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史上最強物理學科普!!!【完整版,長文,附全球最前沿實驗室多圖】

HOTKING2019-10-28 14:06:49.0物理學

物理所微加工實驗室電子束曝光系統 物理所極端條件實驗室高頻電磁感應爐 我一生所有的驕傲與高潮 不過是你眼中的星辰大海

“唯有宇宙和人類的愚蠢是永恒的”

這是關于物理學的最強科普(完整版)

本文素材主要摘錄自加來道雄的《Hypersapce》和丘成桐的《The Shape of Inner Space》。憑籍本文,回顧一下兩百年來的科學史,看看那些代表著人類最高心智的數學家、物理學家們前仆后繼探究宇宙本源的奇妙歷程,并向他們致以最崇高的敬意!

《Hypersapce》和《The Shape of Inner Space》

這是一部壯麗的物理史詩,這是一串光耀后世的姓名

他們是:牛頓,高斯,黎曼,麥克斯韋爾,愛因斯坦,楊振寧,羅摩奴詹,霍金,維藤……(且慢,最近十年,我們只能在娛樂版看到的楊老師,居然可以和那些大師比肩嗎?可以的!以楊老師和他的學生命名的楊-米場,即所謂標準模型,成功地解釋、整合了四種自然力中的三種)

第五屆索爾維會議合影

后排左起:A.皮卡爾德,E.亨利厄特,P.埃倫費斯特,Ed.赫爾岑, Th.頓德爾(德康德),E.薛定諤,E.費爾夏費爾德,W.泡利,W.海森堡,R.H.否勒,L.布里淵

中排左起:P.德拜, M.克努森,W.L.布拉格, H.A.克萊默,P.A.M狄拉克, A.H.康普頓,L.德布羅意,M.波恩,N.玻爾

前排左起:I.朗繆爾,M.普朗克,居里夫人,H.A.洛倫茲,A.愛因斯坦,P.朗之萬,Ch.E.古伊,C.T.R.威爾遜,O.W.里查遜

上世紀初,一位比利時的實業家歐內斯特·索爾維創立了索爾維會議。1911年,第一屆索爾維會議在比利時布魯塞爾召開,以后每3年舉行一屆。1927年10月,第五屆索爾維會議召開,因為發軔于這次會議的A.愛因斯坦與N.玻爾兩人的大辯論,這次索爾維會議被冠之以“最著名”的稱號。


那么,這些智慧的頭腦到底有多智慧?

我們普遍接受這樣一個結論,即我們現存的這個宇宙起源于一次大爆炸,英文叫做“Big Bang!”

備注1:

在當今的科學界,支持大爆炸理論是壓倒性的共識, 然而在二十世紀二十至三十年代,幾乎每一個主流宇宙學家都更喜歡穩恒態理論,還有很多人指責說大爆炸理論提出的宇宙在時間上的開端是將宗教概念引入了物理學中。

穩態理論是物理宇宙學中的一個宇宙模型假說,與大爆炸理論同時出現。穩態理論假設,隨著宇宙擴張,新的物質會不斷產生,使宇宙符合完美宇宙學原理(Perfect Cosmological Principle)。隨著越來越多的天文學與物理學證據支持大爆炸理論,穩態理論目前已經被視為是過時的假說。

但是,原子物理學家絕不可以止步在如此初級的常識上。他會告訴你,創世的剎那,是如下的演化階段:

話說:一切,開始于10E^- 43 秒……(10的負43次方秒,也稱為普朗克時間2,人類已知的最小時間存在。普朗克時間=普朗克長度/光速。光速定義值:c=299792458m/s=299792.458km/s。請注意了,這是一個定義值,而不是一個測量值。

普朗克

備注2:

馬克斯·普朗克是德國著名的物理學家和量子力學的重要創始人,和愛因斯坦并稱為二十世紀最重要的兩大物理學家。普朗克十分具有音樂天賦,他會鋼琴、管風琴和大提琴,還上過演唱課,曾在慕尼黑學生學者歌唱協會(Akademischer Gesangverein Munchen)為多首歌曲和一部輕歌劇(1876年)作曲。但是普朗克并沒有選擇音樂作為他的大學專業,而是決定學習物理。

普朗克常數


普朗克常數記為h,是一個物理常數,用以描述量子大小。在量子力學中占有重要的角色,馬克斯·普朗克在1900年研究物體熱輻射的規律時發現,只有假定電磁波的發射和吸收不是連續的,而是一份一份地進行的,計算的結果才能和試驗結果是相符。這樣的一份能量叫做能量子,每一份能量子等于普朗克常數乘以輻射電磁波的頻率。

普朗克常量-內部結構模型圖

言歸正傳,創世的剎那:

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