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量子物理学史话 有教养地怀疑有价值地生活做一颗有思想的芦苇

更新时间:2024-02-20 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

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2016年8月16日1时40分量子物理学史话,酒泉卫星发射中心利用长征二号丁运载火箭成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”。xDK物理好资源网(原物理ok网)

关于本体思维,你的本体是什么? 关于量子物理的应用,我们先了解一下量子物理的历史。 在阅读过程中,你可以将量子物理与佛教的“空”相结合,思考宇宙、世界。 本文介绍的阅读初衷是在理性与感性、思考与想象之间。 以包容的态度去怀疑和思考。xDK物理好资源网(原物理ok网)

我们时刻准备着推倒一切重新开始,我们将一次又一次被颠覆。xDK物理好资源网(原物理ok网)

在这里,我们用书籍的力量激发思考,《量子物理史》陆续更新。 与之相关的“空”、本体论、宇宙等都被系统地讨论和研究在一起。xDK物理好资源网(原物理ok网)

19世纪末的物理学天空闪烁着金色的光芒,经典物理学的大厦在它的光辉下显得如此雄伟、绚丽。 它让人想起宙斯与众神在奥林匹斯山上的神话场景。 永恒的宫殿。 谁能想到,这震撼人心的壮丽,却是夕阳洒在浩瀚帝国大地上的最后余辉。xDK物理好资源网(原物理ok网)

我们的故事始于 1887 年的德国。卡尔斯鲁厄是一座位于莱茵河畔的美丽城市。 其中心矗立着著名的 18 世纪宫殿。 茂密的森林和温暖的气候也使这座小城市成为欧洲的旅游胜地。 然而,这些宜人的风景似乎并没有分散海因里希·鲁道夫·赫兹的注意力:他现在正在卡尔斯鲁厄大学的实验室里专心致志地演奏他的乐器。 当时,赫兹刚刚30岁。 也许他不会想到自己会像他的老师亥姆霍兹(von )一样成为科学史上著名的人物,或者会像卡尔·本茨一样出名。 它已经成为这个小镇的骄傲。 现在他的注意力完全集中在他的设备上。xDK物理好资源网(原物理ok网)

图1.1(a)赫兹实验示意图xDK物理好资源网(原物理ok网)

赫兹的装置在今天看来非常简单[见图1.1(a)、图1.1(b)]:它的主要部分是一个电火花发生器,有两个彼此非常靠近的小铜球作为电容器。 赫兹定定地盯着那两个相对的铜球,然后合上了电路开关。 突然,电力的魔力开始在这个简单的系统中展现:一股看不见的电流通过设备中的感应线圈,开始为铜球电容器充电。 赫兹冷冷地盯着他的设备,脑海中想象着电容器两端不断上升的电压。 在电学领域研究了这么久,赫兹对自己的知识充满信心。 他知道,随着电压的升高,两个球之间的空气很快就会被击穿,然后整个系统就会形成一个高频振荡回路(LC回路),但这不是他现在想要观察的。xDK物理好资源网(原物理ok网)

果然,过了一会儿,随着一声微妙的“啪”的一声,两颗铜球之间炸开了一束美丽的蓝色电花。 整个系统形成了一个完整的回路,空气中弥漫着细小的电流光束。 它不断地扭曲,绽放着微弱的荧光。xDK物理好资源网(原物理ok网)

图1.1(b)赫兹实验示意图xDK物理好资源网(原物理ok网)

赫兹变得更加紧张。 他盯着那串电火花和旁边的空气,脑海中想象着一幅又一幅的画面。 他并不是想看看这个装置如何产生火花短路。 他的实验目的是为了证明空灵的“电磁波”的存在。 它是什么样的东西? 它是看不见或摸不着的。 到目前为止,还没有人看到或证实它的存在。 然而赫兹坚信它的存在,因为它是麦克斯韦理论的预测。 还有麦克斯韦理论……哦,它在数学上完美得就像一个奇迹! 就像上帝之手写下的一首诗。 很难想象这样的理论是错误的。 赫兹吸了口气,再次微笑:无论理论多么完美,仍然需要通过实验来验证。 他站在那里看了一会儿,心里想了几遍,最后确认了自己的实验是正确的:如果麦克斯韦是对的,那么两个铜球之间应该会产生振荡电场,同时此时,应产生振荡电场。 传播电磁波。 赫兹转过身来。 在实验室的另一边,有一个开口的铜环,每个开口中都镶嵌着一个小铜球。 那就是电磁波的接收器。 如果麦克斯韦电磁波真的存在,那么它将穿过这个房间到达另一端,在接收器处感应出振荡电动势,从而在接收器的开口处激发出电火花。 来。xDK物理好资源网(原物理ok网)

实验室内一片安静,赫兹一动不动地站在那里,仿佛他的眼睛看到了在太空中传播的看不见的电磁波。 铜环听筒突然显得有些奇怪。 赫兹忍不住尖叫起来。 他把鼻子凑到铜环前,清楚地看到,两个铜球之间的空气中似乎有微弱的火花。 闪烁。 赫兹迅速跑到窗前,拉上了所有的窗帘。 现在更清楚了:浅蓝色的电花不断在铜环上打开缝隙,但整个铜环是一个孤立的系统,没有任何电池与之连接。 没有能源。 赫兹盯着它看了整整一分钟。 在他的眼里,那些蓝色的火花看起来是那么的美丽。 最后他揉了揉眼睛,直起身子:现在不用怀疑,太空中确实存在电磁波,正是它激发了接收器上的电火花。 他成功解决了八年前柏林普鲁士科学院悬赏的难题; 与此同时,麦克斯韦理论也获得了成功,物理学的新高峰——电磁理论终于建立起来。 伟大的法拉第()为它奠定了基础,伟大的麦克斯韦建造了它的主体,今天,他——伟大的赫兹——为这座建筑封顶。xDK物理好资源网(原物理ok网)

赫兹小心地将接收器移动到不同的位置,电磁波的表现与理论预测的完全一致。 赫兹根据实验数据推导出电磁波的波长。 将其乘以电路的振荡频率,即可计算出电磁波的前进速度。 这个值恰好等于每秒30万公里,也就是光速。 麦克斯韦的惊人预言得到了证实:事实证明,电磁波一点也不神秘。 我们平常看到的光是一种电磁波,但它的频率被限制在一定范围内,可以被我们看到。xDK物理好资源网(原物理ok网)

从任何意义上来说,这都是一个了不起的发现。 古老的光学终于可以完全纳入新兴的电磁学之中,“光是电磁波的一种”这一结论终于在争论已久的光的本质问题上得出了看似无可辩驳的结论(我们很快就会去并看到这场旷日持久而激动人心的战斗)。 电磁波的反射、衍射、干涉实验很快开展起来。 这些实验进一步证实了电磁波和光波的一致性,这无疑是电磁理论的一大成就。xDK物理好资源网(原物理ok网)

赫兹xDK物理好资源网(原物理ok网)

赫兹的名字终于可以闪亮地铭刻在科学史的名人堂里了。 然而,作为一名纯粹严肃的科学家,赫兹当时并没有预料到他的发现中蕴藏着巨大的商业意义。 在卡尔斯鲁厄大学的实验室里,他只想着如何更接近自然的终极奥秘。 他不知道他的实验会带来什么样的革命。 赫兹英年早逝,不到37岁就离开了他如此着迷的世界。然而那一年,一位20岁的意大利青年在伦巴第度假时读到了他关于电磁波的论文; 两年后,年轻人已经在公共场合进行了无线电通讯表演量子物理学史话,很快他的公司就成立了,并顺利获得了专利证书。 到了1901年,也就是赫兹去世七年后,无线电报已经可以跨越大西洋,实现两地之间的实时通信。 这位来自意大利的年轻人就是古列尔莫·马可尼 ( )。 与此同时,俄罗斯的波波夫在无线通信领域也做出了同样的贡献。 他们掀起了一场革命风暴,将整个人类带入了新的“信息时代”。 我想知道赫兹如果死了会有什么感觉。xDK物理好资源网(原物理ok网)

但赫兹仍然觉得对此只是一笑置之。 他是那种把追求真理视为人生最大价值的纯粹科学家。 恐怕他就算想到了电磁波的商业前景,也懒得付诸实践吧? 或许,行走在美丽的森林和湖泊之中,思考自然的终极奥秘,在秋天的落叶下与校园里的学生讨论学术问题,这就是他真实的生活。 如今,他的名字已经成为物理量频率的单位,不断被大家提及。 不过,也许他仍然认为我们扰乱了他的平静?xDK物理好资源网(原物理ok网)

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