#量子力學(xué)和相對論 這個系列主要是圖文筆記+科普感悟 主體是對B站(up:道可道China)原視頻內(nèi)容分析梳理,外加一點人物故事和自我感悟,,內(nèi)容簡單易懂,,避免數(shù)學(xué)公式(因為我也不會),主要是認(rèn)知架構(gòu)和邏輯思辨,,可能會有十幾篇 為什么量子力學(xué)認(rèn)為質(zhì)量并不存在? 理論上最強大的武器是什么,,原因何在,? 這兩個問題本質(zhì)上是一個問題 首先中學(xué)課本告訴我們原子是由原子核和圍繞其運動的電子構(gòu)成,原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成,,所有質(zhì)子帶正電荷,,相互排斥的作用力很大。 那原子核為何能穩(wěn)定存在不散架,? 質(zhì)子和中子由3個夸克組成,,不同色荷(可簡單理解為顏色但不是顏色)的夸克有強相互作用力的拉力,這種“拉力”將3個夸克拉在一起不分離,,形成質(zhì)子和中子,,而當(dāng)兩個質(zhì)子或中子距離很近時,,內(nèi)部夸克也能跟外部夸克通過交換π介子產(chǎn)生較弱的強相互作用力。 這個π介子很重要,,1947年被觀測確認(rèn),,實際上在1934年就被當(dāng)時還沒有去過美國的27歲日本天才物理老師(那時湯川秀樹甚至沒有讀博,只能從京都大學(xué)物理系畢業(yè)留校后轉(zhuǎn)到大阪帝國大學(xué)任教)湯川秀樹用數(shù)學(xué)方式分析推導(dǎo)而出,。π介子被證實的2年后,,湯川秀樹獲得1949年諾貝爾物理學(xué)獎。 強互相作用力是電磁力的137倍,,比排斥力強得多,,因此原子核形成。 原子彈的原理: 一個鈾原子核被撞開,,裂變成2個小原子核,,從而釋放出能量 能量從何而來? 質(zhì)子和中子之間“拉力”的能量,,但這部分能量實際很低 原子彈只能將物質(zhì)質(zhì)量減少0.1% 氫彈只能將物質(zhì)質(zhì)量減少0.3% 而質(zhì)子內(nèi)部夸克間的能量,,比上述外部的能量要大很多 如果有夸克彈,也就是底夸克融合所釋放的能量約是氫彈的8倍,,轉(zhuǎn)換2%左右的質(zhì)量 如果有一種武器能轉(zhuǎn)換100%的質(zhì)量,,那就是反物質(zhì)彈,質(zhì)子和反質(zhì)子相遇,,會釋放其內(nèi)部所有強相互作用力的能量,,是原子彈的1000倍,一斤即可毀滅全人類 根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程,,E=mc2,,質(zhì)量由能量而來 質(zhì)量有三個來源 第一個是上述各種強相互作用力的能量,2019年美國物理學(xué)家第一次測出這些作用力的能量,,占質(zhì)量的80%以上 第二個是夸克自身運動的動能 第三個就是夸克和電子自身的質(zhì)量,,占比約為1% 問題來了,如果質(zhì)量不存在,,全部是能量轉(zhuǎn)換,,那么,占比1%的這些夸克和電子自身質(zhì)量,,從何而來,? 2013年諾貝爾物理學(xué)獎,“希格斯能量場”,,夸克和電子一直在其中自轉(zhuǎn),,如同地球自轉(zhuǎn),但旋轉(zhuǎn)的時候,,有輕微的不對稱,,也就是歪了,,物理學(xué)上叫“自發(fā)性對稱破缺”,然后希格斯能量場給了夸克和電子一個阻力,,使其旋轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定,,這個“阻力”就是夸克和電子的質(zhì)量! 所以,,在量子力學(xué)的微觀世界,,只有能量,沒有質(zhì)量,。 感悟—— 量子力學(xué)和相對論之所以迷人,,有一個很重要的原因,是其違反我們?nèi)粘I畹慕?jīng)驗常識,,比如質(zhì)量和能量,、連續(xù)和離散等概念。 實際上我們的日常經(jīng)驗感知,,認(rèn)為正常的東西,,不過是一種微觀世界的延續(xù),這種延續(xù)給我們造成了“正?!钡募傧蠖?。 眾所周知愛因斯坦本人是不可知論者,認(rèn)為人類找不到最終的自然法則,。 不可知論在西方哲學(xué)上 發(fā)源自《天演論》作者赫胥黎 發(fā)揚于我所喜愛的大衛(wèi)休謨(大部分批判休謨的人并沒有真的讀懂休謨) 成就于一代大哲伊曼努爾康德 那么,,既然人類始終無法找尋到世界的真正本質(zhì),無法觸摸到那個“自然神”,、原神體系中的“天理”,、崩壞體系中的“崩壞”,我們就不去追尋了嗎,?如果追尋,,意義為何? 所有的自然規(guī)律,,在東方哲學(xué)體系下,,稱為“道”,兩千多年老子道德經(jīng)開篇告訴我們“道可道”,,后來王弼《道德經(jīng)注》: 道沖而用之或不盈,淵兮似萬物之宗,;挫其銳,,解其紛,和其光,,同其塵 道是淵深無窮盡的,,但我們可以不斷深入認(rèn)識它,,并融合成為其中一部分 我想這就是答案 西方哲學(xué)語境下,以休謨名言可以回答: Reason is the slave of passion 那就是對自然及人生探索的激情與夢想,。 |
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