㈠ 物理学奇妙的东西.就是像莫比乌斯带 这样的 神奇的东西都有什么
楼主网络 克莱因瓶 皮亚诺曲线 魏尔斯特拉斯函数
莱洛三角形 谢尔宾斯基地毯 薛定谔的猫
㈡ 你知道生活中有那些奇妙的物理现象试举例说明
有如下一些:
1、挂在墙壁上的石英钟,当电池的电能耗尽而停止走动时,其秒针往往都停在刻度盘上“9”的位置。这是由于秒针在“9”所在的这个位置处受到的重力矩的阻碍作用最大。
2、晴朗夏夜,我们仰望星空时会发现星星都在不停地闪烁,这是因为大气密度分布不稳定,使得星光经过大气层后的折射光线随大气密度而时时产生变化。
3、对着电视画面拍照,应关闭照相机闪光灯和室内照明灯,这样照出的照片画面更清晰。因为闪光灯和照明灯在电视屏上的反射光会干扰电视画面的透射光。
简介:
物理现象,是指物质的形态、大小、结构、性质(如高度,速度、温度、电磁性质)等的改变而没有新物质生成的现象,是物理变化另一种说法。换句话说,物理现象是指可直接感知的物理事件或物理过程,而不同于物理本质,物理本质是对同类物理现象共同本质属性的抽象。
㈢ 生活中有哪些有趣的物理现象
生活中的光力热电太多了,暂且只举几个例子,抛砖引玉吧
1、挂在壁墙上的石英钟,当电池的电能耗尽而停止走动时,其秒针往往停在刻度盘上“9”的位置。这是由于秒针在“9”位置处受到重力矩的阻碍作用最大。
2、有时自来水管在邻近的水龙头放水时,偶尔发生阵阵的响声。这是由于水从水龙头
冲出时引起水管共振的缘故.
3、对着电视画面拍照,应关闭照相机闪光灯和室内照明灯,这样照出的照片画面更清晰。因为闪光灯和照明灯在电视屏上的反射光会干扰电视画面的透射光.
4、冰冻的猪肉在水中比在同温度的空气中解冻得快。烧烫的铁钉放入水中比在同温度的空气中冷却得快。装有滚烫的开水的杯子浸入水中比在同温度的空气中冷却得快。这些现象都表明:水的热传递性比空气好,
5、锅内盛有冷水时,锅底外表面附着的水滴在火焰上较长时间才能被烧干,且直到烧干也不沸腾,这是由于水滴、锅和锅内的水三者保持热传导,温度大致相同,只要锅内的水未沸腾,水滴也不会沸腾,水滴在火焰上靠蒸发而渐渐地被烧干,
6、走样的镜子,人距镜越远越走样.因为镜里的像是由镜后镀银面的反射形成的,镀银面不平或玻璃厚薄不均匀都会产生走样。走样的镜子,人距镜越远,由光放大原理,镀银面的反射光到达的位置偏离正常位置就越大,镜子就越走样.
7、天然气炉的喷气嘴侧面有几个与外界相通的小孔,但天然气不会从侧面小孔喷出, 只从喷口喷出.这是由于喷嘴处天然气的气流速度大,根据流体力学原理,流速大,压强小,气流表面压强小于侧面孔外的大气压强,所以天然气不会以喷管侧面小孔喷出。
8、将气球吹大后,用手捏住吹口,然后突然放手,气球内气流喷出,气球因反冲而运动。可以看见气球运动的路线曲折多变。这有两个原因:一是吹大的气球各处厚薄不均匀,张力不均匀,使气球放气时各处收缩不均匀而摆动,从而运动方向不断变化;二是气球在收缩过程中形状不断变化,因而在运动过程中气球表面处的气流速度也在不断变化,根据流体力学原理,流速大,压强小,所以气球表面处受空气的压力也在不断变化,气球因此而摆动,从而运动方向就不断变化。
9、吊扇在正常转动时悬挂点受的拉力比未转动时要小,转速越大,拉力减小越多.这是因为吊扇转动时空气对吊扇叶片有向上的反作用力.转速越大,此反作用力越大.
10、电炉“燃烧”是电能转化为内能,不需要氧气,氧气只能使电炉丝氧化而缩短其使用寿命。
11、从高处落下的薄纸片,即使无风,纸片下落的路线也曲折多变。这是由于纸片各部分凸凹不同,形状备异,因而在下落过程中,其表面各处的气流速度不同,根据流体力学原理,流速大,压强小,致使纸片上各处受空气作用力不均匀,且随纸片运动情况的变化而变化,所以纸片不断翻滚,曲折下落。
㈣ 5个神奇的物理现象,你能解释吗
1;针浮水面
一张纸放在水面上,上面放一枚完全干燥的针。另外用一枚针或大头针把薄纸慢慢压到水里去,从纸边开始一步一步压到纸的中心,等到全张纸都湿透了,它就会自己沉没下去,而针却依然留在水面上。在练习以后,你竟可以不用薄纸就把针放在水面上:只要用两只手指抓着针的中部,在离水面不远的地方水平地放下就可以了。等你会做而且熟练之后,就完全可以使硬币浮在水面了。这是因为液体和气体接触的表面存在着一个薄层——表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,因此分子力表现为引力。
2;可乐变雪碧
可口可乐和雪碧都是夏令时节的理想饮料。可口可乐淡褐色的液体,而雪碧汽水则是清澈透明的液体。下面介绍一则将“可口可乐”变成“雪碧”的小实验。
取可口可乐空瓶一只,倒入四分之三体积的蒸馏水。取烧杯一只加入50亳升酒精,并加入适量碘片,制得深褐色酒精碘溶液。将配好的溶液倒入可乐瓶中,边加边振荡碘直到溶液的颜色和可乐相似为止。一瓶“可乐”制好了。在干燥的瓶盖内放入硫代硫酸钠(大苏打)粉末,然后取一张糯米纸盖在内粉末上,再将瓶盖轻轻地盖在瓶口上,小心盖紧,注意不要使大苏打粉末散落在瓶内。
将可口可乐瓶用力一摇,很快一瓶“可口”变成了无色透明的“雪碧”。
原来,硫化硫酸钠和碘能发生氧化——还原反应,褪去碘溶液的颜色:
I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6
自然,这种“可口可乐”不会可口,“雪碧”也不会令人清爽,它们绝对不能饮用。
3;这只气球会爆炸吗?
把一只气球吹足气,系紧口子。再用一块透明胶布(橡皮膏也可)贴在气球上,拿一根针从贴着透明胶布的地方把气球扎破。
在一般情况下,用针扎破气球,气球肯定会爆炸;现在的情况不同,你会看到气从针孔处徐徐冒出来,气球却象消了气的车胎一样慢慢地瘪下去。是什么道理呢? 原来气球扎破时,溢出的空气造成一股压力,橡皮和胶布对这种压力的反应各不相同。当压缩空气从气球扎破的地方冲出时,橡胶脆而薄,气球皮一下就被撑破了,同时发出很大的破裂声。透明胶带比较坚固,它可以抵住压缩空气冲出造成的压力,所以气球不会“啪”的一声爆炸。
4;瓶吞蛋的实验
找一个瓶口比鸡蛋略小的玻璃瓶,把点燃的酒精棉投入瓶中,把剥了壳的鸡蛋放到瓶口,火熄灭鸡蛋就会进去。倒置,并对瓶加热,鸡蛋就会出来。
5;神奇的分身术
实验器材:一张扑克牌,一根针。
实验过程:在扑克牌上用针扎两个相距不超过3mm的针孔。然后把针放在扑克牌的背后约2.5cm的地方,用单眼透过双孔观察,你看到的不是一根针,而是两根。若在两孔的附近再扎第三个孔,当你透过这些孔观察时,就能看到三根针。扎的孔越多,看到的针越多。观察时,适当调整扑克牌(转动或改变扑克牌距人眼的距离),这种现象更清晰。
解释:由于光的直线传播,针上的光在透过不同的小孔时,在人的视网膜上形成了各不相同的物像,因而出现了神奇的分身术现象。
㈤ 生活中神奇的物理现象有哪些
1、挂在壁墙上的石英钟,当电池的电能耗尽而停止走动时,其秒针往往停在刻度盘上“9”的位置。这是由于秒针在“9”位置处受到重力矩的阻碍作用最大。
2、有时自来水管在邻近的水龙头放水时,偶尔发生阵阵的响声。这是由于水从水龙头冲出时引起水管共振的缘故。
3、对着电视画面拍照,应关闭照相机闪光灯和室内照明灯,这样照出的照片画面更清晰。因为闪光灯和照明灯在电视屏上的反射光会干扰电视画面的透射光.
㈥ 物理学中有哪些让人觉得不可思议的事实
对于物理科学的研究来说,从早期的时候,到现在都是不断进行研究的,得到的很多结论还有成果,对于现在社会的成长也有很多开发作用,而对于物理学来说,很多专业的科学家,还有物理学家,发现了很多难以理解的东西,所以这一次人们就会感到困惑物理学中有哪些让人觉得不可思议的事实?其实我觉得最让人觉得不可思议的事是,就是宇宙里面的设计,好像就是被安排一样的,我们所发生的科学,还有物理学,都好像被设计过一样的,背后好像有一位超级智慧者安排着一切。
但是这些科学还有物理的探索,进步意义是非常大的,甚至可以引导整个人类世界的进步发展,这是跨时代的意义,包括我们现在探索宇宙用的还是爱因斯坦当时发表的相对论。
㈦ 什么是量子物理学量子物理学有哪些奇妙特性
量子力学是微观物理学所依赖的基本理论框架。自提出一百多年以来,在物理基础和应用的各个方面都取得了一个又一个的成功。它表现出这种不连续的分离性质,角动量、自旋、电荷等其他物理量也表现出这种不连续的量子化现象。这与以牛顿力学为代表的经典物理有着根本的不同。量子化现象主要表现在微观物理世界。描述微观物理世界的物理理论是量子力学。
简单来说,光电效应是指光子照射光敏物质时,其能量可以被该物质中的一个电子完全吸收。电子吸收光子的能量后,动能立即增加。如果动能增加到足以克服原子核对它的吸引力,它们就可以飞离金属表面,成为光电子,形成光电流。单位时间内,入射光子数越大,飞出的光电子越多,光电流越强。这种光能自动放电为电能的现象,称为光电效应。
㈧ 生活中有趣的物理现象与知识有哪些
1)戴着眼镜,从温度较冷的室外到温暖的室内,眼镜商会蒙上白雾,是气体的液化现象。
(2)水烧开了,壶盖会被顶起来,是气体对壶盖做功。
(3)坐在快速行驶的车上,在转弯的时候,会感觉向外甩,这是离心现象。
(4)长期堆煤的墙角会发黑,这是固体分子的扩散现象。
(5)钻木可以生火,这是做功改变内能。
(6)靠在暖气旁边会感到暖和,这是热传递。
(7)指甲剪、剪刀、镊子的工作原理,是杠杆。
(8)坐海盗船,有失重现象。
(9)白炽灯永久了灯泡壁上会有一层黑色,是钨丝的升华
㈨ 除了宇宙以外,还有什么神奇的东西
不同维度的空间,扭曲时空的理论,物质, 也有因物理变化和发生的有趣现象。例如钻石行星。因高压存在,碳物质都被压缩成了钻石。但是那里温度极高距离又太远,人类想采集有很大的困难。
我认为神奇的的是关于四维空间的理论。像莫比乌斯环,克莱因瓶等都是来自四维空间的理论。
还有的就是量子理论。作为物理界中的新生儿,它自然有许多让人捉摸不透的原理。它甚至被它的创造者–普朗克怀疑它是否真的存在。因为在当时违反了其中一个理论。
再其次就是相对论。据说在被提出时,爱因斯坦并没有因此获得诺贝尔奖,因为没有人听得懂他在说什么。当然后来越来越多的人就知道了。
在天体物理学当中。琢磨不透的东西,令人生气的东西实在是太多太多太多了。我说的这几个是我平时接触地比较多。您要真想知道这些神奇的东西,大可以查看关于这个的书籍作品,或相关影视作品。
确实能让人大开眼界。
㈩ 物理学的四大神兽,除了薛定谔的猫还有哪些
物理学的四大神兽分别是薛定谔的猫、拉普拉斯妖、麦克斯韦妖、芝诺龟
薛定谔的猫:反抗量子力学的神兽却叛变成护法神兽薛定谔的猫是为了反击海森堡的测不准原理而诞生的,海森堡的测不准原理则是指,你不可能同时知道一个粒子的位置和它的速度,粒子位置的不确定性,必然大于或等于普朗克常数除于4π(ΔxΔp≥h/4π)。
薛定谔提出在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质。之后,有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。
在过去的几十年里,物理学家成功地在实验室中实现了多种薛定谔猫态,将物质微粒转变为“既是 A 又是 B”的叠加态,并探测它们的性质。
拉普拉斯妖:每个人都是机械宇宙的傀儡1687年牛顿发表了《自然哲学的数学原理》,这是第一次科学革命的集大成之作,被认为是古往今来最伟大的科学着作,这本书标志着牛顿经典力学体系的建立,预示着科学时代的到来。而这本书也阐释了牛顿的宇宙观,牛顿认为世界就好像一个钟表,当钟表师傅完成装配之后,将钟表上发条,接着钟表会自行运作,师傅不会再过问。
所以牛顿一直也就认为宇宙存在第一推动力,他是这样说的: “一切物体开始运动必有第一推动力,那就是造物主”。也就是上帝(第一推动力)给整个宇宙上好发条之后,整个宇宙就开始自行运转。第一推动力帮助牛顿解决了“太阳系如何形成”、“地球何以会绕太阳运转”这些问题。
牛顿的机械宇宙观也影响了他的铁粉拉普拉斯。
拉比牛顿更为极端,牛顿还认为宇宙存在第一推动力,而拉普拉斯则认为世间万物(包括人类、社会)都逃不过确定的物理定律的掌控,所以也就不存在什么上帝,世间万物都是按照其既有规律来运动发展,所以他认为宇宙不存在什么上帝。
拉普拉斯指出:我们可以把宇宙现在的状态视为其过去果以及未来的因。如果一个智能知道某一刻所有自然运动的力和所有自然构成的物件的位置,假如他也能够对这些数据进行分析,那宇宙里最大的物体到最小的粒子的运动都会包含在一条简单公式中。对于这智者来说没有事物会是含糊的,而未来只会像过去般出现在他面前。
简单来说就是存在一个智者,能够清楚的知道宇宙中某一刻当中所有的物质,包括宇宙中每个原子确切的位置和动量。他能知道所有物质的运动状态和位置,还有所受到的力。还能够使用牛顿定律来展现宇宙事件的整个过程,过去以及未来。而且这个智者,还拥有足够强大的运算能力,能够分析并对数据进行处理!
这个智者就是拉普拉斯妖,拉普拉斯妖是基于经典力学可逆过程而诞生的。可逆性是指时间反演,即过程按相反的顺序进行。在经典力学的运动方程中,把时间参量 t换成-t,就意味着过程按相反的顺序历经原来的一切状态,最后回到初始状态。
正是因为基于力学过程的可逆性,所以拉普拉斯妖才可以做到没有什么事情可以难倒他,他也没有什么事情是模糊的,一切都是可知的,未来只会像过去一样出现在他眼前!
但是后来克劳修斯提出了热力学第二定律,也就是熵增定律:
在绝热条件下,只可能发生dS≥0 的过程,其中dS = 0 表示可逆过程;dS>0表示不可逆过程,dS<0 过程是不可能发生的。但可逆过程毕竟是一个理想过程。因此,在绝热条件下,一切可能发生的实际过程都使系统的熵增大,直到达到平衡态。
绝热过程是一个绝热体系的变化过程,即体系与环境之间无热量交换的过程。在绝热过程中,Q = 0 ,有ΔS(绝热)≥ 0(大于时候不可逆,等于时候可逆) 或 dS(绝热)≥0 (>0不可逆;=0可逆)
熵增原理的出现表示经典力学的可逆性并不适用于所有情况,它只在有普遍的力学原理做保证的情况下才准确,热运动就是一个不可逆的过程。
热力学第二定律的出现彻底击杀了拉普拉斯妖,也宣告了牛顿机械宇宙论的破产。
麦克斯韦妖:想要拯救宇宙的小妖精
同样是源自于热力学第二定律,热力学第二定律的提出导致了热寂说一度流行,热寂说将熵增原理扩大到整个宇宙,将整个宇宙当成一个孤立系统,认为宇宙的熵会趋向极大,最终达到热平衡状态,即宇宙每个地方的温度都相等。
麦克斯韦在听到热寂说之后,立即脑洞大开,首先从概率统计的角度认真思考这个假说,意识到对于宇宙这种“开放系统”来说,一定存在某种机制,使得在某种条件下,会存在貌似“违反了”热力学第二定律的情况。
1871年,他在《热理论》一书的末章《热力学第二定律的限制》中,设计了一个假想的存在物,即着名的“麦克斯韦妖”(Maxwell'sdemon)。
在麦克斯韦构想中,麦克斯韦妖有极高的智能,可以追踪每个分子的行踪,并能辨别出它们各自的速度。这个理想实验如下:
“我们知道,在一个温度均匀的充满空气的容器里的分子,其运动速度决不均匀,然而任意选取的任何大量分子的平均速度几乎是完全均匀的。现在让我们假定把这样一个容器分为两部分,A和B,在分界上有一个小孔,在设想一个能见到单个分子的存在物,打开或关闭那个小孔,使得只有快分子从A跑向B,而慢分子从B跑向A。这样,它就在不消耗功的情况下,B的温度提高,A的温度降低,从而与热力学第二定律发生了矛盾"。
而这个存在物就是“麦克斯韦妖”,小妖精掌握和控制着高温系统和低温系统之间的分子通道。它利用了分子运动速度的统计分布性质。因为根据麦克斯韦分布,即使是低温区,也有不少高速分子,高温的系统中也有低速度的分子,通过这样一个能够控制分子运动的小妖精,在两系统的中间设置一个门,只允许快分子从低温往高温运动,慢分子则从高温往低温运动,在“小妖”的这种管理方式下,两边的温差会逐渐加大,高温区的温度会越来越高,低温区的温度越来越低。
那么究竟会不会存在麦克斯韦小妖呢?因为如果麦克斯韦小妖真的存在的话,热寂说就不攻自破,宇宙就“得救” 了,除此之外,我们就有可能造出违反热力学第二定律的第二类永动机。从单一热源吸取热量使之完全变成有用功并且不产生其他影响就是第二类永动机。
1961年,美国IBM的物理学家罗夫·兰道尔提出并证明了提出了一个着名的把信息理论和物理学的基本问题联系起来的定理——兰道尔原理,这个原理就是:擦除1比特的信息将会导致kBln2的热量的耗散。
这个原理也解释了我们的电脑为什么会不断发热,比如我们删除了电脑里存储的一段资料,假设一个随机二元变量的熵是1比特,具有固定数值时的熵为0,消除信息的结果使得这个2元系统的熵从0增加到1比特,必然有电能转换成了热能被释放到环境中,所以我们的电脑不断发热。
兰道的同事贝内特敏锐地发现这个原理可以适用于“麦克斯韦妖”身上,他经过不断研究,在1982年的论文里表示:不耗散能量的“麦克斯韦妖”不存在,并且,这种耗散是发生在“妖”对上一个判断“记忆”的消除过程中,“遗忘”需要以消耗能量为代价,这个过程是逻辑不可逆的。
而2003年,贝内特更是总结道: 任何逻辑上不可逆的信息操纵过程,例如擦除1比特的信息,或者是合并两条计算路径,一定伴随着外部环境或者是信息存储载体以外的自由度的熵增。
从而将麦克斯韦妖彻底从热力学第二定律中驱逐了出去,但是并没有彻底击杀麦克斯韦妖,它在物理学中还有很大的作用。
芝诺龟:极限难题终引发数学大危机
阿基里斯(又名阿喀琉斯)是古希腊神话中善跑的英雄。在他和乌龟的竞赛中,他速度为乌龟十倍,乌龟在前面100米跑,他在后面追,但他不可能追上乌龟。因为在竞赛中,追者首先必须到达被追者的出发点,当阿喀琉斯追到100米时,乌龟已经又向前爬了10米,于是,一个新的起点产生了;阿喀琉斯必须继续追,而当他追到乌龟爬的这10米时,乌龟又已经向前爬了1米,阿喀琉斯只能再追向那个1米。就这样,乌龟会制造出无穷个起点,它总能在起点与自己之间制造出一个距离,不管这个距离有多小,但只要乌龟不停地奋力向前爬,阿喀琉斯就永远也追不上乌龟!
“乌龟” 动得最慢的物体不会被动得最快的物体追上。由于追赶者首先应该达到被追者出发之点,此时被追者已经往前走了一段距离。因此被追者总是在追赶者前面。”
这就是在芝诺悖论下诞生的芝诺龟,这个悖论之所以会产生,是因为芝诺与我们采取了不同的时间系统。人们习惯于将运动看做时间的连续函数,而芝诺的解释则采取了离散的时间系统。即无论将时间间隔取得再小,整个时间轴仍是由无限的时间点组成的。换句话说,连续时间是离散时间将时间间隔取为无穷小的极限。
这个问题在很长一段时间都没有被解决。因为这涉及到极限问题,而当时实数理论并没有得到完善。
后来,牛顿的微积分因为“无穷小量究竟是否为0”这个争议将极限问题引发的数学危机掀至高潮,差点颠覆了整个数学大厦。
后来,在魏尔斯特拉斯“分析算术化”运动的引领下,实数理论得到完善,极限问题得到解决,芝诺龟也被顺利消灭。
这就是物理四大神兽,它们的出现可以说促进了科学的大发展。