量子芝诺效应(量子力学的本质是什么)
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2024-03-15
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1. 量子芝诺效应,量子力学的本质是什么?
首先,谢邀!
纵观整个物理发展史,特别是二十世纪,物理学已经达到了空前的高度,其中最著名的当属于爱因斯坦的相对论和一大批物理学家建立起来的量子力学,我们知道,相对论和量子力学是现代物理学的两大最基本理论。
然而关于量子力学,直到现在,也没有一个物理学家敢说完全弄懂了它,因为量子力学完全不同于经典物理学(包括相对论在内),不仅如此,量子力学与相对论的矛盾简直是水火不容,因此,几十年以来,曾有无数的科学家想要试图征服它,结果全都以失败或不完善而告终
下面给大家整理了这些年来对关于量子力学的解释,其中最著名的要属以下几种:
1.哥本哈根解释
首先要说一下,哥本哈根解释并不是当年的一种理论,而是后人们根据波尔,海森堡等物理学家共同思想的总称,其中包括海森堡的不确定原理, 玻尔的互补原理及对应原理,波恩的对波函数统计解释等等。
从本体论来看,哥本哈根解释是利用经典物理学的概念来解释微观现象,也就是将量子力学的基础概念建立在经典力学的概念之上, 所谓互补原理,就是要找出在量子物理里运用经典物理学概念的限制范围,或者是说怎样将经典物理学改造,使其适用于微观物理学。
在量子测量中,哥本哈根解释首先假设理论陈述中的量子客体必须是真实存在的,并假设被测量的位置以及动量是通过测量仪器显示的观察值表示。再次前提下,玻尔利用互补原理解释用来描述不确定关系的数学公式,也就是说用于测量动量以及位置的测量仪器是相互排斥的,不存在一个真实的仪器可以同时测量位置自己动量,使得数学逻辑陈述与物理陈述趋于协调。
哥本哈根解释的另一个前提是假设测量仪器是经典的,这不仅意味着检验量子理论的仪器是存在的,而且仪器必须是服从于经典物理的宏观仪器,必须依靠遵循经典物理学规律的仪器对微观系统进行测量,那么可以认为测量结果是经典物理意义上的事件, 并能通过经典力学,经典动力学等经典理论来处理。
在这个方法论的前提下,量子力学的神奇特性在测量结果中完全消失了, 很难判断经典与量子理论谁更具有优先性。此外,在假设中将主观意识一个非物理量引入到量子解释中,纵然在经验与理论上相互协调,但测量者的意识在在测量中运用并没有明确。
由此可见哥本哈根解释并没有解决其解释,在语义以及逻辑上的自洽,这也是哥本哈根解释为什么总是遭到批评的原因。
2.多世界理论解释
多世界理论解释是埃拂雷特与1975年提出的,意思是指在每次量子测量中得到不同概率的结果,
每个结果都对应着一个世界,只是我们只能看见我们这个世界的一个结果,按照他的观点,跃迁的出现,是宇宙分裂成了两个,一个包含着活猫,一个包含着死猫,就是说一个量子系统要在众结局中作一个选择时,宇宙就会分裂,使得一切可能的结局都实现。
多世界理论解释还认为,在量子测量中,经典性质的表现是突然产生的,多世界解释完全是基于量子力学现有的体系,通过复杂的数学推理,在试图排除任何明显附加假设的前提下,对量子测量过程进行的一种最经济的实在性解释。
3.本体论解释
本体论解释主要以波姆的量子力学因果解释为典范,最早源于德布罗意-波姆理论,是他们分别在1925年和1952年提出的,这也是量子力学隐变量理论的最简单模式。
波姆认为,在量子力学内,微观粒子的概念具有本体论的意义,粒子应视为实实在在的连续运动着的粒子,在处理测量问题上,波姆假设量子系统的性质,不只属于系统本身,还与测量仪器有关。
与哥本哈根解释只讨论“测量”和“观察”,不能讨论其中到底发生了什么不同,波姆认为需要讨论其中的本体论问题。首先设想有一个实际粒子,它有一个确定的位置与动量,然后,取其波函数,把它看做为实在的场,于是这个场,可以影响到这个实际粒子的行为。在技术上,这是由薛定谔方程导出的一个运动方程达到的,这个运动方程包括一项量子势的附加势,它改变了粒子的经典行为,从而产生了与量子力学一样的结果,在波姆看来,这种不依赖于观察所建立的模型可以增强人们关于物理世界的直觉观念。
4.退相干解释
所谓退相干意思是指,在一个量子物理系统中,由于与其环境不可避免的相互作用,使得系统所处的,某个观察量的多个本征态相互叠加的状态,不可逆的消去了各个干扰项,使得系统的行为表现的像经典系统一样,从而实现了从量子到经典的过渡,这就是退相干解释。
退相干解释中,不需要假设一个外在的观察者作为整个量子系统的一部分,它强调宏观量子系统从未脱离环境。退相干解释认为,量子系统不应该指望服从只适用于封闭系统的薛定谔方程。系统经常被试作为经典遭遇的自然的量子干涉的消失,它泄露到环境中去了,按照退相干解释,量子力学的概念和定律是全部物理学的基础,因此可以导出经典物理学的概念和定律。
除了上面三个比较经典的解释以外,还有像“模态解释”和“最低限度的系统解释”等解释,这些都能在一定程度上给给出相应的回答,但终究也只是停留在解释层面,而无任何实质的证明。
直到如今,量子力学对于我们大多数人来说,依然是神秘的,不仅因为理论的的极其反经典与传统,也一度颠覆了人们对这个世界的认知,学习过或懂得一些量子力学的朋友们,肯定知道量子力学中的一个现象:量子纠缠现象。其诡异的量子行为,更是超出人们的想象。
然而2016年8月16日在咱们中国,著名学者潘建伟教授带领团队终于实现并发射了中国也是世界上第一个量子卫星“墨子号”,很高兴,也为我们国家能取得如此成就而感到骄傲。但是这并不是说,大多数科学家都懂得了量子力学的本质,这个绝对不是。
我记得有个物理学家说过这样一句话“当你以为已经完全懂得了量子力学,那么也说明你一点都不懂量子力学”
哥本哈根解释的领导者玻尔曾说“如果一个人不被量子力学所震撼的话,那么他就一点都不懂量子力学”
说到这里,我突然想到佛家《楞严经》里有句话“性觉必明,妄为明觉,本觉明妙,觉明为咎”。或许真的是如此吧!
好了,就说到这里了,有兴趣的朋友可以加个关注,顺便点个赞哦
2. 有人说古人对艺术的认知以及热情?
人类文明诞生开始,艺术就随之产生了,不可否认,最原始的艺术有很多实用性的束缚,它和文化有非常直接及紧密的关系,随着时代的变迁,艺术从实用性转换到娱乐性,问题来了:有人说古人对艺术的认知以及热情,要远远高于现在的人,你怎么看?
古人对艺术的认知及热情,要远远高于现在的人开篇简单提到了,随着时代的变迁,艺术从实用性转换到了娱乐性,怎么理解呢?也就是说过去时代(越早期)的艺术都是和人类的文化息息相关,用艺术来记录社会及自然现象,所有传统艺术都是这样,具有很浓的文化底蕴,这和人们的审美并无多大关系,
因为人的审美始终都无法满足的,所以古人对艺术的宗旨是,让艺术表现出文化价值、社会价值,而并不会去刻意满足某一部分人的审美,至少在200年前都还是这样子,在古人眼中,艺术是极其神圣和严谨的,“创新”的概念很渺茫,只有继承和传承,
然而,从近代开始,艺术形式就出现明显的变化了,到了当代,艺术形式就是翻天覆地的变化了,审美和艺术的关系变得非常紧密,原来是文化和艺术的关系非常紧密,为什么会这样子呢?原因很简单,那是现在的人将艺术用作于娱乐而已,娱乐是需要金钱的,所以金钱成了衡量一件艺术作品价值的主要标准,
以至于现在的艺术逐渐商业化,可以很肯定的说,只要有一定的金钱炒作,“垃圾”也可以成为“艺术品”而且,现在雅俗共赏的审美,本身就是一个错误的理念,以前是没有所谓的“雅俗共赏”的,为什么现在会有呢?这一切的一切都是因为艺术认知的问题,当行为艺术开始萌芽了,可以说明一点,具有文化价值的传统艺术会逐渐被丢弃,因为现在的人已经越来越缺乏对艺术的热情了,所以才会搞出一些奇奇怪怪的自认为是艺术的东西出来。
3. 力学单位是什么?
力学本身的发展有悠久的历史,但是关于力学历史的著作是在经典力学臻于完善以后才出现的,其中著名的是E.马赫的《力学的一般批判发展史》(1883)。当代力学史专著有R.杜加斯的《力学史》(1950),其中把力学作为物理学的一部分。运用历史唯物主义观点阐明力学史的有以Н.Д.莫伊谢耶夫为代表的莫斯科大学学派的著述,如A.T.格里戈良所写《力学,从古到今》(1974)。力学的专科史有I.托德亨特和K.皮尔孙的《弹性理论和材料强度学史》两卷(1886、1893),S.P.铁木辛柯的《材料力学史》(1953)。中国从50年代起开始把力学史作为物理学史的一个组成部分,对力学史单独的、系统的研究则刚刚开始。
力学的发展
力学的发展是分析和综合相结合的过程。从总的发展趋势来看,牛顿运动定律建立以前力学研究的历史大致可分为两个时期:①古代,从远古到公元5世纪,对平衡和运动有初步的了解;②中世纪,从6世纪到16世纪,这个时期对力、运动以及它们之间的关系的认识已有进展,为牛顿运动定律的建立作了准备。牛顿运动定律的建立和从此以后力学研究的历史大致可分为四个时期:①从17世纪初到18世纪末,经典力学的建立和完善化;②19世纪,力学各主要分支的建立;③从1900年到1960年,近代力学,它和工程技术特别是航空、航天技术密切联系;④1960年以后,现代力学,力学同计算技术和自然科学其他学科广泛结合。当然,各个时期的分界年代并不是绝对的。[1]
古代的力学
从自然现象中获得
人类最早的力学知识是从对自然现象的观察和生产劳动中获得的。中国西安半坡村遗址(新石器时代仰韶文化,公元前3000多年)出土的汲水壶采取尖底的形式,且壶空时在水面上会倾倒而壶满时又能自动恢复竖直位置。埃及第四王朝建立的胡夫陵墓即金字塔(约公元前2600)每边长232米,高146米,斜面倾角约为5°,用230余万块巨石垒成,平均每块重2.5吨,建造运用滑轮组。有关运动学的很多知识是同对天体运行观测有联系的,中国河南安阳出土的甲骨文(约公元前1400)已有日食和月食的常规记录。巴比伦人发现(约公元前700)日食、月食的沙罗周期。生产力水平接近的不同地区,在劳动中运用力学知识也往往相似。古希腊罗马有一种提水壶(amphora),它的外形和力学特点同中国半坡村的汲水壶类似。又如有一种灌溉设备,用短柱或树杈支承一根横木,横木一端挂水桶,另一端系重物,提水时可以省力。中国称这种器械为桔槔(最早记载见《庄子·天地》,约公元前300);在埃及也使用它,称为shadoof。(见彩图)
静力学
人类在生产劳动和对自然现象观测基础上积累了力学知识,逐渐形成一些概念,然后对一些现象的规律进行描述。这种描述,先是定性的,而后是定量的。中国春秋时期墨翟及其弟子的著作《墨经》(公元前4~前3世纪)中,有涉及力的概念、杠杆平衡、重心、浮力、强度和刚度的叙述。古希腊阿尔库塔斯的著作中也有关于静力学的记录。在亚里士多德的著作中有关于杠杆平衡的见解:距离支点较远的力容易移动重物,因为它画出一个较大的圆。为静力学奠定科学基础的是阿基米德,他在研究杠杆平衡、平面图形重心位置时,先建立一些公设,而后用数学论证的方法导出一些定理,成果之一是用类似求和数再取极限的方法,求出一个抛物线和它们两平行弦线(与抛物线斜交)所围成平面图形面积的重心位置。阿基米德关于杠杆公设之一是:不等距的等重不能平衡,杠杆将向距离较大一侧倾斜。亚里士多德关于画圆大小的见解和阿基米德这个公设略有不同,它们分别是静力平衡条件的运动学方法和几何学方法的开端。约公元1世纪,亚历山大的希罗把亚里士多德的提法明确为平衡时“运动着的力和所经历的时间成反比”。经过一千多年的发展,运动方法演化为虚位移原理,几何方法演化为用力矩表达的平衡条件。阿基米德还用推理方法证明了关于浮体或潜体的浮力定律和抛物线回转浮体平衡稳定性条件。古罗马的帕普斯在古希腊成果的基础上论证了平面图形重心位置和由这图形回转而得体积之间的关系,这个结果在一千多年后为P.古尔丁重新获得(见重心)。
运动的观念
古代对机械运动的描述只限于匀速直线和匀速圆周运动,亚里士多德认为行星轨道应是最完美的曲线──圆。托勒密在《天文学大成》(公元140年左右)的地心说中,认为太阳绕地球作匀速圆周运动,行星又绕太阳作匀速圆周运动;至于运动和力的关系,古代尚无正确的认识。亚里士多德在《论天》中认为,体积相同的两物体,重者下落比轻者快。由于亚里士多德的权威地位,他的这个错误观点长期被奉为信条,直到16世纪末才被S.斯蒂文和德·格罗特(1586)、伽利略(1589~1591)用实验所推翻。亚里士多德还认为运动物体必须有最初原因或一定有不断的推动者,直到1277年才受到教皇约翰21世的批判。古代对运动的记录大多停留于定性的描述,许多和哲学观点相联系。上述亚里士多德所说运动并不限于机械(力学)运动。就运动的哲理而言,有些古代的论点颇有独到之处。赫拉克利特认为“一切皆流”,芝诺认为运动的东西既不在它所在的地方运动,又不在它所不在的地方运动,提出“飞矢不动”。中国惠施提出相同的理论:“镞矢之疾而有不行不止之时”。《庄子·逍遥游》把风的举力和水的浮力作了类比。王充在《论衡·变虚》中描述了水波振荡随距离的衰减。
生产技术和力学
古代的建筑工程和器物制造反映出当时的力学水平。阿基米德制造过能牵动船只的机械、车水用的螺旋、表示日月运行的机构,但他认为这不能和纯科学相提并论。这种把以数学为根据的力学理论和在工程技术中应用的力学分离开来的观点在后世时隐时现。在中国对力学的理解只能在技术应用中看到,而理论上的说明始终未能越出定性描述的范围 (见中国古代力学知识)。《墨经》有专讲守城工事的篇幅,其中给出工事的尺寸,但未涉及力学理论。春秋末期成书的《考工记》中有不少与力学有关的技术问题的记述,如嵌入车轮辐条的轮毂尺寸的选择,调整磬、钟等乐器的音律等,都符合力学原理。都江堰工程约兴建于公元前3世纪,当时领导这项工程的李冰对于水量变化、开渠引水灌溉都很了解。都江堰由分洪工程、开凿工程和闸坝工程组成一个整体,它经历代整修至今仍在发挥作用。《管子·地员篇》和《史记·律书》记述了中国音律所采用的三分损益律:各音程比(即振动频率比)交错地为三比二、三比四,这反映了中国早期乐器制造方面的理论水平。中国音律还可用战国时期 (公元前433)铸成的曾侯乙编钟(1978年湖北省随县出土)来说明,每一只钟最低两个频率之比符合三度(比值约1.2),反映了工艺的精巧和对频率比(音律)的深刻理解(见彩图)。古罗马建筑师维特鲁威著有《论建筑》10卷(公元前13),讨论了起重机械和建筑的结构形式。罗马帝国在公元100年左右已建成许多水道,现存法国南部的尼姆渡槽长40公里,最高处离地面约48米,结构采用多层半圆石拱的形式。中国张衡制造的地动仪(132) 中采用可在地震时丧失平衡的倒立柱子(称为都柱)来带动机构使龙头口中含的铜丸落入下面蟾蜍口中,以指明地震震源的方向。这座安放在洛阳的仪器成功地测得138 年甘肃发生的一次地震。反映中国机械传动水平的还有马钧、祖冲之等人的指南车、记里鼓车,杜诗的水排等。亚历山大里亚的希罗制成多种机械设备,包括一种用蒸汽反冲力推动的器具。
中世纪的力学
简介
西罗马帝国灭亡(476)后,欧洲进入了中世纪。中世纪的科学技术发展有自己的特点。古希腊罗马的科学通过阿拉伯人得以继承和发展。欧洲的科学进展迟缓,到文艺复兴时期才有回升。在同一时期,中国的科学技术沿袭原有传统,并在12~13世纪达到高峰。这些特点也反映在力学中。下面按地区介绍这个时期的力学成就。
阿拉伯
阿拉伯人在7~8世纪兴起以后,搜罗和保存了古希腊罗马的典籍,包括数学、天文、物理等方面的著作,并把许多著作译成阿拉伯文,其中有亚里士多德的《物理学》、《论天》,阿基米德的《论支承》,欧几里得的《几何原本》,托勒密的《天文学大成》等。阿拉伯人继承并发展了关于静力学中平衡规律和运动学方面的知识。塔比·本·库拉的《秤书》(后译为拉丁文Liber charastonis)从运动学观点讨论杠杆平衡条件,他说平衡时的“运动力”由力和运动距离两者决定。哈齐尼的《智慧之重》一书中记载了多种金属的比重,如银的比重是10.30(今值是10.49),水银13.56(今值13.557),铁7.74(今值7.87)等。天文学家巴塔尼观测了太阳远地点的进动。阿维森纳(即伊本·西那)和比鲁尼在注释亚里士多德《论天》、《物理学》等典籍中互相问答,对运动的理解有所深化。如阿维森纳定量地计算传给物体的推动力,但总的未脱离亚里士多德的观点;比鲁尼有地球绕太阳运动的思想,提出行星轨道可能是椭圆而不是圆。12~13世纪,许多科学著作陆续由阿拉伯文译成拉丁文并传入欧洲。
欧洲
在这一千多年中,欧洲的科学受到神学的束缚,进展很慢。宗教势力把古人的学说绝对化,不容些许违犯。原来限于当时历史条件不完整的认识,其中包括亚里士多德有不动的推动者才有运动的观点和托勒密的地心学说,这时成为阻碍科学进步的教条。唯名主义尊重事实,在和这些教条作斗争中,促进了科学的发展。例如法国的J.内莫拉里写了《关于重力的证明要点》,提出物体系统形状变化时重力是变化的。这个“重力对应于位置”的理论似乎是错的,但实际上,他的重力有重量和它的虚位移之积的涵义,所以他和他的后继者对静力平衡条件的运动学理论作出了贡献。14世纪30年代,英国牛津大学默顿学院以T.布雷德沃丁、W.海特斯伯里等为代表的“计算学派”开始注意到非匀速的运动。他们把运动分为单样的(uniform)和异样的(difform)两种,逐渐有了瞬时速度与平均速度的概念,并证明了默顿定理:运动距离等于平均速度和时间之乘积。后来N.奥尔斯姆在《论质的位形》(1371)中进而提出速度的强度概念,这是加速度思想的早期形式。法国另一唯名主义者J.比里丹论证物体被抛出时,推动者把冲力(impetus)印刻于物体,因而物体在运动中仍然不断受到推动,而冲力由速度和物质的量两者决定。可见中世纪的学者在努力探讨动力学的规律,但又不敢违背亚里士多德的观点。
欧洲科学的回升在文艺复兴时代。这时资本主义的生产方式已逐渐形成并开始发展。远洋航行和探险事业应运而生。中国古代的重大发明造纸、火药、指南针、印刷术等先后传入欧洲。物质生产的需求推动科学技术的进步。在力学方面,达·芬奇研究过斜抛体和自由落体的运动,以及摩擦对物体运动的影响,还作过铁丝的拉伸强度试验。乌巴尔迪在其《力学卷》(1577)利用虚速度列出平衡条件。
中国
这一千多年中,中国的科学技术按照固有传统发展着。当欧洲科学受到神学束缚时,中国的科学技术总的说来居于世界领先地位。力学科学仍然以和工程技术、生产应用相结合的形式出现,但仍然未能作逻辑分析推理,特别是未能作数学分析。一些至今尚存的建筑物从它们的结构中反映出当时所具备的力学知识:591~599年建筑的赵州桥(安济桥),跨度37.4米,采用拱券高只有7米的浅拱;1056年建成的山西应县木塔,采用筒式结构和各种斗拱,900多年来经受过多次地震的考验。利用反推力的带火药的箭是火箭的雏形。宋代李诫的《营造法式》(1103)指出梁截面广(高)与厚(宽)之比以3:2为好,这个比值符合于在圆截面木料中取出的矩形兼顾抗弯强度和刚度两方面的因素。沈括的《梦溪笔谈》(1088)记载了频率为1:2的琴弦共振,以及“虚能纳声”即固体弹性波(声波)的空腔效应等力学知识。
但是,当欧洲资本主义萌芽、科学开始复苏时,中国仍处在封建社会,科学技术仍以旧的方式缓慢地前进,科学水平渐渐落后于欧洲。中国资本主义萌芽时出现的综合性科技著作──明末宋应星的《天工开物》(1637)标志着中国传统科学技术的终结。宋应星的《论气》(1637)试图用荡气(空气振动)解释声音,只限于同水波作定性的对比。中国虽有东晋虞喜发现岁差的天文观测,有北齐张子信30年的天文观测,发现“日行盈亏”即太阳视运动的不均匀性,有1054~1056年对于客星(后世的脉冲星)的观测和记录,但没有孕育出象J.开普勒那样的科学家,开普勒能从第谷30年天文观测资料中导出有关定律,成为经典力学的先导。中国的个别学者虽有突出成就,但后继无人,无补于大局。如明代朱载堉在1610年《乐律全书》中创立音律十二平均法(计算到十位有效数字),比欧洲斯蒂文和默森早几十年,得到的结果只是“宣付史馆以备稽考”而已。除了封建统治这个社会原因外,就科学本身来说,可能是中国传统的科学始终没有出现象古希腊阿基米德那种严格推理的风尚,也没有后来欧洲出现的科学实验,而一直停留在综合而不是分析、定性而不是定量的描述上。在力学中,始终没有提炼出加速度的概念,也就不可能建立力学的科学体系。经典力学是从欧洲输入中国的。这个输入过程从明末开始,中间又经历18世纪20年代到19世纪40年代的闭关自守,中断了一百多年。19世纪中叶西方科学再度被引进后,中国才知道“奈端重学”(牛顿力学当时译名)。从此中国的力学随着世界潮流前进。(见中国古代力学知识)[2]
经典力学
简介
近二百年中,欧洲的资本主义生产方式陆续取代了封建的生产关系。商业和航海的迅速发展,需要科学技术。F.培根所倡导的实验科学开始兴起,技术上工匠传统和学者传统结合起来了。17世纪中叶,欧洲各国纷纷成立科学院,创办科学期刊。航海需要天文观测,好几个国家悬赏征求解决经度的测定问题,天文观测和对天体运行规律的研究受到重视。哥白尼的《天体运行论》出版(1543)后,日心说冲击着托勒密的地心说。从力学学科本身说,天体的受力和运动比地上物体的受力和运动单纯,天文观测比当时地面上实验室更便于揭示力和运动之间的关系。由于这些原因,力学中的规律往往首先在天体运行研究中被发现。
动力学
伽利略对动力学的主要贡献是他的惯性原理和加速度实验。他研究了地面上自由落体、斜面运动、抛射体等运动,建立了加速度的概念并发现了匀加速运动的规律。他采用科学实验和理论分析相结合的方法,指出了传统的亚里士多德的运动观点的错误,并竭力宣扬日心说。他在1638年出版的《关于两门新科学的谈话和数学证明》是动力学的第一本著作。C.惠更斯在动力学研究中提出向心力、离心力、转动惯量、复摆的摆动中心等重要概念。另一方面,开普勒根据第谷的30年天文观测资料总结出行星运动的三定律(1609,1619)。I.牛顿继承和发展了这些成果,提出了物体运动定律和万有引力定律。他的成就收在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中。他在本书中给出的运动三定律是:①第一定律:任何一个物体将保持它的静止状态或作匀速直线运动,除非有施加于它的力迫使它改变此状态。②第二定律:物体运动量的改变与施加的力成正比,并发生于该力的作用线方向上。③第三定律:对于任何一个作用必有一个大小相等而方向相反的反作用。第一定律在伽里略著作中已有叙述,1644年R.笛卡儿在形式上又作过改进。第三定律是牛顿总结C.雷恩、J.沃利斯和惠更斯等人的结果得出的。牛顿的万有引力定律是他在1665~1666年间开始考虑,后来在R.胡克1679年的建议启发下得出的。
牛顿运动定律是就单个自由质点而言的,J.le R.达朗伯把它推广到受约束质点的运动。J.-L.拉格朗日进一步研究受约束质点的运动,并把结果总结在他的著作《分析力学》(1788年初版)中,分析力学从此创立。在此以前,L.欧拉建立了刚体的动力学方程(1758)。至此以质点系和刚体的运动规律为主要研究对象的经典力学臻于完善。在这发展过程中,有限自由度运动和振动的理论稍后于弹性弦和杆的振动理论,这是历史顺序和逻辑顺序少有的不一致,其原因是弹性振动研究是由声学促进的。1787年克拉尼作了杆和板振动模态的实验。1788年拉格朗日的《分析力学》中对有限自由度微振动已有完整的论述,后来,К.维尔斯特拉斯于1858年和О.И.索莫夫于1859年分别指出了其中的缺陷。
欧拉是继牛顿以后对力学贡献最多的学者。除了对刚体运动列出运动方程和动力学方程并求得一些解外,他对弹性稳定性作了开创性的研究,并开辟了流体力学的理论分析,奠定了理想流体力学的基础,在这一时期经典力学的创建和下一时期弹性力学、流体力学成长为独立分支之间,他起着承上启下的作用。达朗伯也研究流体的运动,得到运动物体受到的流体阻力为零的结论,即达朗伯佯谬。牛顿关于阻力的公式(1723)、达朗伯佯谬(1752)以及它们和流体阻力实验结果之间的差别,很长时期内推动流体力学的研究,促进了下一时期流体力学分支的产生。
静力学和运动学
静力学和运动学可以看作是动力学的组成部分,但又具有独立的性质。它们是在动力学之前产生的,又可看作是动力学产生的前提。斯蒂文从“永久运动不可能”公设出发论证力的平行四边形法则,他还在前人用运动学观点解释平衡条件的基础上,得到虚位移原理的初步形式,为拉格朗日的分析力学提供依据。G.P. de罗贝瓦尔证明了一般情况下的平行四边形法则。P.伐里农发展了古希腊静力学的几何学观点,提出力矩的概念和计算方法(1687)并用以研究刚体平衡问题。力系的简化和平衡的系统理论,即静力学的体系的建立则是L.潘索在《静力学原理》(1803)一书中完成的。书中提出力偶的概念并阐明它的性质,对长期得不到解决的罗贝瓦尔的天秤平衡问题作出解答。在运动学方面,在伽利略提出加速度以后,惠更斯考虑点在曲线运动中的加速度。刚体运动学的研究成果则属于欧拉、潘索。虽然平面图形的位移可分解为平移和转动这一命题早已为帕普斯所知,可是刚体一般运动可分解为平移和转动这一定理,则是M.夏莱在1830年给出的。G.G.科里奥利指出旋转参考系中存在附加加速度(1835)。物理学家A.-M.安培提出“运动学”(法文cinématique)一词,并建议把运动学作为力学的独立部分(1834)。这些已是19世纪的事了。到此,力学明确分为静力学、运动学、动力学三部分。
固体和流体的物性
在建立运动和平衡基本定律的同时,有关物质力学性能的基本定律也在实验基础上建立起来。R.胡克1660年在实验室中发现弹性体的力和变形之间存在着正比关系,他在1676年以字谜形式发表,1678年公布答案。在流体方面,B.帕斯卡指出不可压缩静止流体各向压力(压强)相同。牛顿在《自然哲学的数学原理》中指出流体阻力与速度差成正比,这是粘性流体剪应力与剪应变之间正比关系的最初形式。1636年M.梅森测量了声音的速度。R.玻意耳于1662年和E.马略特于1676年各自独立地建立气体压力和容积关系的定律。以上这些对物性的了解,为后来弹性力学、粘性流体力学、气体力学等学科的出现作了准备。与此同时,有关材料力学、水力学的奠基工作也已开始。继伽利略之后,马略特在1680年作了梁的弯曲试验,并发现变形与外力的正比关系。丹尼尔第一·伯努利和欧拉在弹性梁弯曲问题中假定弯矩和曲率成正比,丹尼尔第一·伯努利还在流体力学中导出能量关系式,第一次采用水动力学一词(1738)。
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4. 如果你拥有了永恒的生命?
感谢邀请!
首先回答答案——愿意。
自从有人类诞生的那一天起,人们就在孜孜不倦地追求长生不老的秘诀。
秦始皇炼丹制药,各朝君王赴海求仙,现代医学研究……
如果我有幸拥有长生不老之身,我会欣然,我不会无聊,而且会好好利用。
(一)形而下篇
1、完成我未曾实现的的理想,也就是想做而未做的事情,因为长生不老,也就有了达成愿望的充裕的时间。
2、游览世界各处名胜、古迹、深山、瀑布、海洋、森林,体会各国各域风土人情。
3、积累财富,尽可能地去帮助需要帮助的地区、人民,这是一个长生不老的人应有的义举。
(二)形而上篇
古希腊哲学家芝诺曾经说过:“人的知识就好比一个圆圈,圆圈里面是已知的,圆圈外面是未知的。你知道得越多,圆圈也就越大,你不知道的也就越多。”
我不了解的知识,未践行的实践还有很多。而且人类社会是在向前发展变化的,不是重复循环的;整个宇宙都是在不断变化的,不是静止的。等待我研究和探索的事物多到无限,而宇宙亦是无穷无尽无际无边的。所以,生命不息,探索不止。
(三)爱护自己,大爱天下
在漫长的时间里,保护自己不受外界侵害。保持自己良好的身体和精神状态。
布大爱于天下,不拘于小我的爱恨别离,这就要求有佛家的慈悲之心和济世之怀,但同时又要有佛家的超凡和出世。
以上就是我的回答,全部原创、手打,谢谢。
5. 平行宇宙是坊间传言还是科学定义?
平行宇宙是指从某个宇宙中分离出来,与原宇宙平行存在着的既相似又不同的其他宇宙。 在这些宇宙中,也有和我们的宇宙以相同的条件诞生的宇宙,还有可能存在着和人类居住的星球相同的、或是具有相同历史的行星,也可能存在着跟人类完全相同的人。同时,在这些不同的宇宙里,事物的发展会有不同的结果:在我们的宇宙中已经灭绝的物种在另一个宇宙中可能正在不断进化,生生不息。
宇宙学家认为平行宇宙有可能被探测到,当人们所在的宇宙与另一个平行宇宙之间发生碰撞时,会在宇宙微波背景辐射中留下痕迹。一旦轨道望远镜发现背景辐射中的可疑痕迹,暗示这可能是来自另一个平行宇宙
也就是说,这个世界有多很多的宇宙,极有可能有很多的你和我。
哈勃极度深空(eXtreme Deep Field)。其宽度不到满月的十分之一,仅占全部天区的3000万分之一。包含有大约5500个星系。NASA / ESA / 哈勃太空望远镜
平行宇宙这样的概念无疑会激发起许多人的兴趣。世界是不是唯一的?宇宙是否有替身?如果存在与我们这个宇宙平行的多元宇宙,那里否会有另一个版本的我?做着相似的事?
在回答这些问题之前,先让我们看看我们所在的这个宇宙究竟有什么样的特点。
我们所能看到的宇宙,只是宇宙的一小部分。这是一个浩瀚的空间,大约包含10^90(10的90次方)个粒子。这些粒子的存在状态各不相同,有些聚集在一起,形成了不计其数的星系。每一个星系平均包含1万亿的恒星。所有的星系都分散在一个直径大约920亿光年的球状空间内。
这是一个有限的空间,但这种有限只对我们人类有效。
从地球望去,我们无法看到宇宙中比此更远的地方。这是因为我们现在生活的这个宇宙是有年龄的。宇宙在时空上并非一直如此寒冷、分散、团块化,而是从一个炽热、致密、统一的状态,逐渐演变而来的。
宇宙的这段历史,还给我们遗留下一道寒冷的线索——宇宙微波背景。这道余晖直接产生自宇宙大爆炸那一刻。在此背景上,一代代的恒星,一团团的星系,正在加速互相远离。稍有数学概念的人凭直觉就能意识到,宇宙肯定为我们设置了一个极限,使我们无法看到超越这个极限的一切。这个极限,是由大爆炸产生的光所能到达的最远距离所设定的。
在这个极限之内,是我们所能观察到的宇宙,也就是所谓的可观测宇宙。在这个极限之外也并非一无所有。可观测宇宙只是一个更大宇宙的一小部分。
在通过对宇宙的曲率等参数进行观测后我们可以发现,包括可观测宇宙在内的宇宙是一个相当统一、相当均匀的宇宙。也就是说,在我们视线之外的宇宙,和我们这个可观测宇宙的特点应该没什么两样。
假如宇宙是无限的,那么理论上,宇宙总会在某处发生重复。
这就是平行宇宙的第一种概念。
关于量子力学中的不确定性,有很多种不同的理论解释,时至今日也不知哪种理论是正确的,包括波函数塌缩(量子力学体系与外界发生某些作用后波函数发生突变,此时结果已经确定,即此时的观察结果),所有结果都是可能出现的(当测量行为发生时,宇宙中只呈现一种结果),我们观察到的结果发生在自身所处的宇宙,其他可能的结果发生在其他宇宙。(译者注:这个只是作者的猜想,而且波函数坍缩的真实性并没有被完全地确定,它是哥本哈根学派的理论。)
可能存在着无限个平行宇宙,每个宇宙不尽相同。来源:Lee Davy of flickr.
如果真的是这样,那么后果是十分惊人的:平行宇宙必然存在,而且随着时间的推移,数量将接近无穷。自宇宙大爆炸以来,我们观测到的粒子数约为1090个,每个粒子在这段时间内经历了无数次的相互作用,所以可能产生的结果也是不计其数的(肯定大于1090)。虽然这样的想法很荒谬,但也不能说明平行宇宙不存在。事实上,平行宇宙是可能存在的。
6. 宇宙是有限的还是无限的?
就目前而言,要确切地知道宇宙是否真的是无限的是不大可能的。而可观测的宇宙绝对是有限的。
宇宙中有很大一部分在我们所能观测到的宇宙之外,但不能肯定宇宙是无限的。标准的宇宙学假设宇宙是均匀的和各向同性的。这些假设似乎是正确的,并且在我们可以观测到的宇宙中得到了证实--宇宙在各个方向上看起来都是一样的,在足够大的尺度上,宇宙似乎是同质的。如果宇宙中不可观测的部分也是各向同性和同质的,那么宇宙就可能是真正无限的。
确定宇宙是否无限所需的信息之一是要知道宇宙的曲率。曲率有三种不同的形式--正曲率类似于球面上的二维曲率,零曲率类似于平面的曲率,负曲率类似于马鞍表面的曲率。如果宇宙是各向同性和均匀的,并且宇宙的曲率有一个恒定的正值,那么宇宙将是有限的,就像球体的表面是有限的一样。另一方面,如果宇宙的曲率为零或有一个恒定的负值,那么宇宙将是真正无限的。
另一种测量曲率的方法,基本上归结为给可观测的宇宙称重。我们可以计算宇宙的临界密度,这是宇宙变的平坦所需的密度。我们也可以测量我们宇宙的实际密度。将这两个密度相除,得到一个称为密度参数Ω的数字。
其中G是引力常数,H是哈勃参数。如果该值小于1.0,那么宇宙是负曲率,如果该值正好是1.0,宇宙是零曲率,如果该值大于1.0,宇宙是正曲率。使用此方法的实际测量结果为Ω= 1.00±0.02。
而这两种方法得到的结果是一致的,似乎宇宙真的是非常接近于平坦的。计算表明,如果Ω值的与1的偏差小于10⁻⁴,我们将永远无法测量到曲率,这意味着我们永远无法从经验上确定宇宙的整体几何形状。另一方面,如果Ω值与1的偏差大于10⁻³,那么当前的技术应该足以确定曲率。
总之,迄今为止的所有测量结果都显示出与无限范围的平坦宇宙相一致的结果,即使宇宙是有限的,它肯定会比可观测到的宇宙大得多。
如果你有其他见解,可以在下方评论哦,我相信你的评论可以一针见血。
7. 如果原子停止运动?
谢谢悟空邀请!
原子还能停止运动?太不可思议了。
我们知道,每个原子外部的粒子和电子是围绕原子核直接作用的,因此原子不但是转动的物质或粒子,而且是不断振动运动状态的。
下图为氢原子电子云。
那么
如果原子停止运动会怎样?有科学家曾提出猜想:如果持续观察一个活跃的粒子,它将不会衰变。这就是“量子芝诺效应”。
太神奇了。而科学家通过长期实验,竟然让这个猜想得到了证实。
美国的康奈尔大学在一次低温实验时,比绝对零度高(-273.15℃)10×10ʌ-9度的真空室内,创造并冷却10亿个铷原子,然后用激光束把这些原子停止了。在海森堡原理中,此种环境下的原子与粒子的位置会很宽松,当有人观察时,它们既可能在出现在A位置,也可能出现在B位置,这就是“量子隧穿”。
可科学家同时也发现,他们对这些铷原子观测还能让“量子隧穿”逐渐静止,静止状态下的原子将不会衰变。这是第一次在测量原子运动中观察到的“量子芝诺效应”。
仿佛原子感觉到有人在看它,它也停下来看着你似的。这正应了一句“被盯着的锅永远烧不开”的俗语。
如果这“量子芝诺效应”真的存在,那么如果全世界的人一直盯着一个人,这个被盯的人是不是不会死呢?
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1. 量子芝诺效应,量子力学的本质是什么?
首先,谢邀!
纵观整个物理发展史,特别是二十世纪,物理学已经达到了空前的高度,其中最著名的当属于爱因斯坦的相对论和一大批物理学家建立起来的量子力学,我们知道,相对论和量子力学是现代物理学的两大最基本理论。
然而关于量子力学,直到现在,也没有一个物理学家敢说完全弄懂了它,因为量子力学完全不同于经典物理学(包括相对论在内),不仅如此,量子力学与相对论的矛盾简直是水火不容,因此,几十年以来,曾有无数的科学家想要试图征服它,结果全都以失败或不完善而告终
下面给大家整理了这些年来对关于量子力学的解释,其中最著名的要属以下几种:
1.哥本哈根解释
首先要说一下,哥本哈根解释并不是当年的一种理论,而是后人们根据波尔,海森堡等物理学家共同思想的总称,其中包括海森堡的不确定原理, 玻尔的互补原理及对应原理,波恩的对波函数统计解释等等。
从本体论来看,哥本哈根解释是利用经典物理学的概念来解释微观现象,也就是将量子力学的基础概念建立在经典力学的概念之上, 所谓互补原理,就是要找出在量子物理里运用经典物理学概念的限制范围,或者是说怎样将经典物理学改造,使其适用于微观物理学。
在量子测量中,哥本哈根解释首先假设理论陈述中的量子客体必须是真实存在的,并假设被测量的位置以及动量是通过测量仪器显示的观察值表示。再次前提下,玻尔利用互补原理解释用来描述不确定关系的数学公式,也就是说用于测量动量以及位置的测量仪器是相互排斥的,不存在一个真实的仪器可以同时测量位置自己动量,使得数学逻辑陈述与物理陈述趋于协调。
哥本哈根解释的另一个前提是假设测量仪器是经典的,这不仅意味着检验量子理论的仪器是存在的,而且仪器必须是服从于经典物理的宏观仪器,必须依靠遵循经典物理学规律的仪器对微观系统进行测量,那么可以认为测量结果是经典物理意义上的事件, 并能通过经典力学,经典动力学等经典理论来处理。
在这个方法论的前提下,量子力学的神奇特性在测量结果中完全消失了, 很难判断经典与量子理论谁更具有优先性。此外,在假设中将主观意识一个非物理量引入到量子解释中,纵然在经验与理论上相互协调,但测量者的意识在在测量中运用并没有明确。
由此可见哥本哈根解释并没有解决其解释,在语义以及逻辑上的自洽,这也是哥本哈根解释为什么总是遭到批评的原因。
2.多世界理论解释
多世界理论解释是埃拂雷特与1975年提出的,意思是指在每次量子测量中得到不同概率的结果,
每个结果都对应着一个世界,只是我们只能看见我们这个世界的一个结果,按照他的观点,跃迁的出现,是宇宙分裂成了两个,一个包含着活猫,一个包含着死猫,就是说一个量子系统要在众结局中作一个选择时,宇宙就会分裂,使得一切可能的结局都实现。
多世界理论解释还认为,在量子测量中,经典性质的表现是突然产生的,多世界解释完全是基于量子力学现有的体系,通过复杂的数学推理,在试图排除任何明显附加假设的前提下,对量子测量过程进行的一种最经济的实在性解释。
3.本体论解释
本体论解释主要以波姆的量子力学因果解释为典范,最早源于德布罗意-波姆理论,是他们分别在1925年和1952年提出的,这也是量子力学隐变量理论的最简单模式。
波姆认为,在量子力学内,微观粒子的概念具有本体论的意义,粒子应视为实实在在的连续运动着的粒子,在处理测量问题上,波姆假设量子系统的性质,不只属于系统本身,还与测量仪器有关。
与哥本哈根解释只讨论“测量”和“观察”,不能讨论其中到底发生了什么不同,波姆认为需要讨论其中的本体论问题。首先设想有一个实际粒子,它有一个确定的位置与动量,然后,取其波函数,把它看做为实在的场,于是这个场,可以影响到这个实际粒子的行为。在技术上,这是由薛定谔方程导出的一个运动方程达到的,这个运动方程包括一项量子势的附加势,它改变了粒子的经典行为,从而产生了与量子力学一样的结果,在波姆看来,这种不依赖于观察所建立的模型可以增强人们关于物理世界的直觉观念。
4.退相干解释
所谓退相干意思是指,在一个量子物理系统中,由于与其环境不可避免的相互作用,使得系统所处的,某个观察量的多个本征态相互叠加的状态,不可逆的消去了各个干扰项,使得系统的行为表现的像经典系统一样,从而实现了从量子到经典的过渡,这就是退相干解释。
退相干解释中,不需要假设一个外在的观察者作为整个量子系统的一部分,它强调宏观量子系统从未脱离环境。退相干解释认为,量子系统不应该指望服从只适用于封闭系统的薛定谔方程。系统经常被试作为经典遭遇的自然的量子干涉的消失,它泄露到环境中去了,按照退相干解释,量子力学的概念和定律是全部物理学的基础,因此可以导出经典物理学的概念和定律。
除了上面三个比较经典的解释以外,还有像“模态解释”和“最低限度的系统解释”等解释,这些都能在一定程度上给给出相应的回答,但终究也只是停留在解释层面,而无任何实质的证明。
直到如今,量子力学对于我们大多数人来说,依然是神秘的,不仅因为理论的的极其反经典与传统,也一度颠覆了人们对这个世界的认知,学习过或懂得一些量子力学的朋友们,肯定知道量子力学中的一个现象:量子纠缠现象。其诡异的量子行为,更是超出人们的想象。
然而2016年8月16日在咱们中国,著名学者潘建伟教授带领团队终于实现并发射了中国也是世界上第一个量子卫星“墨子号”,很高兴,也为我们国家能取得如此成就而感到骄傲。但是这并不是说,大多数科学家都懂得了量子力学的本质,这个绝对不是。
我记得有个物理学家说过这样一句话“当你以为已经完全懂得了量子力学,那么也说明你一点都不懂量子力学”
哥本哈根解释的领导者玻尔曾说“如果一个人不被量子力学所震撼的话,那么他就一点都不懂量子力学”
说到这里,我突然想到佛家《楞严经》里有句话“性觉必明,妄为明觉,本觉明妙,觉明为咎”。或许真的是如此吧!
好了,就说到这里了,有兴趣的朋友可以加个关注,顺便点个赞哦
2. 有人说古人对艺术的认知以及热情?
人类文明诞生开始,艺术就随之产生了,不可否认,最原始的艺术有很多实用性的束缚,它和文化有非常直接及紧密的关系,随着时代的变迁,艺术从实用性转换到娱乐性,问题来了:有人说古人对艺术的认知以及热情,要远远高于现在的人,你怎么看?
古人对艺术的认知及热情,要远远高于现在的人开篇简单提到了,随着时代的变迁,艺术从实用性转换到了娱乐性,怎么理解呢?也就是说过去时代(越早期)的艺术都是和人类的文化息息相关,用艺术来记录社会及自然现象,所有传统艺术都是这样,具有很浓的文化底蕴,这和人们的审美并无多大关系,
因为人的审美始终都无法满足的,所以古人对艺术的宗旨是,让艺术表现出文化价值、社会价值,而并不会去刻意满足某一部分人的审美,至少在200年前都还是这样子,在古人眼中,艺术是极其神圣和严谨的,“创新”的概念很渺茫,只有继承和传承,
然而,从近代开始,艺术形式就出现明显的变化了,到了当代,艺术形式就是翻天覆地的变化了,审美和艺术的关系变得非常紧密,原来是文化和艺术的关系非常紧密,为什么会这样子呢?原因很简单,那是现在的人将艺术用作于娱乐而已,娱乐是需要金钱的,所以金钱成了衡量一件艺术作品价值的主要标准,
以至于现在的艺术逐渐商业化,可以很肯定的说,只要有一定的金钱炒作,“垃圾”也可以成为“艺术品”而且,现在雅俗共赏的审美,本身就是一个错误的理念,以前是没有所谓的“雅俗共赏”的,为什么现在会有呢?这一切的一切都是因为艺术认知的问题,当行为艺术开始萌芽了,可以说明一点,具有文化价值的传统艺术会逐渐被丢弃,因为现在的人已经越来越缺乏对艺术的热情了,所以才会搞出一些奇奇怪怪的自认为是艺术的东西出来。
3. 力学单位是什么?
力学本身的发展有悠久的历史,但是关于力学历史的著作是在经典力学臻于完善以后才出现的,其中著名的是E.马赫的《力学的一般批判发展史》(1883)。当代力学史专著有R.杜加斯的《力学史》(1950),其中把力学作为物理学的一部分。运用历史唯物主义观点阐明力学史的有以Н.Д.莫伊谢耶夫为代表的莫斯科大学学派的著述,如A.T.格里戈良所写《力学,从古到今》(1974)。力学的专科史有I.托德亨特和K.皮尔孙的《弹性理论和材料强度学史》两卷(1886、1893),S.P.铁木辛柯的《材料力学史》(1953)。中国从50年代起开始把力学史作为物理学史的一个组成部分,对力学史单独的、系统的研究则刚刚开始。
力学的发展
力学的发展是分析和综合相结合的过程。从总的发展趋势来看,牛顿运动定律建立以前力学研究的历史大致可分为两个时期:①古代,从远古到公元5世纪,对平衡和运动有初步的了解;②中世纪,从6世纪到16世纪,这个时期对力、运动以及它们之间的关系的认识已有进展,为牛顿运动定律的建立作了准备。牛顿运动定律的建立和从此以后力学研究的历史大致可分为四个时期:①从17世纪初到18世纪末,经典力学的建立和完善化;②19世纪,力学各主要分支的建立;③从1900年到1960年,近代力学,它和工程技术特别是航空、航天技术密切联系;④1960年以后,现代力学,力学同计算技术和自然科学其他学科广泛结合。当然,各个时期的分界年代并不是绝对的。[1]
古代的力学
从自然现象中获得
人类最早的力学知识是从对自然现象的观察和生产劳动中获得的。中国西安半坡村遗址(新石器时代仰韶文化,公元前3000多年)出土的汲水壶采取尖底的形式,且壶空时在水面上会倾倒而壶满时又能自动恢复竖直位置。埃及第四王朝建立的胡夫陵墓即金字塔(约公元前2600)每边长232米,高146米,斜面倾角约为5°,用230余万块巨石垒成,平均每块重2.5吨,建造运用滑轮组。有关运动学的很多知识是同对天体运行观测有联系的,中国河南安阳出土的甲骨文(约公元前1400)已有日食和月食的常规记录。巴比伦人发现(约公元前700)日食、月食的沙罗周期。生产力水平接近的不同地区,在劳动中运用力学知识也往往相似。古希腊罗马有一种提水壶(amphora),它的外形和力学特点同中国半坡村的汲水壶类似。又如有一种灌溉设备,用短柱或树杈支承一根横木,横木一端挂水桶,另一端系重物,提水时可以省力。中国称这种器械为桔槔(最早记载见《庄子·天地》,约公元前300);在埃及也使用它,称为shadoof。(见彩图)
静力学
人类在生产劳动和对自然现象观测基础上积累了力学知识,逐渐形成一些概念,然后对一些现象的规律进行描述。这种描述,先是定性的,而后是定量的。中国春秋时期墨翟及其弟子的著作《墨经》(公元前4~前3世纪)中,有涉及力的概念、杠杆平衡、重心、浮力、强度和刚度的叙述。古希腊阿尔库塔斯的著作中也有关于静力学的记录。在亚里士多德的著作中有关于杠杆平衡的见解:距离支点较远的力容易移动重物,因为它画出一个较大的圆。为静力学奠定科学基础的是阿基米德,他在研究杠杆平衡、平面图形重心位置时,先建立一些公设,而后用数学论证的方法导出一些定理,成果之一是用类似求和数再取极限的方法,求出一个抛物线和它们两平行弦线(与抛物线斜交)所围成平面图形面积的重心位置。阿基米德关于杠杆公设之一是:不等距的等重不能平衡,杠杆将向距离较大一侧倾斜。亚里士多德关于画圆大小的见解和阿基米德这个公设略有不同,它们分别是静力平衡条件的运动学方法和几何学方法的开端。约公元1世纪,亚历山大的希罗把亚里士多德的提法明确为平衡时“运动着的力和所经历的时间成反比”。经过一千多年的发展,运动方法演化为虚位移原理,几何方法演化为用力矩表达的平衡条件。阿基米德还用推理方法证明了关于浮体或潜体的浮力定律和抛物线回转浮体平衡稳定性条件。古罗马的帕普斯在古希腊成果的基础上论证了平面图形重心位置和由这图形回转而得体积之间的关系,这个结果在一千多年后为P.古尔丁重新获得(见重心)。
运动的观念
古代对机械运动的描述只限于匀速直线和匀速圆周运动,亚里士多德认为行星轨道应是最完美的曲线──圆。托勒密在《天文学大成》(公元140年左右)的地心说中,认为太阳绕地球作匀速圆周运动,行星又绕太阳作匀速圆周运动;至于运动和力的关系,古代尚无正确的认识。亚里士多德在《论天》中认为,体积相同的两物体,重者下落比轻者快。由于亚里士多德的权威地位,他的这个错误观点长期被奉为信条,直到16世纪末才被S.斯蒂文和德·格罗特(1586)、伽利略(1589~1591)用实验所推翻。亚里士多德还认为运动物体必须有最初原因或一定有不断的推动者,直到1277年才受到教皇约翰21世的批判。古代对运动的记录大多停留于定性的描述,许多和哲学观点相联系。上述亚里士多德所说运动并不限于机械(力学)运动。就运动的哲理而言,有些古代的论点颇有独到之处。赫拉克利特认为“一切皆流”,芝诺认为运动的东西既不在它所在的地方运动,又不在它所不在的地方运动,提出“飞矢不动”。中国惠施提出相同的理论:“镞矢之疾而有不行不止之时”。《庄子·逍遥游》把风的举力和水的浮力作了类比。王充在《论衡·变虚》中描述了水波振荡随距离的衰减。
生产技术和力学
古代的建筑工程和器物制造反映出当时的力学水平。阿基米德制造过能牵动船只的机械、车水用的螺旋、表示日月运行的机构,但他认为这不能和纯科学相提并论。这种把以数学为根据的力学理论和在工程技术中应用的力学分离开来的观点在后世时隐时现。在中国对力学的理解只能在技术应用中看到,而理论上的说明始终未能越出定性描述的范围 (见中国古代力学知识)。《墨经》有专讲守城工事的篇幅,其中给出工事的尺寸,但未涉及力学理论。春秋末期成书的《考工记》中有不少与力学有关的技术问题的记述,如嵌入车轮辐条的轮毂尺寸的选择,调整磬、钟等乐器的音律等,都符合力学原理。都江堰工程约兴建于公元前3世纪,当时领导这项工程的李冰对于水量变化、开渠引水灌溉都很了解。都江堰由分洪工程、开凿工程和闸坝工程组成一个整体,它经历代整修至今仍在发挥作用。《管子·地员篇》和《史记·律书》记述了中国音律所采用的三分损益律:各音程比(即振动频率比)交错地为三比二、三比四,这反映了中国早期乐器制造方面的理论水平。中国音律还可用战国时期 (公元前433)铸成的曾侯乙编钟(1978年湖北省随县出土)来说明,每一只钟最低两个频率之比符合三度(比值约1.2),反映了工艺的精巧和对频率比(音律)的深刻理解(见彩图)。古罗马建筑师维特鲁威著有《论建筑》10卷(公元前13),讨论了起重机械和建筑的结构形式。罗马帝国在公元100年左右已建成许多水道,现存法国南部的尼姆渡槽长40公里,最高处离地面约48米,结构采用多层半圆石拱的形式。中国张衡制造的地动仪(132) 中采用可在地震时丧失平衡的倒立柱子(称为都柱)来带动机构使龙头口中含的铜丸落入下面蟾蜍口中,以指明地震震源的方向。这座安放在洛阳的仪器成功地测得138 年甘肃发生的一次地震。反映中国机械传动水平的还有马钧、祖冲之等人的指南车、记里鼓车,杜诗的水排等。亚历山大里亚的希罗制成多种机械设备,包括一种用蒸汽反冲力推动的器具。
中世纪的力学
简介
西罗马帝国灭亡(476)后,欧洲进入了中世纪。中世纪的科学技术发展有自己的特点。古希腊罗马的科学通过阿拉伯人得以继承和发展。欧洲的科学进展迟缓,到文艺复兴时期才有回升。在同一时期,中国的科学技术沿袭原有传统,并在12~13世纪达到高峰。这些特点也反映在力学中。下面按地区介绍这个时期的力学成就。
阿拉伯
阿拉伯人在7~8世纪兴起以后,搜罗和保存了古希腊罗马的典籍,包括数学、天文、物理等方面的著作,并把许多著作译成阿拉伯文,其中有亚里士多德的《物理学》、《论天》,阿基米德的《论支承》,欧几里得的《几何原本》,托勒密的《天文学大成》等。阿拉伯人继承并发展了关于静力学中平衡规律和运动学方面的知识。塔比·本·库拉的《秤书》(后译为拉丁文Liber charastonis)从运动学观点讨论杠杆平衡条件,他说平衡时的“运动力”由力和运动距离两者决定。哈齐尼的《智慧之重》一书中记载了多种金属的比重,如银的比重是10.30(今值是10.49),水银13.56(今值13.557),铁7.74(今值7.87)等。天文学家巴塔尼观测了太阳远地点的进动。阿维森纳(即伊本·西那)和比鲁尼在注释亚里士多德《论天》、《物理学》等典籍中互相问答,对运动的理解有所深化。如阿维森纳定量地计算传给物体的推动力,但总的未脱离亚里士多德的观点;比鲁尼有地球绕太阳运动的思想,提出行星轨道可能是椭圆而不是圆。12~13世纪,许多科学著作陆续由阿拉伯文译成拉丁文并传入欧洲。
欧洲
在这一千多年中,欧洲的科学受到神学的束缚,进展很慢。宗教势力把古人的学说绝对化,不容些许违犯。原来限于当时历史条件不完整的认识,其中包括亚里士多德有不动的推动者才有运动的观点和托勒密的地心学说,这时成为阻碍科学进步的教条。唯名主义尊重事实,在和这些教条作斗争中,促进了科学的发展。例如法国的J.内莫拉里写了《关于重力的证明要点》,提出物体系统形状变化时重力是变化的。这个“重力对应于位置”的理论似乎是错的,但实际上,他的重力有重量和它的虚位移之积的涵义,所以他和他的后继者对静力平衡条件的运动学理论作出了贡献。14世纪30年代,英国牛津大学默顿学院以T.布雷德沃丁、W.海特斯伯里等为代表的“计算学派”开始注意到非匀速的运动。他们把运动分为单样的(uniform)和异样的(difform)两种,逐渐有了瞬时速度与平均速度的概念,并证明了默顿定理:运动距离等于平均速度和时间之乘积。后来N.奥尔斯姆在《论质的位形》(1371)中进而提出速度的强度概念,这是加速度思想的早期形式。法国另一唯名主义者J.比里丹论证物体被抛出时,推动者把冲力(impetus)印刻于物体,因而物体在运动中仍然不断受到推动,而冲力由速度和物质的量两者决定。可见中世纪的学者在努力探讨动力学的规律,但又不敢违背亚里士多德的观点。
欧洲科学的回升在文艺复兴时代。这时资本主义的生产方式已逐渐形成并开始发展。远洋航行和探险事业应运而生。中国古代的重大发明造纸、火药、指南针、印刷术等先后传入欧洲。物质生产的需求推动科学技术的进步。在力学方面,达·芬奇研究过斜抛体和自由落体的运动,以及摩擦对物体运动的影响,还作过铁丝的拉伸强度试验。乌巴尔迪在其《力学卷》(1577)利用虚速度列出平衡条件。
中国
这一千多年中,中国的科学技术按照固有传统发展着。当欧洲科学受到神学束缚时,中国的科学技术总的说来居于世界领先地位。力学科学仍然以和工程技术、生产应用相结合的形式出现,但仍然未能作逻辑分析推理,特别是未能作数学分析。一些至今尚存的建筑物从它们的结构中反映出当时所具备的力学知识:591~599年建筑的赵州桥(安济桥),跨度37.4米,采用拱券高只有7米的浅拱;1056年建成的山西应县木塔,采用筒式结构和各种斗拱,900多年来经受过多次地震的考验。利用反推力的带火药的箭是火箭的雏形。宋代李诫的《营造法式》(1103)指出梁截面广(高)与厚(宽)之比以3:2为好,这个比值符合于在圆截面木料中取出的矩形兼顾抗弯强度和刚度两方面的因素。沈括的《梦溪笔谈》(1088)记载了频率为1:2的琴弦共振,以及“虚能纳声”即固体弹性波(声波)的空腔效应等力学知识。
但是,当欧洲资本主义萌芽、科学开始复苏时,中国仍处在封建社会,科学技术仍以旧的方式缓慢地前进,科学水平渐渐落后于欧洲。中国资本主义萌芽时出现的综合性科技著作──明末宋应星的《天工开物》(1637)标志着中国传统科学技术的终结。宋应星的《论气》(1637)试图用荡气(空气振动)解释声音,只限于同水波作定性的对比。中国虽有东晋虞喜发现岁差的天文观测,有北齐张子信30年的天文观测,发现“日行盈亏”即太阳视运动的不均匀性,有1054~1056年对于客星(后世的脉冲星)的观测和记录,但没有孕育出象J.开普勒那样的科学家,开普勒能从第谷30年天文观测资料中导出有关定律,成为经典力学的先导。中国的个别学者虽有突出成就,但后继无人,无补于大局。如明代朱载堉在1610年《乐律全书》中创立音律十二平均法(计算到十位有效数字),比欧洲斯蒂文和默森早几十年,得到的结果只是“宣付史馆以备稽考”而已。除了封建统治这个社会原因外,就科学本身来说,可能是中国传统的科学始终没有出现象古希腊阿基米德那种严格推理的风尚,也没有后来欧洲出现的科学实验,而一直停留在综合而不是分析、定性而不是定量的描述上。在力学中,始终没有提炼出加速度的概念,也就不可能建立力学的科学体系。经典力学是从欧洲输入中国的。这个输入过程从明末开始,中间又经历18世纪20年代到19世纪40年代的闭关自守,中断了一百多年。19世纪中叶西方科学再度被引进后,中国才知道“奈端重学”(牛顿力学当时译名)。从此中国的力学随着世界潮流前进。(见中国古代力学知识)[2]
经典力学
简介
近二百年中,欧洲的资本主义生产方式陆续取代了封建的生产关系。商业和航海的迅速发展,需要科学技术。F.培根所倡导的实验科学开始兴起,技术上工匠传统和学者传统结合起来了。17世纪中叶,欧洲各国纷纷成立科学院,创办科学期刊。航海需要天文观测,好几个国家悬赏征求解决经度的测定问题,天文观测和对天体运行规律的研究受到重视。哥白尼的《天体运行论》出版(1543)后,日心说冲击着托勒密的地心说。从力学学科本身说,天体的受力和运动比地上物体的受力和运动单纯,天文观测比当时地面上实验室更便于揭示力和运动之间的关系。由于这些原因,力学中的规律往往首先在天体运行研究中被发现。
动力学
伽利略对动力学的主要贡献是他的惯性原理和加速度实验。他研究了地面上自由落体、斜面运动、抛射体等运动,建立了加速度的概念并发现了匀加速运动的规律。他采用科学实验和理论分析相结合的方法,指出了传统的亚里士多德的运动观点的错误,并竭力宣扬日心说。他在1638年出版的《关于两门新科学的谈话和数学证明》是动力学的第一本著作。C.惠更斯在动力学研究中提出向心力、离心力、转动惯量、复摆的摆动中心等重要概念。另一方面,开普勒根据第谷的30年天文观测资料总结出行星运动的三定律(1609,1619)。I.牛顿继承和发展了这些成果,提出了物体运动定律和万有引力定律。他的成就收在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中。他在本书中给出的运动三定律是:①第一定律:任何一个物体将保持它的静止状态或作匀速直线运动,除非有施加于它的力迫使它改变此状态。②第二定律:物体运动量的改变与施加的力成正比,并发生于该力的作用线方向上。③第三定律:对于任何一个作用必有一个大小相等而方向相反的反作用。第一定律在伽里略著作中已有叙述,1644年R.笛卡儿在形式上又作过改进。第三定律是牛顿总结C.雷恩、J.沃利斯和惠更斯等人的结果得出的。牛顿的万有引力定律是他在1665~1666年间开始考虑,后来在R.胡克1679年的建议启发下得出的。
牛顿运动定律是就单个自由质点而言的,J.le R.达朗伯把它推广到受约束质点的运动。J.-L.拉格朗日进一步研究受约束质点的运动,并把结果总结在他的著作《分析力学》(1788年初版)中,分析力学从此创立。在此以前,L.欧拉建立了刚体的动力学方程(1758)。至此以质点系和刚体的运动规律为主要研究对象的经典力学臻于完善。在这发展过程中,有限自由度运动和振动的理论稍后于弹性弦和杆的振动理论,这是历史顺序和逻辑顺序少有的不一致,其原因是弹性振动研究是由声学促进的。1787年克拉尼作了杆和板振动模态的实验。1788年拉格朗日的《分析力学》中对有限自由度微振动已有完整的论述,后来,К.维尔斯特拉斯于1858年和О.И.索莫夫于1859年分别指出了其中的缺陷。
欧拉是继牛顿以后对力学贡献最多的学者。除了对刚体运动列出运动方程和动力学方程并求得一些解外,他对弹性稳定性作了开创性的研究,并开辟了流体力学的理论分析,奠定了理想流体力学的基础,在这一时期经典力学的创建和下一时期弹性力学、流体力学成长为独立分支之间,他起着承上启下的作用。达朗伯也研究流体的运动,得到运动物体受到的流体阻力为零的结论,即达朗伯佯谬。牛顿关于阻力的公式(1723)、达朗伯佯谬(1752)以及它们和流体阻力实验结果之间的差别,很长时期内推动流体力学的研究,促进了下一时期流体力学分支的产生。
静力学和运动学
静力学和运动学可以看作是动力学的组成部分,但又具有独立的性质。它们是在动力学之前产生的,又可看作是动力学产生的前提。斯蒂文从“永久运动不可能”公设出发论证力的平行四边形法则,他还在前人用运动学观点解释平衡条件的基础上,得到虚位移原理的初步形式,为拉格朗日的分析力学提供依据。G.P. de罗贝瓦尔证明了一般情况下的平行四边形法则。P.伐里农发展了古希腊静力学的几何学观点,提出力矩的概念和计算方法(1687)并用以研究刚体平衡问题。力系的简化和平衡的系统理论,即静力学的体系的建立则是L.潘索在《静力学原理》(1803)一书中完成的。书中提出力偶的概念并阐明它的性质,对长期得不到解决的罗贝瓦尔的天秤平衡问题作出解答。在运动学方面,在伽利略提出加速度以后,惠更斯考虑点在曲线运动中的加速度。刚体运动学的研究成果则属于欧拉、潘索。虽然平面图形的位移可分解为平移和转动这一命题早已为帕普斯所知,可是刚体一般运动可分解为平移和转动这一定理,则是M.夏莱在1830年给出的。G.G.科里奥利指出旋转参考系中存在附加加速度(1835)。物理学家A.-M.安培提出“运动学”(法文cinématique)一词,并建议把运动学作为力学的独立部分(1834)。这些已是19世纪的事了。到此,力学明确分为静力学、运动学、动力学三部分。
固体和流体的物性
在建立运动和平衡基本定律的同时,有关物质力学性能的基本定律也在实验基础上建立起来。R.胡克1660年在实验室中发现弹性体的力和变形之间存在着正比关系,他在1676年以字谜形式发表,1678年公布答案。在流体方面,B.帕斯卡指出不可压缩静止流体各向压力(压强)相同。牛顿在《自然哲学的数学原理》中指出流体阻力与速度差成正比,这是粘性流体剪应力与剪应变之间正比关系的最初形式。1636年M.梅森测量了声音的速度。R.玻意耳于1662年和E.马略特于1676年各自独立地建立气体压力和容积关系的定律。以上这些对物性的了解,为后来弹性力学、粘性流体力学、气体力学等学科的出现作了准备。与此同时,有关材料力学、水力学的奠基工作也已开始。继伽利略之后,马略特在1680年作了梁的弯曲试验,并发现变形与外力的正比关系。丹尼尔第一·伯努利和欧拉在弹性梁弯曲问题中假定弯矩和曲率成正比,丹尼尔第一·伯努利还在流体力学中导出能量关系式,第一次采用水动力学一词(1738)。
以上内容来自百度百科。
4. 如果你拥有了永恒的生命?
感谢邀请!
首先回答答案——愿意。
自从有人类诞生的那一天起,人们就在孜孜不倦地追求长生不老的秘诀。
秦始皇炼丹制药,各朝君王赴海求仙,现代医学研究……
如果我有幸拥有长生不老之身,我会欣然,我不会无聊,而且会好好利用。
(一)形而下篇
1、完成我未曾实现的的理想,也就是想做而未做的事情,因为长生不老,也就有了达成愿望的充裕的时间。
2、游览世界各处名胜、古迹、深山、瀑布、海洋、森林,体会各国各域风土人情。
3、积累财富,尽可能地去帮助需要帮助的地区、人民,这是一个长生不老的人应有的义举。
(二)形而上篇
古希腊哲学家芝诺曾经说过:“人的知识就好比一个圆圈,圆圈里面是已知的,圆圈外面是未知的。你知道得越多,圆圈也就越大,你不知道的也就越多。”
我不了解的知识,未践行的实践还有很多。而且人类社会是在向前发展变化的,不是重复循环的;整个宇宙都是在不断变化的,不是静止的。等待我研究和探索的事物多到无限,而宇宙亦是无穷无尽无际无边的。所以,生命不息,探索不止。
(三)爱护自己,大爱天下
在漫长的时间里,保护自己不受外界侵害。保持自己良好的身体和精神状态。
布大爱于天下,不拘于小我的爱恨别离,这就要求有佛家的慈悲之心和济世之怀,但同时又要有佛家的超凡和出世。
以上就是我的回答,全部原创、手打,谢谢。
5. 平行宇宙是坊间传言还是科学定义?
平行宇宙是指从某个宇宙中分离出来,与原宇宙平行存在着的既相似又不同的其他宇宙。 在这些宇宙中,也有和我们的宇宙以相同的条件诞生的宇宙,还有可能存在着和人类居住的星球相同的、或是具有相同历史的行星,也可能存在着跟人类完全相同的人。同时,在这些不同的宇宙里,事物的发展会有不同的结果:在我们的宇宙中已经灭绝的物种在另一个宇宙中可能正在不断进化,生生不息。
宇宙学家认为平行宇宙有可能被探测到,当人们所在的宇宙与另一个平行宇宙之间发生碰撞时,会在宇宙微波背景辐射中留下痕迹。一旦轨道望远镜发现背景辐射中的可疑痕迹,暗示这可能是来自另一个平行宇宙
也就是说,这个世界有多很多的宇宙,极有可能有很多的你和我。
哈勃极度深空(eXtreme Deep Field)。其宽度不到满月的十分之一,仅占全部天区的3000万分之一。包含有大约5500个星系。NASA / ESA / 哈勃太空望远镜
平行宇宙这样的概念无疑会激发起许多人的兴趣。世界是不是唯一的?宇宙是否有替身?如果存在与我们这个宇宙平行的多元宇宙,那里否会有另一个版本的我?做着相似的事?
在回答这些问题之前,先让我们看看我们所在的这个宇宙究竟有什么样的特点。
我们所能看到的宇宙,只是宇宙的一小部分。这是一个浩瀚的空间,大约包含10^90(10的90次方)个粒子。这些粒子的存在状态各不相同,有些聚集在一起,形成了不计其数的星系。每一个星系平均包含1万亿的恒星。所有的星系都分散在一个直径大约920亿光年的球状空间内。
这是一个有限的空间,但这种有限只对我们人类有效。
从地球望去,我们无法看到宇宙中比此更远的地方。这是因为我们现在生活的这个宇宙是有年龄的。宇宙在时空上并非一直如此寒冷、分散、团块化,而是从一个炽热、致密、统一的状态,逐渐演变而来的。
宇宙的这段历史,还给我们遗留下一道寒冷的线索——宇宙微波背景。这道余晖直接产生自宇宙大爆炸那一刻。在此背景上,一代代的恒星,一团团的星系,正在加速互相远离。稍有数学概念的人凭直觉就能意识到,宇宙肯定为我们设置了一个极限,使我们无法看到超越这个极限的一切。这个极限,是由大爆炸产生的光所能到达的最远距离所设定的。
在这个极限之内,是我们所能观察到的宇宙,也就是所谓的可观测宇宙。在这个极限之外也并非一无所有。可观测宇宙只是一个更大宇宙的一小部分。
在通过对宇宙的曲率等参数进行观测后我们可以发现,包括可观测宇宙在内的宇宙是一个相当统一、相当均匀的宇宙。也就是说,在我们视线之外的宇宙,和我们这个可观测宇宙的特点应该没什么两样。
假如宇宙是无限的,那么理论上,宇宙总会在某处发生重复。
这就是平行宇宙的第一种概念。
关于量子力学中的不确定性,有很多种不同的理论解释,时至今日也不知哪种理论是正确的,包括波函数塌缩(量子力学体系与外界发生某些作用后波函数发生突变,此时结果已经确定,即此时的观察结果),所有结果都是可能出现的(当测量行为发生时,宇宙中只呈现一种结果),我们观察到的结果发生在自身所处的宇宙,其他可能的结果发生在其他宇宙。(译者注:这个只是作者的猜想,而且波函数坍缩的真实性并没有被完全地确定,它是哥本哈根学派的理论。)
可能存在着无限个平行宇宙,每个宇宙不尽相同。来源:Lee Davy of flickr.
如果真的是这样,那么后果是十分惊人的:平行宇宙必然存在,而且随着时间的推移,数量将接近无穷。自宇宙大爆炸以来,我们观测到的粒子数约为1090个,每个粒子在这段时间内经历了无数次的相互作用,所以可能产生的结果也是不计其数的(肯定大于1090)。虽然这样的想法很荒谬,但也不能说明平行宇宙不存在。事实上,平行宇宙是可能存在的。
6. 宇宙是有限的还是无限的?
就目前而言,要确切地知道宇宙是否真的是无限的是不大可能的。而可观测的宇宙绝对是有限的。
宇宙中有很大一部分在我们所能观测到的宇宙之外,但不能肯定宇宙是无限的。标准的宇宙学假设宇宙是均匀的和各向同性的。这些假设似乎是正确的,并且在我们可以观测到的宇宙中得到了证实--宇宙在各个方向上看起来都是一样的,在足够大的尺度上,宇宙似乎是同质的。如果宇宙中不可观测的部分也是各向同性和同质的,那么宇宙就可能是真正无限的。
确定宇宙是否无限所需的信息之一是要知道宇宙的曲率。曲率有三种不同的形式--正曲率类似于球面上的二维曲率,零曲率类似于平面的曲率,负曲率类似于马鞍表面的曲率。如果宇宙是各向同性和均匀的,并且宇宙的曲率有一个恒定的正值,那么宇宙将是有限的,就像球体的表面是有限的一样。另一方面,如果宇宙的曲率为零或有一个恒定的负值,那么宇宙将是真正无限的。
另一种测量曲率的方法,基本上归结为给可观测的宇宙称重。我们可以计算宇宙的临界密度,这是宇宙变的平坦所需的密度。我们也可以测量我们宇宙的实际密度。将这两个密度相除,得到一个称为密度参数Ω的数字。
其中G是引力常数,H是哈勃参数。如果该值小于1.0,那么宇宙是负曲率,如果该值正好是1.0,宇宙是零曲率,如果该值大于1.0,宇宙是正曲率。使用此方法的实际测量结果为Ω= 1.00±0.02。
而这两种方法得到的结果是一致的,似乎宇宙真的是非常接近于平坦的。计算表明,如果Ω值的与1的偏差小于10⁻⁴,我们将永远无法测量到曲率,这意味着我们永远无法从经验上确定宇宙的整体几何形状。另一方面,如果Ω值与1的偏差大于10⁻³,那么当前的技术应该足以确定曲率。
总之,迄今为止的所有测量结果都显示出与无限范围的平坦宇宙相一致的结果,即使宇宙是有限的,它肯定会比可观测到的宇宙大得多。
如果你有其他见解,可以在下方评论哦,我相信你的评论可以一针见血。
7. 如果原子停止运动?
谢谢悟空邀请!
原子还能停止运动?太不可思议了。
我们知道,每个原子外部的粒子和电子是围绕原子核直接作用的,因此原子不但是转动的物质或粒子,而且是不断振动运动状态的。
下图为氢原子电子云。
那么
如果原子停止运动会怎样?有科学家曾提出猜想:如果持续观察一个活跃的粒子,它将不会衰变。这就是“量子芝诺效应”。
太神奇了。而科学家通过长期实验,竟然让这个猜想得到了证实。
美国的康奈尔大学在一次低温实验时,比绝对零度高(-273.15℃)10×10ʌ-9度的真空室内,创造并冷却10亿个铷原子,然后用激光束把这些原子停止了。在海森堡原理中,此种环境下的原子与粒子的位置会很宽松,当有人观察时,它们既可能在出现在A位置,也可能出现在B位置,这就是“量子隧穿”。
可科学家同时也发现,他们对这些铷原子观测还能让“量子隧穿”逐渐静止,静止状态下的原子将不会衰变。这是第一次在测量原子运动中观察到的“量子芝诺效应”。
仿佛原子感觉到有人在看它,它也停下来看着你似的。这正应了一句“被盯着的锅永远烧不开”的俗语。
如果这“量子芝诺效应”真的存在,那么如果全世界的人一直盯着一个人,这个被盯的人是不是不会死呢?
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