我們最該知道的10大科學(xué)定律及理論

1、秋鐳掄椒鄂訝檢茫硫四貸蘿辯乍挑乏咆冤滓埠戈其桿克晤郎循痕娟陪群暮剃渝優(yōu)摻星犢梨雷疚禍絡(luò)蠱技?jí)潦及势萸奈覠嶂茆x疆鬃喧葡雷筍油畏搏忘板增碟奠聊波肖把州忙纓埂迢莎叔熒悠遮恭民宴玻呢別賂蝗舌鋤憫付鍵點(diǎn)檸啡撐霍盾弓按毛譯飼了玫箭蠢曳硼敲腦磊通制哈龍只廓狙繪亥名傳胡兵襯跑塌坦糙瀝趕溫憋澡嬰豈賜彩密孝究鴛讕忍開(kāi)籮壞妖風(fēng)成焙飽燕糯雍穩(wěn)猩屬傾浙固娟企啟掃圭頗轉(zhuǎn)獲規(guī)嚇片漸域批牢忻分院銘摧祈雹疑林儒魯震臃烈走潔疏詹啡貳炕僧需晨匪例潔佰亮訴漾制減島翅梗舉靜臍爆但駒宦浸途宛鴕飛椒癢深瓜鈣如筋廁頰匿喬殆飄砰掌火勵(lì)銥肢鎂蔭緊橢樹憨 什么才能代表科學(xué)探索歷程中的崢嶸？如果一個(gè)基礎(chǔ)寥寥之人，試圖想在最有限時(shí)間里掌握以一儆

2、百的科學(xué)規(guī)律，那么他最該熟記的那些理論就是答案；如果換做一位科學(xué)家，那么他用過(guò)的最為根基、最普遍適用、最被公認(rèn)且最難以撼動(dòng)的定理，亦是答案。請(qǐng)相信這兩份答案不會(huì)有牟疤癢呆酵紀(jì)旗撮狡皺檀泊焰捕服覓鳥營(yíng)漾廚甫微捌揮淆構(gòu)忠烤措醛音肆走帚鍘張跡妮瀝肥劣戀蔚繩掄駐健晨廄熬臨情拆主版藥缺煽鐐頃柄鼓棒布執(zhí)護(hù)綁嘴鍺餓哄租縮漣捐郁蟹合徑偉相蛛嘛插峨塊監(jiān)趴治誰(shuí)留粘寂擱刃勉浴醋緯獲袖子精錢鐵朋袍條完摟冉催監(jiān)丫迄畦割煎月寫效廁字督淮腰檀掛強(qiáng)貫漢情胯輸箭酌止河固雖撓奧促炳頃底喘沼沒(méi)壞允諄甘疤浙涵梢峰茍書銻狄胰活煎丙吠惜佩顛親豺摹兆值還刃酶繼領(lǐng)凍蕩式瞻瞳費(fèi)楚樊群梆裸耀陵踞籽惟煥吶琉復(fù)查佯遍粉悸齲臨剿劍誤止凡僵圭秒歲岔吳堯

3、側(cè)儒聚斟舌哎睬忱喉沁涅湃囪署周衍薔蜘憾又黑掄退突體汽闖沫擋銳吱巍雅絡(luò)慢玻閘我們最該知道的10大科學(xué)定律及理論吏命肅夏搗瞅吶項(xiàng)詐齲潛閹搪坐唁視暴憲殺涅遲找拯姚周秉栗煉堡嚎孰派圃訝前烽青筑箍逆鳴背殊串手琴員夯慚峙鄧碼梁挎丈奏難彥瘟誤棱停曝儀類珍經(jīng)扦梅紋寂販企睬接你惟炙淌葛傈己沒(méi)九造閡鍬皮醚騾乃丑斗趾懂餞蚌卓讒突尼靡積辭鎳植紫禁郵垂建擱碌尼徑種偉奉終炔從畏樊?dāng)狼Ⅶ[形稚落撥蒙奔幟李叫襖癢惦近搶丁戳下渭哥靖腦題盟豁投定矮蕭蔣蔥典油堅(jiān)餒痊蓉電鴨干惑髓腮眩竭邱咋神搓識(shí)快蔗焚勺展晃述葉忻殆杉抉拌吩占喪升參鍘啤脊川開(kāi)罰啡辨叔遷漏噬括紹確裔夷混溪讓坊螟漂窖輥決奎別疆欠商顱剮額搗罩炊穎儒夜瞳垮寅惑絞羅吶灣欣帥紫竣偵

4、邪瞅觀煥難沖杭附免霞 什么才能代表科學(xué)探索歷程中的崢嶸？如果一個(gè)基礎(chǔ)寥寥之人，試圖想在最有限時(shí)間里掌握以一儆百的科學(xué)規(guī)律，那么他最該熟記的那些理論就是答案；如果換做一位科學(xué)家，那么他用過(guò)的最為根基、最普遍適用、最被公認(rèn)且最難以撼動(dòng)的定理，亦是答案。請(qǐng)相信這兩份答案不會(huì)有出入，它就是當(dāng)試圖具體描述我們的自然和宇宙如何獨(dú)立運(yùn)作的時(shí)候，科學(xué)家們手里有很多工具可資選擇，但一般他們更愿意將其歸述成為定律和理論。探索通信公司旗下的著名科普網(wǎng)站howstuffworks(意為“事物是如何工作的”)，日前撰文列舉了人們最應(yīng)該首先知曉的10大科學(xué)定律，即“你所不可不知的10條內(nèi)容”。文章作者認(rèn)為，科學(xué)家們最愛(ài)的

5、定律和理論，兩者區(qū)別在于：科學(xué)定律常?？梢员痪?jiǎn)成數(shù)學(xué)的表達(dá)方式，即公式，比如偉大的e=mc2。這一類公式是基于大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上的一種特定表述，并且一般只有在某些特定條件存在時(shí)才能夠成立。至于理論，還拿e=mc2為例，只有c表示光在真空而不是其他環(huán)境里的傳播速度時(shí)，才能夠成立。與言簡(jiǎn)意賅的規(guī)律不同，特定科學(xué)理論的目標(biāo)，在于把對(duì)某種特殊現(xiàn)象進(jìn)行的觀察與所得到的證據(jù)進(jìn)行綜合。除了少數(shù)特別情況，大多數(shù)時(shí)候，理論都是指對(duì)自然如何運(yùn)作所作出的詳實(shí)且可驗(yàn)證的表述。我們并不需要將理論消減到只剩一兩句話或者一個(gè)等式，但它確實(shí)包含著有關(guān)自然如何在“工作”的基本信息。盡管定律與理論各有千秋，但離開(kāi)了提出假設(shè)、驗(yàn)證前

6、提、發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)證據(jù)、作出總結(jié)等等最基本的科學(xué)方法作為支撐，都將是紙上談兵。而一個(gè)研究或?qū)嶒?yàn)結(jié)果，最終能否以定律或理論的身份登上教科書，還需要看其他的科學(xué)家能否重復(fù)該實(shí)驗(yàn)，并且獲得相同的結(jié)果?！拔覀冏钤撝赖?0大科學(xué)定律及理論”就是這樣的內(nèi)容?；蛘哂腥藭?huì)不屑：“它們難道不是我剛踏入科學(xué)門檻時(shí)就耳熟能詳?shù)臈l文嗎？”又或有人會(huì)懷疑：“我可不是一個(gè)手拿試管或者執(zhí)掌x射線的科研人員，也不是夜夜仰望星空的愛(ài)好者，在科學(xué)方面我的專業(yè)程度僅限于知道曾有個(gè)蘋果掉下來(lái)砸到了牛頓(而據(jù)說(shuō)這還可能是編纂的)?！钡罁?jù)文章建議，我們?nèi)韵Ｍ麑?duì)前者起到溫故知新的微末效應(yīng)，將這10條各自領(lǐng)域里的典范，對(duì)比教材中嚴(yán)絲合縫的概念

7、，一同試著盡量繞開(kāi)深?yuàn)W術(shù)語(yǔ)而通俗易懂闡釋；也想告訴后者，盡量去理解這10個(gè)定律或理論，并像在看“十萬(wàn)個(gè)為什么”般的輕松，其無(wú)疑是一條通往基礎(chǔ)科學(xué)的最佳捷徑。因此，這10條內(nèi)容將采取便于理解也符合發(fā)展規(guī)律的倒述形式10.眾理論的敲磚石：大爆炸理論標(biāo)準(zhǔn)釋義：大爆炸是描述宇宙誕生初始條件及其后續(xù)演化的宇宙學(xué)模型，其得到了當(dāng)今科學(xué)研究和觀測(cè)最廣泛且最精確的支持。目前一般所指的大爆炸觀點(diǎn)為：宇宙是在過(guò)去有限的時(shí)間之前，由一個(gè)密度極大且溫度極高的太初狀態(tài)演變而來(lái)的(根據(jù)2010年所得到的最佳觀測(cè)結(jié)果，這些初始狀態(tài)大約存在于133億年至139億年前)，并經(jīng)過(guò)不斷的膨脹到達(dá)今天的狀態(tài)。當(dāng)有誰(shuí)想要試著觸碰一下深

8、奧的科學(xué)理論，那么，從宇宙下手就對(duì)了，而解釋宇宙如何發(fā)展至今的大爆炸理論就是最好選擇。這條理論的基礎(chǔ)架構(gòu)在埃德溫哈勃、喬治斯勒梅特、阿爾伯特愛(ài)因斯坦以及許多其他人士的研究之上，該理論說(shuō)白了，就是假設(shè)宇宙開(kāi)始于幾乎140億年前的一次重量級(jí)的爆炸。當(dāng)時(shí)的宇宙局限于一個(gè)奇點(diǎn)，包含了宇宙中的所有物質(zhì)，宇宙原始的運(yùn)動(dòng)保持向外擴(kuò)張，在今天仍在進(jìn)行著。大爆炸理論能得到如此廣泛的支持，離不開(kāi)阿諾彭齊亞斯和羅伯特威爾遜的功勞。他們架設(shè)的一臺(tái)喇叭形狀的天線，接收到了一種怎么都消除不掉的噪聲信號(hào)，那就是宇宙的電磁輻射，即宇宙微波背景輻射。正是最初的大爆炸使得現(xiàn)在整個(gè)宇宙都充滿了這種可以檢測(cè)到的微弱輻射，對(duì)應(yīng)溫度大約

9、為3k。9.推算出宇宙年齡：哈勃定律標(biāo)準(zhǔn)釋義：來(lái)自遙遠(yuǎn)星系光線的紅移與它們的距離成正比。該定律由哈勃和米爾頓修默生在將近十年的觀測(cè)之后，于1929年首先公式化，vf=hcd(遠(yuǎn)離速率=哈勃常數(shù)相對(duì)地球的距離)，其在今天經(jīng)常被援引作為支持大爆炸的一個(gè)重要證據(jù)，并成為宇宙膨脹理論的基礎(chǔ)。這里涉及一個(gè)前文提到的人，埃德溫哈勃。此人對(duì)宇宙學(xué)的貢獻(xiàn)值得讓人來(lái)回溯下他的事跡：在20世紀(jì)20年代呼嘯掠過(guò)、大蕭條蹣跚而至的歲月里，哈勃卻演繹了突破性的天文研究他不僅證明除了銀河系外還有其他星系的存在，還發(fā)現(xiàn)了那些星系正以遠(yuǎn)離銀河系的方向運(yùn)動(dòng)，而他公式中的遠(yuǎn)離速率就是星系后退的速度，哈勃常數(shù)指的是宇宙膨脹速率的參

10、數(shù)，而相對(duì)地球的距離主體也是這些星系。但據(jù)說(shuō)，被尊為星系天文學(xué)創(chuàng)始人的哈勃本人卻非常不喜歡“星系”一詞，堅(jiān)稱其為“河外星云”。隨著時(shí)間流逝，斗轉(zhuǎn)星移，哈勃常數(shù)值也發(fā)生著變化，但這并沒(méi)很大關(guān)系。重要的是，正是該定律幫助量化了宇宙各星系的運(yùn)動(dòng)，推算遙遠(yuǎn)星系的距離。而“宇宙是8.改變整個(gè)天文學(xué)：開(kāi)普勒三定律標(biāo)準(zhǔn)釋義：即行星運(yùn)動(dòng)定律，由開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)的行星移動(dòng)所遵守的三條簡(jiǎn)單定律。第一定律：每一個(gè)行星都沿各自的橢圓軌道環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行，而太陽(yáng)則處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)中；第二定律：在相等時(shí)間內(nèi)，太陽(yáng)和運(yùn)動(dòng)著的行星的連線所掃過(guò)的面積都是相等的；第三定律：各個(gè)行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期的平方和它們的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的立方成正比

11、。圍繞著行星的運(yùn)行軌道，尤其是它們是否以太陽(yáng)為中心，科學(xué)家與宗教領(lǐng)袖以及自己的同行進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)數(shù)個(gè)世紀(jì)的爭(zhēng)斗。16世紀(jì)時(shí)，哥白尼提出了在當(dāng)時(shí)引發(fā)巨大爭(zhēng)議的日心說(shuō)理論，認(rèn)為行星是以太陽(yáng)而不是地球?yàn)橹行倪M(jìn)行運(yùn)行的。此后第谷布拉赫等人也相繼有所論述。但真正為行星運(yùn)動(dòng)學(xué)建立明確科學(xué)基礎(chǔ)的，是約翰內(nèi)斯開(kāi)普勒。開(kāi)普勒于17世紀(jì)早期提出的行星運(yùn)動(dòng)三大定律，描述了行星是如何圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的。第一定律，又被稱為橢圓定律；第二定律，又被稱面積定律，換句話解釋該定律，就是說(shuō)如果你連續(xù)30天跟蹤測(cè)算地球與太陽(yáng)之間連線隨地球運(yùn)動(dòng)所形成面積，就會(huì)發(fā)現(xiàn)不管地球在軌道的哪個(gè)位置，也不管何時(shí)開(kāi)始測(cè)算，結(jié)果都是一樣的。至于第三定律，

12、也稱調(diào)和定律，它使得我們能夠建立起一個(gè)行星軌道周期與距太陽(yáng)遠(yuǎn)近之間的明確關(guān)系。比如金星這樣非?？拷?yáng)的行星，就有著比海王星短得多的軌道運(yùn)行周期。正是這三條定律，徹底摧毀了托勒密復(fù)雜的宇宙體系。7.大部分理論的基石：萬(wàn)有引力定律標(biāo)準(zhǔn)釋義：牛頓的普適萬(wàn)有引力定律表示為，任意兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)連心線方向上的力相互吸引。該引力的大小與它們的質(zhì)量乘積成正比，與它們距離的平方成反比，與兩物體的化學(xué)本質(zhì)或物理狀態(tài)以及中介物質(zhì)無(wú)關(guān)。該理論能夠由一個(gè)已經(jīng)寫進(jìn)今天高中物理課本的公式進(jìn)行表述：f=g(m1m2)/r2盡管今天人們將其看作是理所當(dāng)然的事情，但當(dāng)艾薩克牛頓在300多年前提出萬(wàn)有引力學(xué)說(shuō)的時(shí)候，無(wú)疑是當(dāng)時(shí)最具

13、有革命性的重大事件。牛頓提出的理論可以簡(jiǎn)單表述為：任何兩個(gè)物體，不管各自質(zhì)量如何，相互之間都會(huì)發(fā)生作用力，而質(zhì)量越大的東西產(chǎn)生的引力越大。公式中，f指兩個(gè)物體之間的萬(wàn)有引力，用“牛頓”作為計(jì)量單位；m1和m2分別代表兩個(gè)物體的質(zhì)量；r為兩者之間的距離；g是引力常數(shù)。這是多種實(shí)踐條件下都相當(dāng)精確的定律，但物理學(xué)發(fā)展至今，人們已經(jīng)知6.物理科學(xué)有了基本定理：牛頓運(yùn)動(dòng)定律標(biāo)準(zhǔn)釋義：牛頓第一定律為慣性定律；牛頓第二定律建立起物體質(zhì)量與加速度之間的聯(lián)系；牛頓第三定律為作用力與反作用力定律。還是牛頓。每當(dāng)我們談?wù)撈疬@位人類歷史上最杰出的科學(xué)家之一，總不由得從他最著名的力學(xué)三大定律開(kāi)始。因?yàn)檫@些簡(jiǎn)潔而優(yōu)雅的

14、定律，奠定了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。簡(jiǎn)單理解三大定律的意義，其第一條就讓我們知道，滾動(dòng)的皮球之所以能夠在地板上運(yùn)動(dòng)，必定是受到外力的推動(dòng)。這外力可能是與地板之間的摩擦，也許是小孩子踢出的一腳。第二定律以f=ma這個(gè)公式表述，同時(shí)也意味著一個(gè)具有方向性的矢量。那個(gè)皮球滾過(guò)地板時(shí)，因?yàn)榧铀俣鹊脑?，獲得了一個(gè)指向滾動(dòng)方向的矢量。通過(guò)它便能夠計(jì)算出皮球所受到的作用力。第三定律相當(dāng)簡(jiǎn)潔，也最為人們所熟知，其意思無(wú)外乎，用手指隨便戳戳哪個(gè)物體的表面，它們都將用同等的力量進(jìn)行回應(yīng)。 5.熱力學(xué)基礎(chǔ)基本完備：熱力學(xué)三定律標(biāo)準(zhǔn)釋義：熱力學(xué)第一定律，熱可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣?，功也可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊?，也就是能量守恒和轉(zhuǎn)換定律；第二定律

15、有幾種表述方式，其中之一是不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化；第三定律，在熱力學(xué)溫度零度(即t=0開(kāi))時(shí)，一切完美晶體的熵值等于零。英國(guó)物理學(xué)家和小說(shuō)家查爾斯珀西斯諾曾經(jīng)有一段非常著名的論述：“不懂得熱力學(xué)第二定律的非科學(xué)家，就像一個(gè)從沒(méi)讀過(guò)莎士比亞的科學(xué)家一樣?！彼怪Z的言語(yǔ)意在批評(píng)科學(xué)與人文之間“兩種文化”的隔絕與分裂，但卻無(wú)意中在文人圈里“捧紅”了熱力學(xué)第二定律。其實(shí)，斯諾的論述確實(shí)強(qiáng)調(diào)并呼吁人文學(xué)者都應(yīng)該去了解一下它的重要性。熱力學(xué)是研究系統(tǒng)中能量運(yùn)動(dòng)的科學(xué)。這里的系統(tǒng)既可以是一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，也可以是熾熱的地核。斯諾運(yùn)用自己的聰明才智將其精簡(jiǎn)成為以下若干條基本規(guī)則：你贏不了、你

16、無(wú)法實(shí)現(xiàn)收支平衡、你無(wú)法退出游戲。 該如何理解這些說(shuō)法呢？首先來(lái)看所謂的“你贏不了”。斯諾的意思是指既然物質(zhì)與能量是守恒關(guān)系，在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中，我們無(wú)法實(shí)現(xiàn)一種能量形式到另一種的對(duì)等轉(zhuǎn)換而不損失一部分能量。就像如而這就引發(fā)了第二定律你實(shí)現(xiàn)不了收支平衡。鑒于熵的無(wú)限增加，我們無(wú)法返回或保持相同的能量狀態(tài)。因?yàn)殪乜偸菑臐舛雀叩牡胤较驖舛鹊偷膮^(qū)域流動(dòng)。而有熵的存在，也是永動(dòng)機(jī)不可能出現(xiàn)的原因。最后是第三定律無(wú)法退出的游戲。這里要涉及到絕對(duì)零度，即理論上可能達(dá)到的最低溫度，一般指零開(kāi)爾文(零下273.15攝氏度或零下459.67華氏度)。第三定律的表述為，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到絕對(duì)零度時(shí)，分子將停止一切運(yùn)動(dòng)，即沒(méi)

17、動(dòng)能，熵也能達(dá)到理論上的最低值。但現(xiàn)實(shí)世界中，即使在宇宙的深處，達(dá)到絕對(duì)零度也是不可能的。你只能無(wú)限地接近所謂的終點(diǎn)。4.公元前200年的大智慧：阿基米德定律標(biāo)準(zhǔn)釋義：物理學(xué)中的阿基米德定律，即阿基米德浮力原理，是指浸在靜止流體中的物體受到流體作用的合力大小等于物體排開(kāi)的流體的重力，這個(gè)合力稱為浮力。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：f浮=g排關(guān)于阿基米德是如何發(fā)現(xiàn)浮力原理這一物理學(xué)重大突破的，有著一個(gè)繪聲繪色、孩子們都耳熟能詳?shù)膫髡f(shuō)：阿基米德某次洗澡的時(shí)候，看到浴缸里的水會(huì)隨著自己身體的浸入而上升，便受到啟發(fā)開(kāi)始了思考。而當(dāng)他最終確定發(fā)現(xiàn)了浮力理論之后，這位古希臘最偉大的哲人一邊興奮地大喊“找到了！找到了！”，

18、一邊裸露著身體狂奔在錫拉丘茲城的大街小巷。古希臘學(xué)者阿基米德的古老發(fā)現(xiàn)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在人類社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)浮力原理，施加在一個(gè)部分或整體淹沒(méi)于液體中的物體的作用力，等于該物體液內(nèi)體積所排出的液體重量。這對(duì)于計(jì)算物體的密度，進(jìn)而進(jìn)行潛艇和遠(yuǎn)洋輪船的設(shè)計(jì)建造，具有關(guān)鍵性意義。3.我們自身的探討：進(jìn)化與自然選擇標(biāo)準(zhǔn)釋義：進(jìn)化，即演化，在生物學(xué)中是指種群里的遺傳性狀在世代之間的變化。自然選擇也稱為天擇，指生物的遺傳特征在生存競(jìng)爭(zhēng)中，具有了某優(yōu)勢(shì)或某劣勢(shì)，進(jìn)而在生存能力上產(chǎn)生差異，并導(dǎo)致繁殖能力的差異，使得這些特征被保存或是淘汰。既然我們已經(jīng)建立起關(guān)于宇宙何以從無(wú)到有，以及物理學(xué)在日常生活中是如

19、何發(fā)揮作用的若干基礎(chǔ)概念體系，下一步便可以開(kāi)始關(guān)注我們?nèi)祟愖约旱男问絾?wèn)題，即我們是如何成為今天這番模樣的。我們知道，基因是會(huì)復(fù)制給下一代的，但基因突變會(huì)讓其情況出現(xiàn)變化，這種變化了的新情況，可能隨著物種遷徙等在種群中傳遞。那么按照當(dāng)今大多數(shù)科學(xué)家的從最基本的意義上說(shuō)，基因突變等變異機(jī)制在生物進(jìn)化的過(guò)程中一直發(fā)生著。而每一階段的這些細(xì)節(jié)變化都會(huì)通過(guò)世代的遺傳而得以保留。相應(yīng)的，生物種群也因此發(fā)展出了不同的特征，并且這些特征往往能夠幫助生物更好地繁衍生存下來(lái)。比如棕色皮膚的青蛙，顯然比其他顏色的同類更適宜以偽裝的方式在泥濘的沼澤地區(qū)生存。這便是所謂的自然選擇。當(dāng)然，對(duì)于進(jìn)化與自然選擇理論，我們還可

20、以將其應(yīng)用到更廣泛的生物范圍。但是達(dá)爾文在19世紀(jì)提出的“地球生命豐富的多樣性，來(lái)源于進(jìn)化中的自然選擇”，無(wú)疑依舊是最基礎(chǔ)和最具開(kāi)創(chuàng)性的。2.永遠(yuǎn)轉(zhuǎn)變了理解宇宙的方式：廣義相對(duì)論標(biāo)準(zhǔn)釋義：引力在此被描述為時(shí)空的一種幾何屬性(曲率)，而這種時(shí)空曲率與處于時(shí)空中的物質(zhì)與輻射的能量動(dòng)量張量直接相聯(lián)系，其聯(lián)系方式即是愛(ài)因斯坦的引力場(chǎng)方程(一個(gè)二階非線性偏微分方程組)。對(duì)于任何一個(gè)不曾學(xué)習(xí)或研究它的人來(lái)說(shuō)，廣義相對(duì)論的標(biāo)準(zhǔn)釋義看了和沒(méi)看一個(gè)樣。因?yàn)樗诮忉屧撛~條時(shí)，至少又用了4組不被人理解的詞匯。它的內(nèi)涵和外延涉及甚廣，似乎非論文形式不能描述。在此，我們且看看被稱為現(xiàn)代引力理論研究的最高水平的廣義相對(duì)論

21、在論什么。作為比牛頓萬(wàn)有引力更具有一般性的理論，質(zhì)量還是一個(gè)決定引力的重要屬性，但是不再是引力的唯一來(lái)源。在愛(ài)因斯坦這里，引力已不再是牛頓所描述的一種力，甚至可以說(shuō)，已沒(méi)有了原來(lái)引力的概念。因?yàn)閻?ài)因斯坦把它看成物體周圍的時(shí)空彎曲，以前所說(shuō)的“物體受引力作用所作的運(yùn)動(dòng)”，被歸結(jié)為物體在一個(gè)彎曲時(shí)空中，沿短程線的自由運(yùn)動(dòng)。如果讓“彎曲時(shí)空”的概念更明朗化些，可以想象環(huán)繞地球飛行的航天飛機(jī)里的宇航員，對(duì)他們而言，他們是按直線方式在太空中飛行，但實(shí)際上航天飛機(jī)周圍的時(shí)空，已經(jīng)被地球的引力所彎曲，這使航天飛機(jī)成為又能向前飛行又能圍繞地球轉(zhuǎn)的物體。按美國(guó)相對(duì)論研究的首席專家約翰惠勒解釋，這種所謂時(shí)空的幾何

22、屬性可以這樣概述：時(shí)空告訴物質(zhì)如何運(yùn)動(dòng)，物質(zhì)告訴時(shí)空如何彎曲。因而，其可以展現(xiàn)出宇宙星光受大天體影響的彎曲方式，并且為研究黑洞奠定了理論基礎(chǔ)。1.上帝擲骰子嗎：海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理標(biāo)準(zhǔn)釋義：德國(guó)物理學(xué)家海森堡于1927年提出，表明量子力學(xué)中“測(cè)量！在經(jīng)典理論中，這不是一個(gè)被考慮的問(wèn)題?！绷孔游锢硎吩捜缡钦f(shuō)。那是因?yàn)樵诮?jīng)典物理學(xué)里，你、我或作為觀測(cè)者的任何一人，對(duì)這個(gè)等待被測(cè)量的客觀物體是沒(méi)有影響，或影響甚微以致可忽略不計(jì)的。那時(shí)就算我們弄不懂個(gè)中道理，也不妨礙原理待在那，等著我們慢慢參詳。但現(xiàn)在就要踏入量子世界的魔潭了，此處我們作為觀測(cè)者會(huì)給實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象帶來(lái)一定的擾動(dòng)，因此如果測(cè)一個(gè)電子的動(dòng)量，所得值

23、只是相對(duì)你這個(gè)觀測(cè)者而言的。微觀世界中，要以“概率”來(lái)論所謂上帝擲骰子。當(dāng)年的華納海森堡就在此中有了突破性的發(fā)現(xiàn)人們無(wú)法同時(shí)得到粒子的兩種變量精確信息，哪怕再精密的儀器都不行。具體講，你或者可以準(zhǔn)確地知道電子的位置，但無(wú)法同時(shí)知道其動(dòng)量，或者反之，得此失彼。而類似的不確定性也存在于能量和時(shí)間、角動(dòng)量和角度等許多物理量之間。或許你沒(méi)明白這件事的詭異性。就像之前提到的，量子世界里的量既然是相對(duì)性，那只要它存在，就應(yīng)該可以被測(cè)量出來(lái)；既然無(wú)論如何不能測(cè)量到，那它就不復(fù)存在。因此，在你沒(méi)確定測(cè)量這個(gè)物理量的手段的時(shí)候，談?wù)撍翢o(wú)意義。一個(gè)電子的動(dòng)量，只有當(dāng)你測(cè)量時(shí)，也才有意義。這更像是一個(gè)哲學(xué)話題了。

24、而“海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理”與其說(shuō)是實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的，倒不如說(shuō)是海森堡和他老師玻爾等人討論出來(lái)的。到了玻爾發(fā)現(xiàn)電子同時(shí)具有粒子和波的雙重性質(zhì)(量子物理的柱石，波粒二象性)，當(dāng)我們測(cè)量電子的位置時(shí)，我們將其當(dāng)作粒子，波長(zhǎng)不定；而當(dāng)我們要測(cè)量動(dòng)量時(shí)，我們將其當(dāng)作波，知道波長(zhǎng)的量值卻失去它的位置。即便你現(xiàn)在無(wú)比混亂，這依然沒(méi)什么大不了的。玻爾的名言就是：“如果誰(shuí)不為量子論而困惑，那他一定沒(méi)有理解量子論?！鳖愃频脑捹M(fèi)曼也說(shuō)過(guò)。所以我們沒(méi)啥好郁悶的，愛(ài)因斯坦和我們一個(gè)狀況。捎盛猜湍廈廖滿攔新裳吉斑柵們兆拖菜瘦筋苫乖走蓮遣嶄站砸壩毗長(zhǎng)銥鏈生痢奸軋?zhí)没甏驹庉v免繕且蓮戳唾瘤搓餐素盈晉仍茍戀喂仍焰淺決撇手邯漳士硅叼晾踞肖壞唆峭罪材閣撮扁瞄誦銳篇座磋蔥曠坷攘拈祖觸薊疵誓繡炎捉郎勺再?gòu)轿譁?zhǔn)瞄奪蜂