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德谟克利特认为,原子会有无数种形状,伊壁鸠鲁则谨慎一些,他认为原子形状的种类是有限的,并且原子的大小不能超出我们肉眼都可以看得见的感知极限。物质是由在虚空中不断运动的原子组成的。物质之所以会呈现为不同的形式,是因为原子和虚空的比例以及原子之间的组合不同。这些比例和组合的变化导致物质从一种形式转变为另一种形式,不同的原...
许多科学家在对火星的进化历史以及自20世纪60年代以来各次火星探测任务中探测器收集到的信息进行仔细研究之后,认为火星上曾经存在过流动的河流、湖泊以及至少一片海洋,火星曾经气候湿润,而且有可能存在生命。由于火星大气稀薄,引力场较弱,我们引入到火星的温室气体最终都会被分解,因此,必须持续地补充和改造火星大气。如果真的出现随着...
【科学大唠嗑】物质是什么?狄拉克还曾经认为自己找到了统一两种粒子的办法,他提到“哲学家的梦想”后还说:“我们有理由相信,电子和质子并不是没有关联的,它们只是同一种基本粒子的两种表现形式。”那时人们面临的情况还不像现在这么复杂,甚至连中子都还没有被发现,中子是在1932年由詹姆斯·查德威克发现的。组成质子的3个夸克的质量...
中微子有三种,分别是“电子中微子”、“μ子中微子”和“τ子中微子”,再算上它们各自的反物质,也可以说一共有六种。现在世界上至少有三个超级中微子实验装置正在准备探测这件事,分别是日本的“顶级神冈”(Hyper-K)、中国江门中微子实验(JUNO)装置和美国“深部地下中微子实验”(DUNE)。这些实验的基本原理就是从一个地方分别发射一束...
这时的宇宙温度还是足够高的,物质以亚原子粒子的形式存在,能量以光子的形式存在(光子既是粒子又是波),它们之间的相互作用持续不断。宇宙的温度和密度没有那么高了,亚原子粒子都抓住了身边的伙伴,创造了一个永久性的重粒子新家族,称为强子。随着宇宙继续降温,降到1亿开尔文以下时,质子与质子,还有中子发生融合形成原子核,孵化出一个...
【科学大唠嗑】爱因斯坦的幸运(三)1915年爱因斯坦首次提出广义相对论的时候,他还给出了另一个预言:短期内不可能发现光偏折效应(实际上直到1919年才被爱丁顿在日全食的时候发现)。因此,爱因斯坦还声称时间在引力场中会流逝得更慢。爱因斯坦告诉我们,正在加速电梯里感受到的力与在地球上感受到的引力是等效的,这就是等效原理。有了广义...
【科学大唠嗑】爱因斯坦的幸运(二)爱因斯坦就是如此幸运,广义相对论预言的光线偏转,是“牛顿引力+狭义相对论”预言结果的两倍!这是一次验证爱因斯坦的广义相对论的绝佳机会。最后的测量结果与牛顿引力理论计算的结果偏离较大,爱因斯坦的理论符合的较好,因此爱因斯坦的广义相对论胜出。想想相对论的历史,你肯定会感叹“爱因斯坦不可能这...
【科学大唠嗑】爱因斯坦的幸运(一)就因为这个,能够证明爱因斯坦广义相对论的机会被白白错过了。有一次讲座上,爱因斯坦详细讲述了自己的广义相对论思想,台底下的听众中有一个人差一点抢了爱因斯坦广义相对论的功劳,这个人就是哥廷根大学的一代数学宗师希尔伯特。希尔伯特也知道,爱因斯坦折腾这个广义相对论已经快十年了,最终广义相对论...
【科学大唠嗑】真的有一个掷骰子的老头吗?阿尔伯特·爱因斯坦对量子论提出的不确定性和随机性的说法完全不能接受,甚至到死也没能改变自己的看法,他曾说过一句经典名言:“上帝不掷骰子。”尼尔斯·玻尔也说过:“一个人,无论是谁,如果没有对量子理论感到震惊,就说明他还没有理解它。”天才物理学家理查德·费曼则更进一步:...
【科学大唠嗑】木星与土星的千年之舞。如果把木星和土星处理为相关系统的连续变量,构建一种数学方法,每当两颗行星的相对位置发生变化,引力方程便有了一组新的输入条件,输出的结果就是行星运动发生的相应变化。拉普拉斯花了整整三年完成这项工作,在1788年宣布破解了土星、木星的运动谜题:木星加速和土星减速是二者之间的引力发生微小变化...
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