตามสถานที่และความรุนแรงของความร้อนใต้ทะเลที่เพิ่มขึ้น และที่สำคัญคือรับสมัครอาสาสมัคร

แผนภูมิสองแผนภูมิแสดงอุณหภูมิของมหาสมุทรที่สูงกว่าปกติมาก
อุณหภูมิพื้นผิวน้ำทะเลสูงสุดในปีนี้ (แผนภูมิด้านบน แถบสีดำ) และสัปดาห์ระดับความร้อน (แผนภูมิด้านล่าง แถบสีดำ) ซึ่งเป็นการวัดความเครียดจากความร้อนสะสม ถือเป็นอุณหภูมิสูงสุดนับตั้งแต่เริ่มมีการจดบันทึก โนอา
ที่Keys Marine Laboratoryนักวิทยาศาสตร์และอาสาสมัครที่ได้รับการฝึกอบรมได้ทิ้งเศษปะการังหลายพันชิ้นที่เก็บรวบรวมจากเรือนเพาะชำนอกชายฝั่งที่ถูกคุกคามด้วยความร้อน ผู้อำนวยการ ซินดี้ ลูอิส บรรยายถึงรถถังขนาดยักษ์ของห้องแล็บว่าดูเหมือน “ หน่วย MASHสำหรับปะการัง”

อาสาสมัครที่นั่นและที่ห้องทดลองอื่นๆ ทั่วฟลอริดาจะให้อาหารสิ่งมีชีวิตเล็กๆ เหล่านี้ด้วยมือเพื่อให้พวกมันมีชีวิตจนกว่าน้ำทะเลฟลอริดาจะเย็นลงอีกครั้ง และพวกมันสามารถกลับลงสู่มหาสมุทรและย้ายไปยังแนวปะการังในที่สุด

แผนที่แสดงความร้อนสูงนอกฟลอริดาและบาฮามาส รวมถึงในมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อนตามแนวเส้นศูนย์สูตร ซึ่งน้ำอุ่นบ่งบอกถึงสภาวะเอลนิโญ
สัปดาห์การให้ความร้อนระดับคือการวัดความเครียดจากความร้อนสะสมในช่วง 12 สัปดาห์ก่อนหน้า ที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียสต่อสัปดาห์ (7.2 องศาฟาเรนไฮต์-สัปดาห์) คาดว่าจะเกิดการฟอกขาวของปะการัง เหนือ 8 C-สัปดาห์ (14.4 F-สัปดาห์) คาดว่าจะเริ่มมีการฟอกขาวและการเสียชีวิตอย่างมีนัยสำคัญ นาฬิกาแนวปะการัง NOAA
ปกป้องปะการังที่ยังคงอยู่ในมหาสมุทร
I.CAREเปิดตัวการตอบสนองฉุกเฉินอีกประเภทหนึ่ง