Hare2周前
26分钟了解(fangqi)物理学 — 免责声明 — 请不要仅依赖此视频来获取信息。 该视频旨在用于娱乐和教育,其中某些细节可能被简化或不够准确。 本频道的目标是激发你的好奇心,并鼓励你自行进一步探索这些主题。 我们站在地球上,却生活在一套跨越宇宙尺度的规律之中:行星为什么围绕太阳运行?苹果为什么会落地?手机摔坏、汽车刹车、冰融化、无线充电……这些看似毫不相关的现象,其实都能被同一条物理叙事串联起来。 视频简介 本片以经典力学为起点,从牛顿定律与万有引力解释可预测的运动世界,并进一步引入能量、功与能量守恒,将日常的碰撞、发热与材料形变连接到微观层面的分子动能与分子势能。随后进入热力学,通过熵与熵增解释自然过程的方向性;再用电磁学揭示电场、磁场与电磁波如何统一,并说明电磁感应与无线充电的本质。 在更小的尺度,我们进入核物理与粒子世界,理解同位素、放射性与半衰期;再从光速不变出发走进相对论,重新认识时间、空间与引力;最后用量子力学中的叠加、不确定性与双缝实验收束:微观世界并不总是符合直觉,但它依然遵循可检验的规律。 时间轴(最简洁 Chapters) 00:00 经典力学:我们在宇宙中的位置 00:29 牛顿第二定律:力、质量、加速度与可预测性(篮球例子) 01:10 万有引力:苹果与反比平方定律 02:13 行星轨道:引力作为向心作用(椭圆轨道) 03:07 质量 vs 重量:地球与月球对比 03:27 能量与功:动能/势能、手机跌落、举苹果、举不动哑铃 05:44 能量守恒:汽车刹车与热、温度与内能(分子动能/分子势能) 06:49 热力学与熵:冰融化、汽油燃烧、冰箱与熵增 10:23 电磁学:电荷、电流电压电阻、库仑定律、麦克斯韦方程、电磁感应与无线充电、电磁波 14:56 核物理:原子结构、同位素、放射性与半衰期 17:15 相对论:光速不变、时空、引力与时空弯曲 19:52 质能等价与核能:裂变与聚变 21:20 量子力学:量子化、电子概率云、叠加态、不确定性与双缝实验 #物理 #科学 #这也能开播
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66661周前
就是悬案的核心,我们的物理定律在这里集体沉默。但人类的好奇心从不沉默,物理学家们就像一群不愿结案的侦探,他们提出了各种大胆的假说,试图打破这堵高墙。现在让我们来逐一审问这些关于“大爆炸之前”的头号“嫌疑人”。 • 第一个嫌疑人叫做“永恒暴胀”理论,也常被称为“多重宇宙”的制造厂。我们知道大爆炸模型虽然成功,但也留下了一些谜题,比如为什么宇宙如此平坦和均匀?为了解释这些,物理学家阿兰·古斯等人提出了“暴胀”理论。他们认为在宇宙诞生后的极短瞬间,大概是从十的负三十六次方秒到十的负三十二次方秒之间,宇宙经历了一场匪夷所思的指数级膨胀,其速度远超光速。一块质子大小的空间瞬间被拉伸到远比今天可观测宇宙还要巨大的尺度。 暴胀理论像一块完美的补丁,解决了大爆炸模型的许多难题,但它也带来了一个更加疯狂的推论,那就是暴胀可能从未真正停止,它可能在我们的宇宙这个区域停止了,引发了大爆炸,但在更广阔的“超空间”里,暴胀过程是永恒的,就像一壶永远在沸腾的水。我们的宇宙只是这壶水中冒出的一个气泡,而在我们这个气泡之外,还有无数个其他的气泡正在不断地诞生。每一个气泡都是一个全新的宇宙。 如果这个理论是真的,那么“大爆炸之前”这个问题的答案就变得清晰了。在我们的宇宙诞生之前,存在着一个正在永恒暴胀的“母体空间”,我们的诞生只是这个母体空间里一次随机的、局部的能量释放事件。这个模型彻底颠覆了我们对“宇宙”这个词的认知,宇宙不再是独一无二的“一切”,而可能只是一个无穷集合中的普通一员。在那些其他的宇宙里,物理常数甚至时空维度都可能与我们截然不同,生命或许以我们无法想象的形式存在,或者根本不存在,我们只是无限可能性中的一种。 • 现在来看第二个嫌疑人,这个理论更加古老,也更具哲学韵味,它叫做“循环宇宙”模型。这个想法根植于人类古老的轮回观念,它认为宇宙的诞生与毁灭可能是一个周而复始的循环过程。我们的宇宙始于一场大爆炸,并终将终于一场“大挤压”或“大撕裂”,但它的终结又会是下一个宇宙的开始,就像一只浴火重生的凤凰。 这个古老的思想在现代物理学中,特别是弦理论的框架下找到了新的生命。弦理论认为我们所处的三维空间可能是一张巨大的“膜”,漂浮在一个更高维度的时空之中。或许在离我们不远的高维空间里还存在着另一张平行的“膜”,这两张膜在引力的作用下会周期性地相互吸引、碰撞。每一次碰撞都会释放出巨大的能量
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物理学最伟大的10个公式,你心中的Top1是哪一个? 物理学史上,哪些公式真正改变了人类对世界的理解?今天,我们用倒计时方式,盘点公认度极高的“物理学十大经典公式”。 第10名,不确定性原理。它告诉我们,粒子的位置和动量无法同时被精确测量,解释了电子为何不会掉入原子核,也标志着经典力学在微观世界的局限。 第9名,薛定谔方程。它是量子世界的运动规律,让我们能计算电子在原子中的概率分布,解释了原子光谱、化学键形成以及现代半导体工作的原理。 第8名,洛伦兹变换。高速运动下,时间会变慢,长度会收缩,这解决了光速不变与经典时空观的矛盾,是相对论的基础。 第7名,质能关系式。E等于mc²告诉我们,质量本身就是能量,解释了核能释放和太阳能持续发光的奥秘。 第6名,麦克斯韦方程组。它统一了电和磁,预言了电磁波的存在,揭示光的本质,也奠定了现代通信与电力技术基础。 第5名,热力学第一定律。热量和功可以互相转化,但总能量守恒,这为发动机和制冷机提供了理论依据。 第4名,能量守恒定律。无论运动、化学还是电磁过程,能量只在不同形式间转化,总量不变,为复杂物理现象分析提供统一视角。 第3名,动量定理。力作用的时间累积等于动量变化,解释碰撞、火箭反冲和安全设计等现象。 第2名,万有引力定律。苹果落地和行星运行遵循同一法则,统一了天上与地面的运动规律。 第1名,牛顿第二定律。力、质量和加速度的定量关系,让人类第一次能准确预测物体运动,是工程和航天的根本。 这十个公式,从宏观到微观,从力学到量子世界,几乎撑起了整部物理学。你心中的Top1是哪一个?欢迎在评论区留言。最后引用牛顿一句话:如果我看得比别人更远,那是因为我站在巨人的肩膀上。 #牛顿定律 #物理学公式 #不确定性原理 #热力学第一定律 #中学物理
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量子纠缠与宇宙的关系是现代物理学中极具探索性的前沿课题,既涉及微观粒子的诡异特性,也可能关乎宇宙的底层结构和演化,主要体现在以下几个方面: 1. 宇宙早期的“量子纠缠遗产” 宇宙大爆炸初期,物质处于极高密度的量子态,无数粒子通过量子纠缠紧密关联。随着宇宙膨胀冷却,这些纠缠并未完全消失,而是可能以某种形式保留下来,成为星系、星系团等大尺度结构形成的“隐形纽带”。例如,天文学家发现星系间的引力关联可能远超可见物质的作用范围,有理论推测,早期量子纠缠的残留效应或许在其中扮演了角色,为宇宙大尺度结构的形成提供了“种子”。 2. 时空结构的量子纠缠本质 一些前沿理论(如弦理论、圈量子引力)推测,时空本身可能由量子纠缠编织而成。就像织物的纤维通过交织形成布料,时空的基本单元(如“时空原子”)可能通过量子纠缠相互连接,构建出我们感知到的连续时空结构。2013年,物理学家马尔达西那和萨斯坎德提出的“ER=EPR”猜想认为,两个黑洞通过虫洞(ER桥)连接,等价于一对量子纠缠的粒子(EPR对),暗示量子纠缠与时空拓扑结构可能存在深层等价关系——纠缠是时空连接的“量子胶水”。 3. 宇宙学中的“非局域性”谜题 量子纠缠的核心是“非局域性”:一对纠缠粒子无论相距多远,测量其中一个的状态,另一个会瞬间坍缩到对应状态,仿佛信息传递超越了光速。这种特性与宇宙学中的一些观测结果存在微妙联系,例如宇宙微波背景辐射的均匀性——相距遥远的区域具有几乎相同的温度,用经典宇宙学难以完全解释,而量子纠缠的非局域关联可能为这种“超距协调”提供了量子层面的解释。 4. 暗物质与暗能量的可能关联 宇宙中95%的质量能量来自暗物质和暗能量,但其本质仍是未解之谜。有假说认为,暗物质可能是由“量子纠缠团”构成的宏观量子态,其引力效应源于大量粒子的纠缠关联;暗能量的排斥力也可能与真空量子场的纠缠能量有关——真空并非空无一物,而是充满了不断涨落的虚粒子,这些粒子的量子纠缠可能贡献了推动宇宙加速膨胀的“真空能”。 目前,这些观点多数仍处于理论推测阶段,量子纠缠与宇宙的具体关联尚未被完全证实,但它为人类理解宇宙的起源、结构和本质提供了全新的视角,或许未来会成为连接量子力学与宇宙学的关键纽带。
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