Codeye2周前
爱因斯坦识别天才的唯一方法 1933年爱因斯坦来到普林斯顿高等研究院。 他的第一个任务是什么? 组建一支由年轻物理学家组成的团队,帮助推进他的统一场论。 选拔人才,找到那些能够革新科学的年轻物理学家。 凭借其独特的标准,在其他人知晓之前,就发现了奥本海默、惠勒以及后来的诺贝尔奖得主。 识别天才的唯一方法: 爱因斯坦的方法并不是寻找能正确回答问题的人 ... ... 而是寻找那些能在“错误”中看到美的人,那些能够探索不可能的想法,直到它们变为可能的人。 这正是理论物理的基石。 爱因斯坦在普林斯顿的办公室很简单: 只有一张桌子、一块黑板,以及一堆不同寻常的“失败”物理论文。 这些并不是普通的论文,而是那些对著名物理问题故意写错的解答。 他用这些论文来考验每一个走进他办公室的候选人。 但他选择合作伙伴的方法让所有人感到震惊,过程非常非传统: 1. 给候选人一个已知的物理问题 2. 让他们解决 3. 给他们看“错误”的解答 4. 观察他们的反应 他寻找的不是知识,而是某种更有价值的东西…… 大多数候选人会立刻指出错误: “这违反了能量守恒!” “这里的数学是错误的!” 爱因斯坦会礼貌地感谢他们,但从不会再联系他们。 然而,一些候选人的反应却完全不同……这些特别的少数人会盯着错误的解答,充满好奇地思考: “这不可能……但如果可能呢?” “如果这是真的,那将意味着……” 他们会花上数小时探索这个“错误”的潜在含义。 这才是爱因斯坦的真正考验: 不是看能发现错误,而是看是否能在“错误”想法中发现隐藏的可能性。 他称之为“富有成效的困惑”一种能够放下既定规则,探索新领域的能力。 1939年,他的首批选择之一是约翰·惠勒。 面对一个错误的量子力学解答,惠勒没有直接否定,而是花了三个小时探索其潜在含义。 后来,惠勒开创了黑洞物理学和量子信息理论,这些概念在当时被其他人认为是“错误”的。 罗伯特·奥本海默是另一个通过爱因斯坦非传统测试的人。 当他看到一个关于粒子物理“有缺陷”解答时,他说:“这打破了我们所知道的所有规则……但它很美。” 后来领导了曼哈顿计划,并革新了量子场论。 他挑选的合作者后来: - 发现了黑洞 - 开创了核物理学 - 创立了信息理论 - 发展了量子场论 #丁丁猫亲子创客
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66661天前
到底是谁点燃了宇宙的引线?难道宇宙真是被一个凭空蹦出来的奇点炸出来的吗?这个教科书级别的的理论为什么会在今天被大多顶尖物理学家打破?你好地球人,欢迎来到我的频道接下来我将用二十分钟带你看看,到底是什么“爆炸”了? 要理解为什么这么多人不相信大爆炸,先从静态宇宙下手。几千年前,古人抬头时也在想,天边外面到底是什么?直到1687年,44岁的艾萨克·牛顿发表了《自然哲学的数学原理》,在书中他证明了描述地球上运动的定律,也能描述整个宇宙,牛顿的引力理论诞生了。 但问题也来了,如果他的万有引力定律是正确的,每个有质量的物体都会相互吸引,那么这股力量无疑会导致宇宙自身坍缩。而牛顿从古希腊人那里借鉴了解决方案,他基本上认为宇宙是无限的,没有中心,因此物质不会坍缩在一起,因为看不见的行星和恒星会完美地平衡整个系统。 此时,人类的第一个静态宇宙模型诞生了,认为宇宙是无限的请弹幕留名。不过这个理论有个致命的缺陷,牛顿对宇宙的描述不仅在空间上是无限的,在时间上也是无限的。虽然这种静态宇宙的观点被广泛接受,但有些人意识到它有一个问题,在夜晚仰望天空时,他们仍能看到来自星星的亮点和广阔的黑暗区域。 如果宇宙真如牛顿所描述的那样无限且永恒,那么应该能够朝任何方向看都能看到东西,一颗恒星、一个星系,这会使夜空像太阳一样明亮。然而,我们看到的并非如此,因此宇宙必定不是无限、静态和永恒的。 变革发生在两百多年后,这个人就是爱因斯坦。1915年,爱因斯坦发表了他卓越的相对论,并在其中做出了一个大胆的发现,随着观察者速度的加快,时间会变慢,长度会收缩,越接近光速,时间走得越慢,直到达到光速,时间会完全停止。因此,空间和时间是内在联系的,它们是同一件事,它们构成了宇宙本身的结构——时空。 为了证明引力不是物体之间的力,而是时空本身被其中的物体所弯曲,那说明太阳拥有巨大的引力,也会造成时空弯曲,所以应该能看到太阳后面的星星。于是,在1919年的一次日全食时,亚瑟·爱丁顿代表皇家天文学会,组织了两次探险队来拍摄这次日食,最终证明星星在日食期间发生了位移,被太阳的引力扭曲的程度与爱因斯坦预测的大致相同,随即,爱因斯坦的名字成了天才的同义词。 爱因斯坦的新定律不仅适用于物体之间的引力,它们还可以用来研究宇宙本身的结构。虽然他用新的引力理论推翻了牛顿,但问题又来了,在广义相对论中,宇宙
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66662周前
然宇宙大爆炸只是一个假说而已,为什么能被众多科学家们认可? 很多人认为它解释了宇宙的起源问题,例如描述宇宙诞生于一百三十八亿年前一个密度和温度无限高的起点,随后一场大爆炸诞生了整个宇宙。然而这种说法早在一九八二年就已经被暴涨理论所取代了。起点论只是基于广义相对论反推的数学结果,大爆炸理论事实上从未正视过起点的存在。当时的物理学家们也普遍不认同这种说法,但其点论作为主流的科学认知,在全世界范围内流行了约五十年,包括教科书、纪录片均将起点作为宇宙起源,这才不断被其他宇宙模型所质疑。 实际上大爆炸理论的优势在于将不可观测的起源问题转化为了可观测验证的演化问题,也就是说它只负责描述爆炸后的宇宙是如何演化至今的。其核心观点为我们的宇宙经历过一个尺度极小、温度极高的早期,该理论适用于宇宙诞生时的负三十二次方秒后,也就是从宇宙爆炸后的热大爆炸开始,在这之前发生的事情就不归它管了。这样一来现代大爆炸模型就几乎等同于宇宙演化史,也是目前唯一完备的宇宙演化模型,相关研究已经斩获六项诺贝尔物理学奖。 那么大爆炸理论到底有没有争议?目前天文学家已经观测到了三大重要证据。 • 第一,宇宙膨胀。早在一九二九年,天文学家哈勃观察到了遥远星系的光谱,几乎都存在红移现象,这意味着星系普遍都在加速的远离我们,并且距离的越远他们远离的速度也越快,最终得出了宇宙是在不断膨胀的结论。这里可以理解为吹气球那样,如果把星系比作气球上的图案,那这些图案之间的距离就会因为气球的逐渐增大而导致相互远离的速度越快。既然宇宙在不断膨胀,这就说明之前所有星系的距离都是更为靠近的,以至于能追溯到宇宙才刚开始膨胀时,就像还未被吹气的气球那样,所有物质都被汇集到了一个狭小的空间里一样。 • 第二,宇宙元素的丰度。在大爆炸理论中,由于宇宙诞生初期的温度极高,使得质子与中子相互发生了极其猛烈的碰撞,根本无法形成稳定的原子核结构。直到大爆炸后的几分钟里,随着空间膨胀让宇宙的温度降低到一定程度时,便会经历所谓的太初合成。按照大爆炸的模型,此过程主要会产生百分之七十五的氢和百分之二十五的氦。而在我们的实际观测中,通过对太阳以及其他恒星和星云等天体进行光谱分析后,最终可得出宇宙中的元素占比大概就是百分之七十五的氢以及百分之二十四的钛,而剩下约百分之一的其他元素则多数是通过恒星内部核聚变所产生的,这就与大爆炸模型中的预测非常吻合了。我们也
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石墨烯究竟是什么?为什么可以用在散热方面2004年,英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,首次将石墨烯用胶带从石墨中成功分离出来。这一开创性工作,让他们在2010年获得了诺贝尔物理学奖。而石墨烯是由单层碳原子以六角形蜂巢结构紧密排列而成的二维材料,也是目前已知最薄的材料。在国际上,石墨烯被誉为“新材料之王”。中国在相关产业中处于第一梯队,其石墨烯相关专利申请量占全球80%以上。是目前已知强度最高的材料之一,同时具有极佳的柔韧性。导热性能超过金刚石,导电性也优于铜。在新能源方面:主要用于中锂电池、储能;在电子信息方面,用于芯片散热、制作柔性显示屏和传感器;在复合材料方面,主要添加在涂料、塑料中,可增强防腐、导电或机械性能;在航空航天方面:凭借其轻质高强的特性,是制造航天器构件的潜力材料。那为什么石墨烯可以散热呢?其核心在于它完美的单层碳原子蜂巢结构。热量本质上就是原子的振动,在这种结构中,振动能像密集鼓点一样毫无阻碍地瞬间传递,使其导热率是铜的5倍以上。因此,它能将热源局部的高温迅速“摊开”到整个表面散发掉,避免热量堆积。这也成就了石墨烯在散热领域的领军地位。#石墨烯 #物理学家#诺贝尔奖 #散热 #深圳
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