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"The Big Bang Theory"

生活大爆炸第一季/天才也性感第一季/天才理论传第一季

8.1 / 878,305人    22分鐘

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小胖

2008-11-20 05:48:46

既然如此~我扯點物理學吧


既然主角都是那樣的Nerd,滿嘴的理論物理學的專業詞彙,我也發揮了宅的精神,好好GOOGLE了一下物理學知識...
1.薛丁格貓Schrodinger's cat
埃爾溫•薛丁格在20世紀20年代中期創立了現在被稱為量子力學分支中的一個方程。後來被稱之為薛丁格方程:▽²ψ(x,y,z)+(8π²m/h²)[E-U(x,y,z)]ψ(x,y,z)=0

量子理論是20世紀科學的重大進展之一,但由於量子力學對傳統觀念所帶來的巨大衝擊,連「量子」的提出者在內的科學家都想盡各種辦法拒絕它,或做出各種調和性的解釋。事實上,薛丁格就被量子力學的結果弄得心神不安,他不喜歡波粒二象性的二元解釋以及波的統計解釋,試圖建立一個只用波來解釋的理論。

薛丁格嘗試著用一個理想實驗來檢驗量子理論隱含的不確之處。

薛丁格貓就是關於量子理論的一個理想實驗.這個貓十分可憐,她(假設這是一隻雌性的貓,以引起更多憐憫)被封在一個密室裡,密室裡有食物有毒藥。毒藥瓶上有一個錘子,錘子由一個電子開關控制,電子開關由放射性原子控制.如果原子核衰變,則放出阿爾法粒子,觸動電子開關,錘子落下,砸碎毒藥瓶,釋放出裡面的氰化物氣體,雌貓必死無疑。這個殘忍的裝置由薛丁格所設計,所以此貓便叫做薛丁格貓.

按照常識,貓可能死了也可能還活著。但是量子力學告訴我們,存在一個中間態,貓既不死也不活,直到進行觀察看看發生了什麼。

量子力學告訴我們:除非進行觀測,否則一切都不是真實的。愛因斯坦和少數非主流派物理學家拒絕接受由薛丁格及其同事創立的理論結果。愛因斯坦認為,量子力學只不過是對原子及亞原子粒子行為的一個合理的描述,是一種唯象理論,它本身不是終極真理。他說過一句名言:「上帝不會擲骰子。」他不承認薛丁格的貓的非本徵態之說,認為一定有一個內在的機制組成了事物的真實本性。他花了數年時間企圖設計一個實驗來檢驗這種內在真實性是否確在起作用,但他沒有完成這種設計就去世了。

2.弦理論string theory
弦理論,即弦論,是理論物理學上的一門學說.弦論的一個基本觀點就是,自然界的基本單元不是電子、光子、中微子和誇克之類的粒子.這些看起來像粒子的東西實際上都是很小很小的弦的閉合圈(稱為閉合弦或閉弦),閉弦的不同振動和運動就產生出各種不同的基本粒子.弦論是現在最有希望將自然界的基本粒子和四種相互作用力統一起來的理論.

弦理論的雛形是在1968年由Gabriele Veneziano發現。他原本是要找能描述原子核內的強作用力的數學公式,然後在一本老舊的數學書里找到了有200年之久的尤拉公式(Euler's Function),這公式能夠成功的描述他所要求解的強作用力。然而進一步將這公式理解為一小段類似橡皮筋那樣可扭曲抖動的有彈性的「線段」卻是在不久後由李奧納特·蘇士侃所發現,這在日後則發展出「弦理論」。

雖然弦理論最開始是要解出強作用力的作用模式,但是後來的研究則發現了所有的最基本粒子,包含正反誇克,正反電子,正反中微子等等,以及四種基本作用力「粒子」(強、弱作用力粒子,電磁力粒子,以及重力粒子),都是由一小段的不停抖動的能量絃線所構成,而各種粒子彼此之間的差異只是這絃線抖動的方式和形狀的不同而已。

弦理論會吸引這麼多注意,大部份的原因是因為它很有可能會成為大一統理論。弦理論也可能是量子重力的解決方案之一。除了重力之外,它很自然的成功描述了各式作用力,包含了電磁力和其他自然界存在的各種作用力。超弦理論還包含了組成物質的基本粒子之一的費米子。至於弦理論能不能成功的解釋基於目前物理界已知的所有作用力和物質所組成的宇宙以及應用到「黑洞」,這還是未知數
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最後是我用普通人的腦袋想的:薛丁格貓所提出的多平行世界說明貓的死活完全是由意識體的介入,結束了貓的量子疊加態,使貓的波函數由疊加態立即收縮到某一個本徵態,整個的邏輯推倒過程和敘述非常有條理,那麼我們是不是可以得出意識決定物質的結論???波粒二向性和弦理論試圖把微觀和宏觀統一,但問題是誰都沒辦法證明它的絕對正確性和廣泛適用性,愛因斯坦終其一生也沒有完成統一論的研究,科學和哲學,從古至今糾纏不清.即使是牛頓,他的晚年也向神學妥協了.正如Leonard告訴Panny的"我們物理學從1930年後除了弦理論就沒什麼新鮮事了,而弦理論也還未被證明..."
其實物理學和哲學其實很多地方是相通的,出色的物理學家的邏輯思辨能力是極為強悍的~所以我們親愛的Sheldon大人總是能在無聊的辯論中獲勝...
最後最後講一句:Sheldon大人,我已深深拜倒在您的腳下~您是宇宙之王~~~~
呵呵~扯得似乎有點遠了...
  
 

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