本视频带你走进物理世界,从经典物理学到近代物理学初步。近代物理学颠覆你的世界观#物理学 #物理学宣传片 #原创视频 100多年前19世纪末,描述我们世界低速运动物体的(运动力学、统计力学和热力学及电磁学等这些)经典物理学都建立了完整理论体系,几乎可以解释自然界中所有的现象,在应用上也取得了巨大成就。随着科技的进步和时间的推移,当人类对物理学的研究对象从我们世界低速运动的物体逐步扩展到构成自然界的微观世界粒子和宏观宇宙高速运动的物体时,经典物理学中的基本概念和规律都已不在适用,于是人们就建立了全新的物理体系被称之为近代物理学。由于近代物理学打碎了人类对经典物理学的传统观念,于是聪明的人类就从基本假设和论证这全新的研究角度出发。 近代物理学有两个主要分支,分别为哥本哈根学派建立的量子力学和爱因斯坦独创的相对论,其中相对论是关于引力和时空的基本理论,它可分为狭义相对论和广义相对论,而量子力学是关于(原子、分子和原子核等)微观世界的粒子的构造和性质以及运动规律等在内的物理理论。近代物理学的建立为现代物理学大厦敲开了大门,同时还推动了生命科学的发展,这标志着人类社会将从电气时代向信息智能化的全新时代的迈进,这是人类社会史无前例的伟大历史飞跃。 以上文字由书上的文字改编而来
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根据现代物理学研究,以下五个公式所描述的现象或理论被科学界认为可能最终导致宇宙毁灭。它们分别对应不同的宇宙终极命运假说,我将结合物理机制和宇宙学观测逐一分析: 🌌 1. 弗里德曼方程(大撕裂理论) 公式:源自爱因斯坦场方程,描述宇宙膨胀速率: \left(\frac{\dot{a}}{a}\right)^2 = \frac{8\pi G}{3}\rho - \frac{k c^2}{a^2} + \frac{\Lambda c^2}{3} 毁灭机制:若暗能量状态方程参数 w < -1(如“幽灵暗能量”),宇宙膨胀将无限加速,时空结构最终被撕裂。 过程: 220亿年后:星系团被拆散; 最后数分钟:行星、原子核乃至时空本身被撕裂。 科学依据:欧几里得卫星观测显示暗能量性质仍不明确,但 w 的测量值接近 -1,存在 w<-1 的可能性。 ⚛️ 2. 量子场论假真空方程(真空衰变) 核心理论:亚稳态假真空向真真空跃迁: \Delta E = E_{\text{假}} - E_{\text{真}} > 0 毁灭机制:当前宇宙可能处于高能亚稳态(假真空),一旦量子涨落触发相变,真真空泡将以光速扩张,改写物理定律。 特点: 瞬间发生,无法预警; 光速传播,现有物质结构彻底解体。 实验探索:大型强子对撞机(LHC)正通过高能粒子碰撞(如13.6 TeV实验)检验真空稳定性。 🔥 3. 热力学第二定律(热寂) 公式:熵增原理: dS \geq 0 毁灭机制:宇宙作为孤立系统,熵值将持续增长直至最大。 过程: 10^{14} 年后:恒星全部熄灭; 10^{100} 年后:黑洞蒸发完毕,仅剩均匀光子汤; 宇宙温度趋近绝对零度,一切活动停止。 争议:该结局被认为“必然发生”,但量子引力或多宇宙理论可能提供逃避路径。 ⏳ 4. 爱因斯坦场方程(大坍缩) 公式:引力主导的坍缩解: R_{\mu\nu} - \frac{1}{2} g_{\mu\nu} R + \Lambda g_{\mu\nu} = \frac{8\pi G}{c^4} T_{\mu\nu} 毁灭机制:若宇宙物质密度超过临界值(\rho > \rho_c),引力将逆转膨胀,导致时空坍缩。 结局: 所有物质被压缩至奇点,可能引发新的大爆炸;
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