暑假结束咯
大家又要开始不好好上课瞎想了
恩,感受到一大波脑洞和问题正在袭来~
(/ ̄3 ̄)/
地球及一切其他星球自转的源动力来自哪里?是什么能量一直驱使着星球的自转?
尔狮山
这个问题非常基础,但介于后台问的同学有点多,我们还是回答一下。
在理想情况下,物体的运动是不需要能量来维持的。物体天然就可以永远运动下去,这是由伽利略发现的经典力学的基本法则之一。现实生活中物体的运动往往不能永远维持下去是因为现实生活中处处存在着摩擦力,空气阻力等等耗散作用,这才需要额外的施加能量来维持。
而星球在真空中自转,没有耗散作用,天然就可以永远自转下去,不需要能量。
不过还要强调一点,这里永远自旋下去不等于永动机,永动机的定义不是字面意思“永远动下去的机器”,永动机是指能够永远产生可用的能量(而不产生别的不可逆变化)的机器。
为什么汽车在公路上行驶打开窗子风会外面吹进来,而客机在空中行驶发生破口是,风是将人往外吹呢?
天马行空
其实再仔细一点观测的话你还会发现,汽车的气流是从车窗的前部流入,再从车窗的后部流出的。(当然,如果你的后座也开窗了的话就是从你的车窗流入然后从后座车窗流出)
原因很简单,开窗的时候车内的空气会被车外向后高速运动的空气给“拽”走。而车厢是一个相对封闭的环境,一部分空气被拽走了,另一部分空气就必须补充进去(使得压强稳定),于是车外的空气又从前车窗流进来。之所以是前面进后面出是因为在汽车外面侧前方的气压大于侧后方的气压。
而客机的风是完全向外吹的,这是因为客机在万米高空飞行的时候,机外的大气压强非常低。客机为了维持乘客的生命是做了密封增压处理的。客舱内是地面上的大气压,客舱外是万米高空的大气压(考虑速度的话还会更低),飞机就是一个充满了高压气体的铝罐。因此是完全向外吹。
突然冒出个鬼想法:核废料想办法投入到活火山口里有什么危害吗?求解答
小凌河
那么核废料会充分的熔解在岩浆中并流得到处都是......
从初二开始学牛顿第一定律开始,就发现很多物理理论都是违背我们的直觉的,为什么会这样。如果物理学是描述我们生活的世界,应该符合我们直觉才对啊?
薛定谔很爱猫
爱因斯坦说过:“常识就是人在十八岁之前累积的偏见。”任何知识学到深处都会发现,日常生活中能够接触到的那点东西是狭隘和渺小得可怜的。像井底的天空。的确,任何知识,不管是物理定律,文学,绘画还是音乐。它们都诞生于人类对日常生活的思考跟总结。但最终,相对论不在意低速运动的生活常识了,马尔克斯不再坚持刻板的真实描写了,毕加索开始在扭曲和疯狂中探索了,它们都超越了日常生活的范畴。因为如若不然便没有意义,这些东西是把你带出井底的工具。所以正确的对待方式只能是不断地用知识来更新以前的常识,而不是相反。认为知识应该符合常识实在是一种既偷懒又自以为是又危险的想法。
如何更简单的去理解多维空间啊
老司基
其实最简单的办法真的只有一个,学好线性代数。管你几维空间都又平凡又简单的表示出来了。当然,如果你不满足这些最简单的高维空间结构,那么微分几何,代数拓扑,代数几何等等大坑在等着你呢。
我们平常感受到的海平面到底是多远(海天相接处)?
低调的真好听-
如果把地球想象成一个非常完美的球体,半径取6376.5千米(wiki)。人的身高算1米8的话,那么(非常简单的平面几何之后)看到的海天相接处的距离是sqrt(6376501.8^2 - 6376500^2) ~= 4791.1。所以大概是四公里多咯。
如果你非要说地球不是一个完美球体,那么好吧。赤道附近平均半径是6378.1千米,极半径为6356.8千米。分别带进去是4791.1和4783.8。差别不大。
PS:古埃及人用这个的逆向思维估算过地球半径哦~
PPS:其实这结论挺好算的嘛,你们这些读者呀,就是不如本宝宝勤快~
我想咨询一个问题:开发商鼓吹的楼层中间地带是扬灰层,那么灰尘在空气中能够达到的高度有多高?
敏而好学
科学家们确定了“场”的构成了么?如果确定了,能否能否给出一个关于其构成的解释呢? 同理,我们真的认清了“力”是什么吗,还是说我们也只是通过创建概念、建立模型就认为已经掌握了它的本质了呢?能否详细说明它的本质?
小梁同学-默恒
物理不是哲学。场也好,力也好,没有所谓的“本质”的结构。它的结构就是人类按照描述自然的需求自己定义的,比如场,最早就是一个把空间中的每一点都映射到一个数或者一个矢量,张量的连续映射。后来引入了量子化,场在空间的每个点就成了一个算符。再比如力,最早引入是作为一种“导致物体运动变化”的作用。后来随着理论的发展,力变得越来越不好用,干脆被打入冷宫不要了。我们定义一种数学结构,如果它可以很好的描述实验现象,那便是好的;如果不能,那就打入冷宫,换个别的定义。所以,物理不是哲学。严格地说,物理学家不关心什么叫所谓的”本质”。物理学家关心的是这个实验看到了什么,这个实验怎么解释,这个解释能不能正确预测接下来的观测结果。一切以可观测对象为中心,一切不依赖于观测的讨论“本质”的问题,或许只是个“empty question”,空谈。(温伯格 言)
电脑到底是怎么一回事?对于完全不懂科学的我来说,抱歉无法将问题提准确,但百度的回答又无法满足我的好奇,同时自行阅读也几乎不知从哪里下手,特别需要你们的神科普。以下我描述下自己的好奇:1,电脑从无到有,所经历发现和发展过程,未知领域中的独立发现是如何可能的,应用整合的思路又是如何发生的?总不能都像是苹果砸头。
車口耳
问对人了~有两本非常好的书完全满足这一类需求。一本是郝柏林院士写的《数字文明 物理学与计算机》,以一个物理学家的视角从卡片计算机,电子管计算机一路讲到晶体管,集成电路,操作系统乃至量子计算机,其间穿擦各种物理原理,是一本很优秀的了解计算机硬件发展史和原理的科普。
另一本是矢泽久雄写的《程序是怎样跑起来的》,从另一个角度介绍一个软件运行起来的底层原理。
而且更棒的是这两本书都写得不难懂。
大恒星死亡后会形成黑洞,那么黑洞会不会死亡形成其他天体
天杉水
会通过霍金辐射辐射出粒子并逐渐消失蒸发掉,不过速度非常慢,质量越大辐射得越慢。一个太阳质量的黑洞辐射等效的温度只相当于60个纳开尔文,也就是仅仅比绝对零度高了6*10^-8度。而一个月亮质量的黑洞辐射等效的温度差不多有2.7个开尔文。这个温度有多小呢?它意味着,像太阳质量那么大的黑洞要彻底蒸发消失,需要耗费10^67年,而宇宙的年龄大约才10^10年。
宇宙膨胀,距离越远的星系退行速度越快,请问这个退行速度是可以超过光速的吗(尽管空间膨胀和相对运动不是一回事)?
匿名
量子卫星上天后,何时开始工作?
大地
一个单独的光子可以有十亿分之一秒数量级的发射时间,是一个具有一定长度的光波列,然后可不可以把通过一系列手段把它长度截成两半,或者把它变成振幅减半的两个光子?
理性
首先,针对前面的两个陈述,需要做一些纠正。提问中所说的光波列是在经典的波动光学中的概念,对于光子的行为,经典的波动光学并不能很好的解释。然后对于“一个单独的光子可以有纳秒量级的发射时间,是一个具有一定长度的光波列”,在这里对光子所下的定义并不是通常所说的光子。如果把发射时间认为是光波列的时间尺度,然后通过乘以光速把它和光波列的长度联系上,那么这是误解了这个领域中发射时间的概念。在原子物理和半导体物理的领域中,发射时间指的是可以通过跃迁辐射出光子的高能级的寿命,和经典波动光学的波列概念并没有很强的联系。
光子的概念最早是因单色光与物质相互作用时,出现了能量变动的下限,大小是普朗克常数乘以光波频率,而没有出现比这更小的能量变动。所以当时的人们就推测光与物质相互作用是以一份一份能量为单元作用的,这每个能量单元就是光子。虽然这几十年来,人们来对光子的研究有着各种各样的进展,但是就目前来说,还是没有能完美地解释光子。
然后,对于“把它长度截成两半”,如果这个指的是在经典波动光学中把一个波包按时间先后分成两个,比如说让脉冲光入射到一个以脉冲宽度为周期性打开的反射镜上,并在两个出射端装上探测器,前一半时间的光反射到探测器A上,后一半时间的光反射到探测器B上,那么在经典波动光学的理解中,确实A和B上都会收到光脉冲信号,其脉宽是原来入射脉宽的一半,这时每个探测器的平均光强度只有原来的一半,也就是出射端的光子总数是原来的一半。如果把入射的脉冲光强度减弱,让脉冲光的强度小到只有一个光子的能量,结果是要么探测器A得到了这份能量,要么探测器B得到了这份能量,两边不会同时得到这个光子的信号。这份能量是不能被分开的,此时经典的波动光学不再适用了。
对于光的振幅,量子理论的观点是和光子的多少相关。而对于一个光子而言,并没有与经典振幅相对应的概念。取而代之的是,与经典光强(正比于振幅平方)相对应的量子概念是光子的数量。如果用某种手段把光的振幅下降到了一半,那么它的强度下降到了四分之一,在量子理论的观点看来,是光束的光子数量减少到了四分之一,而不是“把光子劈成两半”。还有一个需要区分的概念是光的一个脉冲和一个光子可不是一回事。在光的一个波包里面,只要光强大,光子的数目就会多。
把一个光子转换成两个光子的过程也是存在的,比如非线性光学中的参量下转换过程。低能态系统吸收一个高能量光子跃迁到了高能态,然后在满足能量守恒和动量、角动量守恒的条件下跃迁两次回到低能态,同时辐射出两个低能量光子。它们的频率正好是吸收的光的一半,也就是说光子能量是入射光子的一半。但是这个过程和所说的劈波包的做法可是完全不同的。
特别致谢 物理所L02(量子体系光电子学)课题组,空间中心Z. Wang老师对部分问题的支持和详细回答!
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