蓝、白、红恒星
当物质热到一定地步,它就会释放出可见光。大多数物质在达到1000K(大约700℃)时,都会发出红光,这就是我们说“火红”的原因,而且我指的是所有东西:不管是一块煤炭还是一个香蕉,若一直把它加热到6000K,它就会开始发出白光,继续加热到10000K时,它的光就会变成蓝色。这其实不是什么新鲜事了:毕竟,当我们在壁炉里生火时,我们几乎都会本能地知道,亮白色的灰烬要比暗红色的烫,而蓝色火苗则会比白色的温度要高。
这跟恒星有什么关系呢?
当物质热到一定地步,它就会释放出可见光。大多数物质在达到1000K(大约700℃)时,都会发出红光,这就是我们说“火红”的原因,而且我指的是所有东西:不管是一块煤炭还是一个香蕉,若一直把它加热到6000K,它就会开始发出白光,继续加热到10000K时,它的光就会变成蓝色。这其实不是什么新鲜事了:毕竟,当我们在壁炉里生火时,我们几乎都会本能地知道,亮白色的灰烬要比暗红色的烫,而蓝色火苗则会比白色的温度要高。
这跟恒星有什么关系呢?
在夜空中你能看到的最精彩的节目,就是太阳系的免费焰火:流星和彗星。
钢琴表演艺术家李云迪被抓嫖,一下塌房了。据说证据是嫖资是微信转账10000元。
李云迪出来之后可以考虑做科学家。刘慈欣在科幻小说《朝闻道》中说,做科研与公款嫖娼没有区别。
小说中相关情节为:
元首们走下真理祭坛,来到那些科学家面前,进行最后的努力。
法国总统说:“能不能这样:把这事稍往后放一放,让我陪大家去体验另一种生活,让我们放松自己,在黄昏的鸟鸣中看着夜幕降临大地,在银色的月光下听着怀旧的音乐,喝着美酒想着你心爱的人……这时你们就会发现,终极真理并不像你们想的那么重要,与你们追求的虚无飘渺的宇宙和谐之美相比,这样的美更让人陶醉。”
一位物理学家冷冷地说:“所有的生活都是合理的,我们没必要互相理解。”
法国元首还想说什么,美国总统已失去了耐心:“好了,不要对牛弹琴了!您还看不出来这是怎样一群毫无责任心的人?还看不出这是怎样一群骗子?!他们声称为全人类的利益而研究,其实只是拿社会的财富满足自己的欲望,满足他们对那种玄虚的宇宙和谐美的变态欲望,这和拿公款嫖娼有什么区别?!”
丁仪挤上前来拍拍他的肩膀笑着说:“总统先生,科学发展到今天,终于有人对它的本质进行了比较准确的定义。”
旁边的松田诚一说:“我们早就承认这点,并反复声明,但一直没人相信我们。”
分子动理论,一般的教材里都是推导立方容器情形,本文推导一下球形容器中的分子动理论。
斯蒂芬·温伯格不仅是一位杰出的理论物理学家,还是一位富于挑战精神的作家,其影响超出了自身的专业范围,而为哲学家、社会学家、文化学者及公众所关注。遗憾的是,他在中国的知名度远不如另一位斯蒂芬——斯蒂芬·霍金。
我们来用万有引力定律研究一个简单的例子。
一个质量为$m$的行星绕太阳转,太阳的质量为$M$。因为$M\gg m$,太阳可视为不动。取太阳为参考系的原点,根据牛顿第二定律,有
$$ m\frac{\mathrm d^2\vec{r}}{\mathrm dt^2}=-G\frac{Mm}{r^2}\hat{e}_r \label{7.16}\tag{7.16} $$
式中$\hat{e}_r=\vec{r}/r$为单位向量,方向由太阳指向行星。
这个方程的解应该与开普勒定律一致,即行星沿椭圆轨道运行,它在相同时间内扫过相等的面积,周期的平方与其椭圆轨道半长轴的立方之比与行星的质量无关。
尽管这个方程几个世纪前就写出来和解出来了,但是,现在即便是学过更高等力学课程的学生解这个微分方程也得费很大的劲儿。把这个方程写下来是一回事,解出它并且得到椭圆轨道却是另外一回事。然而,牛顿在几百年前就完成了所有这些工作。
你列出了方程\eqref{7.16},但是得不到这个方程的解,就是说,尽管你推测出来了的万有引力定律,但是却不能判定它是否正确,也不能使他人信服。
这倒不是什么稀罕的事情。以夸克理论为例,我们相信质子、中子等微观粒子由夸克组成。我们认为已经知道了其基本运动方程及其夸克间的作用力。但是,到现在为止,我们还无法给出解析解,证明根据这些方程可以解释观察到的现象和粒子。然而,利用大型计算机做近似计算,我们相当地肯定,经过若干年的工作后,差不多可以确定这些方程是正确的。一个新的理论如果要被接受,它的重要结论必须被准确地或者近似地推导出来,并且必须在可接受的精度内与实验一致。
回到刚才的问题,我们先不去证明,一般情况下的行星轨道是椭圆,而是讲一个特例——圆轨道。
昨天在全国大学物理教师交流群里看到了曹昌祺教授的讣告。
我对曹昌祺教授略知一二,大学时候翻阅过他的电动力学教材。现在,想多了解一下曹昌祺教授,寄托哀思,网上却搜不到多少信息。
根据《中国科学技术专家传略理学编——物理卷·曹昌祺》整理出此文,以表缅怀之情。
理查德·菲利普斯·费曼(Richard Phillips Feynman,1918年5月11日-1988年2月15日),美国理论物理学家,以对量子力学的路径积分表述、量子电动力学、过冷液氦的超流性以及粒子物理学中部分子模型的研究闻名于世。因对量子电动力学的贡献,费曼于1965年与朱利安·施温格及朝永振一郎共同获得诺贝尔物理学奖。
费曼在世时是世界上最有名的科学家之一。1999年,在英国《物理世界》杂志举办的130位世界顶尖物理学家参与的票选活动中,费曼跻身十大有史以来最伟大物理学家之列。
费曼还因他的半自传《别闹了,费曼先生!》和《你在意其他人想什么》,拉尔夫·赖顿的《去图瓦还是被捕》以及詹姆斯·格雷克的传记《天才:理查德·费曼的一生与科学事业》(Genius: The Life and Science of Richard Feynman)而在公众中颇有名气。
《发现的乐趣》(The Pleasure of Finding Things Out)是湖南科技出版社在2005年引进翻译出版的一本书,这本书收集了费曼的一些访谈和演讲。这本书的第一篇文章是费曼1981年接受BBC的专访,其中分享了他的父亲对他的影响,非常有启发意义。
费曼的父亲是个商人,但对科学很有兴趣,也是费曼的科学启蒙老师。费曼是小自己10岁的妹妹乔安·费曼(Joan Feynman,1927年3月31日-2020年7月22日)的科学启蒙老师,影响乔安成为著名天体物理学家。
费曼的父亲是如何做到的?请看费曼的讲述。