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解析量子化本質(zhì)胡良摘要,量子力學(xué)的量子化是將經(jīng)典場論中的場轉(zhuǎn)換成量子算符。正則量子化是指場論的正則量子化類比于從經(jīng)典力學(xué)的衍生出量子力學(xué)。正則量子化可應(yīng)用于任何場論的量子化(不管是費米子或玻色子)及任何內(nèi)部對稱。關(guān)鍵詞,量子化,正則量子化,路徑積分0引言量子力學(xué)的量子化是將經(jīng)典場論中的場轉(zhuǎn)換成量子算符。正則量子化是指場論的正則量子化類比于從經(jīng)典力學(xué)的衍生出量子力學(xué)。正則量子化可應(yīng)用于任何場論的量子化(不管是費米子或玻色子)及任何內(nèi)部對稱。路徑積分量子化取對于作用量的泛函變分的極值為容許的組態(tài)。通過路徑積分表達的方法,可根據(jù)系統(tǒng)的作用量,推出對應(yīng)于經(jīng)典系統(tǒng)的量子力學(xué)表達。根據(jù)量子三維常數(shù)理論,物質(zhì)是量子化的。廣義相對論是表達物質(zhì)之間引力相互作用的理論。根據(jù)廣義相對論,引力是時空彎曲的幾何效應(yīng)。在廣義相對論中,一個是愛因斯坦場方程,另一個是測地線方程(運動方程)。超導(dǎo)是指某些物質(zhì)在一定溫度條件下(較低溫度)電阻降為零的屬性。在超導(dǎo)狀態(tài)時,超導(dǎo)體內(nèi)的磁感應(yīng)強度為零。超導(dǎo)體在一定的低溫條件下,其直流電阻率突然消失就稱為零電阻效應(yīng)。如果,粒子向前運動,背景空間將會提供了一個與該粒子運動方向相反的力,體現(xiàn)為耗散力。漲落(耗散)體現(xiàn)為粒子之間的相互作用。對于物理學(xué)來說,量綱是最重要,最重要,最重要的。通過量綱分析,就能定性知道,某個理論是否正確。國際單位制是國際計量大會(CGPM)采納及推薦的一種一貫單位制。在國際單位制中,將單位可分成三類:基本單位,導(dǎo)出單位及輔助單位?;締挝皇牵洪L度(米),質(zhì)量(千克),時間(秒),電流(安培),熱力學(xué)溫度(開爾文),物質(zhì)的量(摩爾)及發(fā)光強度(坎德拉)?;締挝辉诹烤V上彼此獨立,導(dǎo)出單位很多,都是由基本單位組合起來而構(gòu)成的。國際單位制有兩個輔助單位(已并入導(dǎo)出單位),即,弧度及球面度。對于一個孤立量子體系(屬于保守系統(tǒng))來說,該孤立量子體系具有內(nèi)稟的能量(E,內(nèi)能,拉格朗日量,£)。因此,該孤立量子體系在同一個做功過程中,保守力所做的功(W),既等于動能(EQ變化量,也等于勢能變化量的負值(-U):這是做功(W)及能量屬性的不同決定的;功(W)與外界(背景空間)有關(guān),能量(動能及勢能)屬于孤立量子體系內(nèi)稟屬性。E=£=&+(-[/)=Ek-U.相速度(相速)是指波的相速度(或相位速度)。相速度的內(nèi)涵是指電磁波(光子)的恒定相位點的推進速度。換句話說,波的任一頻率成分所具有的相位都將以此速度傳遞;因此,可挑選波的任一特定相位來觀察(例如,波峰,波谷),則此處將會以相速度前行。群速度是指許多不同頻率正弦電磁波的合成信號,在介質(zhì)中傳播的速度。不同頻率正弦波的振幅及相位不同;在色散介質(zhì)中,相速不同:因此,在不同的空間位置上的合成信號形狀會發(fā)生變化。群速是包絡(luò)波上任一恒定相位點的推進速度,是一個代表能量的傳播速度。量子色動力學(xué)是一種強相互作用的規(guī)范理論,表達組成強作用粒子(強子)的夸克和與色對于由N個基本粒子組成的孤立量子體系來說,可表達為:N*%*C3=%*43)=(4*冊*02)*及=^*呼2)*及;如果該孤立量子體系是一個球體,則有:第一種情況,該孤立量子體系時空彎曲內(nèi)涵,£=盧胃;其中,r,距離球體中心的距離,量綱,>[L71)T"(0)]<;£,在球面上的力,相當于廣義相對論的時空彎曲,量綱,<[1/(3)丁(0)]〉*>[1/(1)丁(-3)]<。第二種情況,該孤立量子體系引力場強可表達為:晶=警備其中,r,距離球體中心的距離,量綱,>[L71)T70)]<;En,該孤立量子體系的引力場強,量綱,>[L71)T7-2)]<o第三種情況,質(zhì)量荷的運動強度可表達為:〃=善=修,其中,品,質(zhì)量荷的運動強度,質(zhì)量荷流強度(相當于電流),量綱,<[1/(1)丁(-1)]>;mn,質(zhì)量,量綱,<[L73)T7-1)]>;土,受阻的面積(背景空間屬性),量綱,>[「(2)丁(0)"。62雷諾數(shù)的內(nèi)涵動力粘度(動態(tài)粘度,絕對粘度,簡單粘度)是指,應(yīng)力與應(yīng)變速率之比,其數(shù)值上等于面枳為1nf相距1m的兩平板,以lm/s的速度作相對運動時,因之間存在的流體互相作用所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。動力粘度的單位:N-s/肝(牛頓秒每平方米),即,Pa?s(帕秒);也就是表征液體粘性的內(nèi)摩擦系數(shù),可用u表示。換句話說,粘性系數(shù)(u)是指,當速度梯度是一個單位時,流體在單位面積上受到的切向力數(shù)值。根據(jù)國際單位制,粘性系數(shù)的單位是Pa-s。當流體的流動為層流時,則在層與層之間的內(nèi)摩擦力(斤)分別與液體中定向運動的速度梯度(手)及層流切片面積(A)成正比的關(guān)系,可表達為:dz斤=一〃**力,其中,az元層與層之間的內(nèi)摩擦力(當流體的流動為層流時),量綱,<[「(3)丁(-1)]〉*>[1/(1)丁(-2)]<;中粘度系數(shù)(流體的內(nèi)稟屬性),量綱,Pa?s,或,>[r(2)r(-2)]<,或>[L?2)丁(-3)]<*>[1/(0):(1)";V,定向運動的速度(相對于參考系的速度),量綱,>[I;(1)T"(-1)]<;z,距離,量綱,>[L"(1)T"(O)]<;半,液體中定向運動的速度梯度,dzA,層流切片面積,量綱,>[!/⑵?。?)]<。雷諾數(shù)(雷諾準數(shù))是表征流體流動情況的無量綱數(shù)。根據(jù)雷諾數(shù)可區(qū)分流體的流動狀態(tài)(層流或湍流),此外,也可用來確定物體在流體中流動所受到的阻力。雷諾數(shù)體現(xiàn)了慣性力與粘性力量級的比.當雷諾數(shù)較小時,粘滯力對流場的影響大于慣性,流場中流速的擾動會因粘滯力而衰減,流體流動穩(wěn)定(層流);而,當雷諾數(shù)較大時,慣性對流場的影響大于粘滯力,流體流動較不穩(wěn)定,流速的微小變化很容易發(fā)展(增強)形成紊亂及不規(guī)則的紊流流場。雷諾數(shù)是判別流動特性的依據(jù);雷諾數(shù)越小則粘性力影響越顯著;雷諾數(shù)越大則慣性力影響越顯著。"四;其中,Re,雷諾數(shù)(作用于流體微團的慣性力與粘性力之比),量綱,[L?O)TX())";V,流體的流速,量綱,>[L71)T7-1)]<:P,流體的密度,量綱,丁d,特征長度,量綱,>[L"(l)r(O)]<,例如,當流體流過圓形管道,則,d,就是管道直徑;“,粘性系數(shù)(流體的內(nèi)稟屬性),量綱,>[L72)r(-2)]<o對于外流問題,V,d,可取前方來流的速度(戶)和物體主要尺寸(d,例如,機翼的弦長或圓球的直徑);對于內(nèi)流問題,可取通道內(nèi)平均流速(正)和通道直徑(d)。根據(jù)量子三維常數(shù)理論,流體可表達為:W)*斗2)*〃=m〃*■2)*〃,顯然,〃=%(2);其中,片,體現(xiàn)為流體的聲速(流體的內(nèi)稟屬性)。從廣義的角度來看,當流體相對于背景空間(外界環(huán)境,參考系)的速度大于流體內(nèi)桌的信號速度(流體內(nèi)稟的聲速)時;則體現(xiàn)為雷諾數(shù)較大(慣性對?流場的影響大于粘滯力),則流體流動變得不穩(wěn)定。63.擴散系數(shù)擴散系數(shù)(D)是指氣體(或固體)擴散程度的物理量。具體來說,擴散系數(shù)是指當濃度梯度為一個單位時,在單位時間內(nèi)通過單位面積的量。例如,在氣體中,如果相距1厘米的兩部分,其密度相差為1克每立方厘米,則在1秒內(nèi)通過1平方厘米面積上的氣體質(zhì)量,就稱為氣體的擴散系數(shù)。量綱:cm2/S。菲克第一定律是指,在單位時間內(nèi),通過垂直于擴散方向的單位截面積的擴散物質(zhì)流量(擴散通量,J)與該截面處的濃度梯度成正比。這意味著,濃度梯度越大,則擴散通量越大。菲克第?定律適應(yīng)于擴散通量(J)不隨時間變化(穩(wěn)態(tài)擴散)的場合。穩(wěn)態(tài)擴散是指獷散過程中,各處的擴散單元的濃度(Cd)只隨距離(x)變化,而不隨時間(t)變化。菲克第一定律可表達為:j=_D*等;其中,dxJ,擴散通量,量綱,kg/nf2?s,或,?。?2)]》;D,擴散系數(shù)(與流體溫度,粘度及分子大小有關(guān))是表達擴散速度的物理量(流體的內(nèi)稟屬性),相當于濃度梯度為1時的擴散通量,擴散系數(shù)(D)值越大,則擴散越快,量綱,m*2/s,>[L72)r(-l)]<:Cd,為擴散物質(zhì)(組元)的體積濃度,量綱,(kg/nT3),或,<[1/(O)T?T)]>;學(xué),濃度梯度,量綱,?L/(T)/dxx,介質(zhì)中的位置(距離),量綱,>[L71)T^(0)]<;值得注意的是,“-,表示擴散方向是濃度梯度的反方向(擴散單元由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴散)。這意味著,濃度梯度越大,擴散系數(shù)越高(溫度越高,流體粘度越小,分子體積越小等),則,分子擴散的速度就將越快。菲克第二定律可表達為:a“2)dt其中,金。3),擴散物質(zhì)(組元)的體積濃度,量綱,<[1/(0)a“2)D,擴散系數(shù),量綱,>[L72)T7-1)]<;t,時間,量綱,>[r(o)r(i)]<;x,介質(zhì)中的位置(距離),量綱,>[r(i)r(o)]<?這意味著,某點分子濃度的隨時間的改變速度與擴散系數(shù)及濃度梯度的二階導(dǎo)數(shù)體現(xiàn)為正相關(guān)。解析菲克第二定律,就能知道某點分子濃度是如何隨著時間變化。64宇宙具有核式結(jié)構(gòu)第一條理由,哈勃紅移就是引力紅移;哈勃定律就是宇宙空間(宇宙核式結(jié)構(gòu),無窮大)各級引力場中不同等勢面與測測點之間的光子引力紅移.這意味,星系(相對于觀測者更接近于核式結(jié)構(gòu)中心的星系)輻射的光子,都體現(xiàn)為引力紅移。第二條理由,宇宙存在微波背景,而宇宙微波背景輻射溫度趨于一致;這意味著,宇宙是無窮大的,宇宙具有平均質(zhì)量密度:因此,光子是從宇宙核式結(jié)構(gòu)中心輻射出來的;值得注意的是,由于宇宙核式結(jié)構(gòu)中心是處于?無窮遠的地方,因此,通常取相對?宇宙核式結(jié)構(gòu)中心(相對于觀觀測者距離?比較遠的核式結(jié)構(gòu)中心)。宇宙核式結(jié)構(gòu)中心就是宇宙的引力中心點,相對宇宙核式結(jié)構(gòu)中心就是相對宇宙核式結(jié)構(gòu)的引力中心點。宇宙空間的質(zhì)量密度可表達為:D(r)=8n8nH2)*GD(r)=8n8nH2)*G-;其中,0G,萬有引力常數(shù),G綱,>[1/(0)?。?1)]<;C,最大的信號速度(真空中的光速),量綱,>[L7DT7-1)]<;r,為空間內(nèi)任意一點到極坐標原點(相對的核式結(jié)構(gòu)中心)的距離,量綱,>[1/(1)?。?)]<;口0,真空磁導(dǎo)率,量綱,>[L7-2)T71)]<;°,真空介電常數(shù),量綱,>[1/(0)丁(1)"。65全同粒子的內(nèi)涵全同粒子是指,具有完全相同的內(nèi)稟屬性粒子。宇宙中存在各種不同的粒子;例如,光子,電子(或正電子),質(zhì)子(或負質(zhì)子)及中子(或中微子)等;此外,還有由基本粒子構(gòu)成的復(fù)合粒子。每一類粒子都具有特定的內(nèi)稟屬性,例如,靜質(zhì)量,電荷,自旋,磁矩及壽命等。值得注意的,具有完全相同內(nèi)稟屬性的粒子就稱為全同粒子。從另一個角度來看,由于物質(zhì)是量子化的,或者說,粒子態(tài)是量子化的;所以具有粒子全同性概念。對于全同粒子組成的多體系的哈密頓量來說,任何兩個粒子交換都是對稱的。值得一提的是,全同粒子體系狀態(tài)的交換對稱性,取決于粒子的內(nèi)稟自旋。量子力學(xué)中這種全同性導(dǎo)致全同多粒子體系波函數(shù)對于粒子交換的對稱性。對于自旋是普朗克常數(shù)(h)整數(shù)倍(包含零)的粒子,例如,n介子(自旋為零)及光子(自旋為h),其波函數(shù)對于任何兩個全同粒子交換都是對稱的(不改變正負號),統(tǒng)稱為玻色子。對于自旋是普朗克常數(shù)(h)的半奇數(shù)倍的粒子,例如,電子,質(zhì)子及中子(自旋為h/2),其波函數(shù)對于任何兩個全同粒子交換是反對稱的(改變正負號),統(tǒng)稱為費米子。全同費米子體系遵守泡利不相容原理。全同玻色子體系允許任意多個粒子處于同一量子態(tài),而在一定邊界條件之下,可出現(xiàn)玻色-愛因斯坦凝聚。從橫向的角度來看,光子可分為:第一類,靜止的光子,%*。?;靜止的光子沒有質(zhì)量,兩個靜止的光子之間沒有萬有引力。第二類,運動(只有一個維度進行運動)的光子,(%*/)*。2*人運動的光子具有動質(zhì)量,m=f;兩個運動的光子之間具有相對的萬有引力(尺);Fr=(G/2)*A=(G/2)*網(wǎng)吆號⑺=G?(%產(chǎn)Tv'7rf+r£\'7rf+r£L⑵=_i_*[?(1?/)?(噂?/)=*")?(%?/)4nL⑵4ns0L(2);其中,6,2,到共同質(zhì)心的距離。第三類,具有質(zhì)量荷光子,(/*。)*A?*Zp;普朗克質(zhì)量可表達為:mp=Vp*fp;兩個質(zhì)量荷光子之間具有萬有引力(屋);於_叫*nip_]mQ*mp_j_4>*nip*mp_=°*二肅*Iw-=薪*—-=薪*[W=薪*其中,L,兩個質(zhì)量荷光子之間的距離。從唯象理論的角度來看,類似于交換,玲*C?,光子。對于庫侖力來說,可表達為:百_]qrq2_2_fp*qiW2_2_力?(一/-fp)__1_%?e4n£0L(2)4nL(2)4nL(2)4nL(2)'其中,L,兩個電荷之間的距離。從唯象理論的角度來看,庫侖力相當于電荷之間交換,/*C3,光子。第四類,相對磁荷光子(二個維度進行運動),[(%*&)*/]*£*/1*%];相對中性磁荷,[逸*心)*/];兩個相對磁荷光子之間具有相對磁力(鼠Q;鼠==工*[%*為)刃*((%/)*&CL第五類,磁荷光子,[(珞*片)*AJ*[C*27];中性磁荷,[(%*》)*。];兩個磁荷光子之間具有磁((9/)/】?[入/fp]_(BQ?—從唯象理論的角度來看,磁力(麻p)類似于交換,(/*&)*C2,普朗克能量(光子的普朗克能量)。第六類,相對強力荷光子(三個維度進行運動),{[(玲*%)*%]*/}*M*耳力;相對強力能量-動量荷,{[(4*%)*%]*/};兩個相對強力荷光子之間具有相對強力(%);B_{[(Vp*/p)*/p]*/)*{[(Vp*/p)*/p]*/);&Sr=不*L第七類,強力荷光子,{[(玲*&)*川嗚}*^;{[墨中)*加沙},強力能量-動量荷;兩個強力荷光子之間具有強力(息p);取=崢*益⑷7*為⑷⑷*L={[瑪巾)*加%}*L=。3*L從唯象理論的角度來看,強力類似于交換能量-動量場,。3。從縱向的角度來看,兩個光子相互碰撞可形成:第一類,靜止的正電子及負電子靜止的正電子,(+%*%)*(。2*%):及,靜止的負電子,(一%*%)*(。2*%)。第二類,運動的正電子及運動的負電子運動的正電子,K+玲*。)*/]*(。*2*乙);及,運動的負電子,[(一%*%)*門*6?*4*乙)。第三類,靜止的內(nèi)稟自旋的電子,[(一玲啕AM*^I其中,[(-/*6*加,磁荷。第三類,運動的內(nèi)稟自旋的電子,■其中,{[(-%*。)*加*/},相對能量-動量強力荷。第四類,強力荷電子,{[(一玲3)*加%}*咪。值得一提的是,物質(zhì)的空間荷(具有內(nèi)稟的剛性)是物質(zhì)的內(nèi)稟屬性;而空間荷的運動(振動)是形成物質(zhì)質(zhì)量荷的原因。量子三維常數(shù)理論,在一定邊界條件下,退化為現(xiàn)有的物理學(xué)分支,例如,萬有引力理論,量子力學(xué),相對論,熱力學(xué),電磁理論,基本粒子模型及弦論等。這意味著,量子三維常數(shù)理論就是真正的大統(tǒng)一理論。對于氫原子來說,一個電子用一個質(zhì)子運動,相當于一個小磁針;小磁針的方向總是隨機變化,磁力的大小也是隨機變化的;從統(tǒng)計的角度來看,體現(xiàn)為中性。這意味著,氫原子具有活性,兩個氫原子可形成一個氫分子。氫原子(類似于小磁針)的南極與另一個氫原子(類似于小磁針)的北極,通過磁力相互吸引,形成一個穩(wěn)定的氫分子(二個原子組成)65力矩,能量,功的聯(lián)系根據(jù)量子三維常數(shù)理論,對于一個由N個基本粒子組成的孤立量子體系來說,可表達為:/*4為=(Vn*冊*野)*An=mn*野)*,=姓*落)*In+7n?*喏*ln+mn*噌*An=[En*落)卜An+*[喘)/4]*4}*An+(mn*冊*[落)/月*An=Enk*兒+(i*Un)*An+(J*/??)*An;=mn*愿),動能,量綱,<[L⑶丁/⑵?。?2)]<;i*4=乃*噂),勢能,量綱,{<[1/⑶/⑴丁(-2)]<}*>[1/⑴丁(0)";/*島=加"*%?),旋轉(zhuǎn)能,量綱,{〈[廠(3)丁(-1)]>*>[!/(0)/(-(2)廠值得注意的是,能量是物體(孤立量子體系)的內(nèi)稟屬性。功是外界(背景空間)對物體(孤立量子體系)的影響;例如,通過減少外界(背景空間)能量,去相應(yīng)地增加物體(孤立量子體系)的能量。從另一個角度來看,功是物體(孤立顯子體系)對外界(背景空間)的影響;例如,通過減少物體(孤立量子體系)的能量,去相應(yīng)地增加外界(背景空間)能量。在沒有任何外力作用的情況下,物體(孤立量子體系)總是保持靜止,或,勻速直線運動。值得一提的是,當有外力時,如果該物體(孤立量子體系)受到的推力與阻力大小相等而方向相反時:則該物體(孤立量子體系)也保持勻速直線運動。這意味著,外界給該物體(孤立量子體系)輸入的功,等于,該物體(孤立量子體系)輸出給外界的功;而該物體(孤立量子體系)的能量(內(nèi)能)保持不變。例如,有一只船在水中,有一個人用力推動船以某一速度向前勻速運動;顯然,該人對船的推力正好等于水對船的阻力。這意味著,該人對船作了功,增加了船的能量(內(nèi)能);同時,該船又對水作了功,增加水的能量(內(nèi)能);而該船的能量(內(nèi)能)保持不變(依然保持勻速運動)。類似于,直流電對外界作的功相當于對外界輸出動能;交流電對外界作的功相當于對外界輸出旋轉(zhuǎn)能(力矩)。水對該船具有力阻(相當于電阻),可表達為:Rwaterf水阻(類似于電阻),量綱,<[廠(3)/(-1)]>*〉[。(0)/(T)";鼠,該人對船的推力,量綱,<[L'(3)r(-i)]>*>[L'(i)r(-2)]<;口八3船的速度,量綱,>[17(1)廠(7)]<。值得一提的是,Rwat”,水阻(類似于電阻),取決于水的屬性及該船的屬性。第一種情況,沒有外力(或外力的合力為零)作用于某物體(A),則該物體(A)就能夠一直保持原來的狀態(tài)(靜止或保持原來的速度及方向運動);這意味著,力是改變物體(A)運動狀態(tài)的原因。7=m*震;其中,F(xiàn),物體(A)受到的外力,量綱,<[L73)T"(-l)]>*>[L71)T"(-2)]<:m,物體(A)的質(zhì)量,量綱,<[L-(3)T7-1)]>*;察,物體(A)的加速度,量綱,>[L7i)r(-2)]<.第二種情況,在外力作用于某物體(A),同時,該物體(A)又對外界做的功(克服外界阻力所做的功)可表達為,w=C2^,dx;其中,W,物體(A)對外界所作的功,量綱,{<[1/(3)丁丁(-2)]<}*>[1(1)?。?)]<;節(jié)阻,物體(A)克服的外界阻力,量綱,<[L73)r(-l)]>*>[L*(l)r(-2)]<;x,物體(A)的位移,量綱,>[1/⑴丁(0)"。值得注意的是,戶亞?dx,之間的乘法稱為標量積(點乘,內(nèi)積)。第三種情況,在外力作用于某物體(A),該物體(A)能量(內(nèi)能)的增加及該物體(A)對外界所做的功(克服外界阻力所做的功);即,對于某個物體(A)施加一個外力(斤外力),則有,立外力=并有效力+戶阻力二戶有效力一(一五且力);顯然,E外界提供的能量=E物體(A)增加的能量+W=,外力,dx=層(%效力+聲阻力),dx=""有效力.dx+層戶阻力.dx=層聲有效力.dx+W:其中,戶外力,外界作用于物體(A)的力,量綱,<[L?3)丁?。?2)";了有效力,外界作用于物體(A),導(dǎo)致該物體(A)能量(內(nèi)能)增加的力,量綱,<[1「(3)?。?1)]〉*〉[廠(1)丁(-2)";產(chǎn)阻力,物體(A)克服的外界阻力(對外作功的力),量綱,ai/(3)T?l)]>*>[l/(l)T《2)]<:E夕卜界提供的能量,外界對物體(A)提供的總能量,量綱,<[r(3)T7-l)]>*>[r(2)T7-2)]<;E物體(A)增加的能量,物體(A)本身增加的能量(內(nèi)能),量綱,<[1/(3)?。?1)]>*>[1/(2)?。?2)]<;W,物體(A)對外界所作的功,量綱,{<[1/(3)丁?。?2)]<}*>[U(1)7(0)]<;第四種情況,對于圍繞著支點(0)轉(zhuǎn)動的體系來說;假設(shè)在某物體(A)位于支點(0)的左邊某點(B),施加一個力(產(chǎn));同時,在支點(0)右邊某點(C)施加一個相應(yīng)的阻力(某物體,D),讓兩邊的力矩相等,并維持穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)運動;則左邊的力矩,可表達為:京=/x亢其中,力矩,量綱,{<[1/(3)/(T)]>*>[L?1)?。?2)"}*>[1/(1)6(0)]<;F,外界的作用力(假設(shè)垂直于力臂),量綱,<[1/(3)丁/(-2)]<;再作用點(外界的作用力的作用點,A)到支點(0)的距離矢量,量綱,>[r(i)r(o)]<o右邊的力矩,可表達為:七'二區(qū)/心其中,前右,力矩,量綱,{<[1/(3)付(-1)]>*〉[1/(1)?。?2)"}*>[1/(1)4(0)]<;戶右,外界的阻力(假設(shè)垂直于力臂),量綱,<[!/(3)/T(-2)";『右,作用點(阻力的作用點,C)到支點(0)的距離矢量,量綱,"1/⑴>(0)]<;顯然,M=Fxr=My-=Py-xrr;47Q4J從另一個角度來看,對于圍繞著支點(0)轉(zhuǎn)動的體系,對外界作的功(W)可表達為:值得注意的是,F(xiàn)xr,之間的乘法就稱為矢量積(叉乘,外積)。通過類比,根據(jù)角動量守恒定律(系統(tǒng)所受合外力矩為零時,系統(tǒng)的角動量保持不變)。對于太陽(A)及地球(D)組成的孤立量子體系;該孤立量子體系的質(zhì)心(0)就相當于支點(0)。圍繞著質(zhì)心點(0)轉(zhuǎn)動的孤立量子體系(太陽及地球組成)來說;太陽(A)位于支點(0)的左邊某點(B),具有質(zhì)量(m太陽);同時,地球(D)位于支點(0)右邊某點(C);以一定的角速度(3)維持枚定的旋轉(zhuǎn)運動。則有,m太陽*(1/2)3*虎)=m地球*(1/2)3*段);其中,m太陽,太陽的質(zhì)量,量綱,<[1/(3)丁m地球,地球的質(zhì)量,量綱,<[1/(3)丁M角速度,量綱,>[L*(O)T*(-1)]<;.,太陽到質(zhì)心(0)的距離,量綱,>[1/⑴〃(0)]<;幾0,地球到質(zhì)心(0)的距離,量綱,>[L^(l)r(0)]<;這意味著,萬有引力與兩個物體的共同質(zhì)心(0)有關(guān)。第五種情況,對于力矢量(F)與位移矢量(dx)來說,F(xiàn)dx=F-dx+FAdx;其中,戶,d£,內(nèi)積項,做功,量綱,{<[1/(3)丁(-1)]>*〉[1/(1),(-2)]<}*>[1/(1)丁(0)";戶d£,外積項,力矩,量綱,{<[「(3)丁r(-2)"}*〉[「(1)丁(0)"。值得一提的是,對于一個孤立量子體系(屬于保守系統(tǒng))來說,該孤立量子體系具有內(nèi)桌的能量(E,內(nèi)能,拉格朗日量,£)o因此,該孤立量子體系在同一個做功過程中,保守力所做的功(W),既等于動能(EQ變化量,也等于勢能變化量的負值(-U);這是做功(W)及能量屬性的不同決定的;功(W)與外界(背景空間)有關(guān),能量(動能及勢能)屬于孤立量子體系內(nèi)稟屬性。E=£=£上+(-U)=Ek-Uo66.流體的粘滯性粘滯性體現(xiàn)為流體內(nèi)部阻礙其相對流動的一種屬性質(zhì)。在靜止流體內(nèi),作用于任一面層兩側(cè)的力,一定與該面垂直,而且沒有切應(yīng)力O例如,流體在管道內(nèi)流動時,在某一斷面處的各質(zhì)點的流速并不一樣??拷鼙诘牧魉仝呌诹?,靠近管中心流速最大;由于各層流的流速不相同,導(dǎo)致各點層流之間產(chǎn)生相對的運動,從而引起相鄰流層之間產(chǎn)生/阻礙相對運動的內(nèi)摩擦阻力(粘滯力)。液體具有粘滯力的性質(zhì)就稱為粘滯性。流體層之間單位面積的內(nèi)摩擦力(或剪切應(yīng)力)與速度梯度(或剪切速率)成正比。從微觀的角度來看,流體分子間的存在引力,因此,當流體微團發(fā)生相對位移時,就需要克服相鄰分子之間的引力,體現(xiàn)為內(nèi)摩擦力O此外,流體的動力粘度與流體的種類,溫度及壓強有關(guān)。其中,溫度對流體的粘性影響很大;值得注意的是,溫度對液體和氣體粘性的影響完全相反,液體粘性隨著溫度升高而減小,氣體粘性隨著溫度升高而增大。液體的分子間距較小,分子之間的吸引力是構(gòu)成液體粘性的主要因素;溫度升高,分子之間的引力減小,導(dǎo)致液體的粘性降低。而構(gòu)成氣體粘性的主要因素是氣體分子作不規(guī)則熱運動時氣體分子間的動量交換。當溫度升高,氣體分子的熱運動越劇烈,分子間的動量交換加劇,從而使氣體粘性增強。從宏觀的角度來看,壓強變化對分子動量交換影響極小微,因此氣體的粘度隨壓強的變化很小。壓強增加將使分子間距減小,因此,壓強對液體的粘性的影響相對較大。粘度是流體粘性的度量,受流體溫度及壓力的影響。dud0甘小T=氏不=氏砥,其中;T,粘滯壓強,量綱,>[C(2)r(-3)]<;民,動力粘滯系數(shù),量綱,>[廠(2)丁(-2)]<;察流速梯度,量綱,>[L"(O)T*(-1)]<;dy吃速度,量綱,>[L71)TA(-1)]<;器,剪切變形速度,量綱,>[L-(O)T7-1)]<;o,角度,量綱,>tr(o)r(o)]<o此外,運動粘滯系數(shù),V=上,量綱,>[L72)T7-1)]<;P,質(zhì)量密度,量綱,>[L70)T'(-l)]<o換句話說,流體具有粘滯性的,因為流速不同,導(dǎo)致相鄰兩層之間具有相對移動;這意味著,相互之間存在與速度方向相切的相互作用力(粘滯力或內(nèi)摩擦力);可表達為:配粘滯力(內(nèi)摩擦力),量綱,滯力(3)丁(擦力>*>[量(1)?。?2)]<;網(wǎng),動力粘滯系數(shù),量綱,>[17(2)丁(一2)]<;S,為兩流層之間的接觸面積,量綱,>[L72)r(0)]<;9,角度,量綱,>[L*(0)T70)]<o從另一個角度來看,如果顆粒(直徑是,d)子以一定速度(戶)在介質(zhì)中運動;則有,氐=3呻*d*7,其中,加粘性阻力,量綱,<[i/(3)r(T)]>*>[i/(i)r(-2)]<;〃,介質(zhì)的動力粘度,量綱,<[L?2)?。?2)]>;d,顆粒的直徑,量綱,>[L7DT70)]<;V,顆粒的速度,量綱,>[L71)T7-l)]<o值得一提的是,對于管道中的流體來說,流動的流體將會受到流阻;流阻大小由流體的粘度,管子長度及半徑等決定,類似于歐姆定律中的電阻;假如,流過幾個串聯(lián)的流管,則總流組就等于各流管的流阻之和;假如,流過幾個并聯(lián)的流管則總流阻的倒數(shù)等于各分流管流阻倒數(shù)之和;流阻的量綱,>[L73)r(-2)]<o67,不確定性原理不確定性原理是指:不可能同時確定一個基本粒子的位置及動量(時間及能量、角度及角動量等)。粒子位置及動量的乘枳必然大于(或等于)普朗克常數(shù)。該原理表明:一個微觀粒子的物理量(位置及動量,方位角及動量矩,時間及能量等),不可能同時具有確定的數(shù)值;這意味著,其中一個物理量越確定,則另一個物理量的不確定程度就越大。也就是說,測量一對共加晟的誤差(標準差)的乘積必然大于常數(shù)h/4n(h是普朗克常數(shù))。體現(xiàn)了微觀基本粒子運動的基本規(guī)律,以共規(guī)量為自變量的概率幅函數(shù)(波函數(shù))構(gòu)成傅立葉變換對;體現(xiàn)了量子力學(xué)的基本關(guān)系,E=/i*f,p==1;也體現(xiàn)為正則對易關(guān)系,區(qū)。]=疝-Qx=iK根據(jù)量子三維常數(shù)理論,物質(zhì)是由荷(空間荷,質(zhì)量荷,電荷,磁荷,強力荷等)及相應(yīng)的場(能量-動量場,質(zhì)量場,電場,磁場,空間場等)組成的。物質(zhì)可表達為:<A>*>B<,其中,<A>,表達荷(空間荷,質(zhì)量荷,電荷,磁荷,強力荷等),具有信號速度;>B<,表達場(能量-動量場,質(zhì)量場,電場,磁場,空間場等),具有超距(糾纏)。<A>,與,>B<,構(gòu)成一對共規(guī)量。對一對共扼量之一進行測量,但不能夠同時測得另一個與之共枕的量。例如一,對于光子來說,可表達為,玲*照其中,玲,空間荷,量綱,<[L?3)?。?)]>;量子數(shù)相聯(lián)系的規(guī)范場的相互作用,可統(tǒng)一地描述強子的結(jié)構(gòu)和它們之間的強相互作用。一個更高效的物理學(xué)理論(真正的大統(tǒng)一理論),即,量子三維常數(shù)理論;可惜很多人都不愿意學(xué)習。因為,覺得學(xué)習新理論較麻煩,而現(xiàn)有的理論似乎也能用;體現(xiàn)為強烈的路徑依賴。這也是創(chuàng)新理論很難推廣的原因。其實,真理是簡約的,并不難學(xué)。物理學(xué)將?個存在又不存在的點就稱為奇點,空間及時間具有無限曲率的一點(空間及時間在該處完結(jié)),不確定性原理是指:不可能同時確定一個基本粒子的位置及動量(時間及能量、角度及角動量等)。粒子位置及動量的乘積必然大于(或等于)普朗克常數(shù)。該原理表明:一個微觀粒子的物理量(位置及動展,方位角及動最矩,時間及能豉等),不可能同時具有確定的數(shù)值波函數(shù)與場是完全不同的概念。例如,光子的波函數(shù)可表達為:山(“丫,2大)=次=(、%,;.’2.入;光子的波函數(shù)揭示了光子的空間荷(Vp)具有概率波的屬性。光子可表達為:Vp*C3=(Vp*f)*C2*入;其中,C2*A,表達光子的電通量,量綱,量綱,>[L*(3)T7-2)]<o根據(jù)量子三維常數(shù)理論(真正的大統(tǒng)一理論),光子的真實量綱是,<[L?3)/(-1)]〉*>[1/(3)?。?2)".而根據(jù)量子場論(唯象理論),光子的量綱是,>口「(3)?。?1)]<*>[「(3)?。?2)";顯然,量子場論的表達式是有缺陷的。1通量的屬性通晟的內(nèi)涵球體的表面積的表達式:S=4irr(2);其中,S,球體的表面積,量綱,》的表2)?。?)]<;r,球體中心到球面的距離,量綱,>[r(i)r(o)]<o例如1,對于一個電子來說,(-Vp*/p)*(c2*Ap),其電場強度(后)可表達為,月=_^=絲父.其中,4nr<2>4m<2),丹十,瓦晟綱,〉[L(1)?。?2)";觸,量綱,>[1/⑶丁例如2,對于點光源來說,其所發(fā)出的光的照度可表達為:一薪兩'具中'6ig/u,光的照度(單位面積的光通量),量綱,丁丁(-2)]<;力Light,光通量(與發(fā)光功率成正比),時于一個功率恒定的光源來說,光通量(光功率)是一個守恒量,量綱,<[l/(3)r(T)]>*>[I/(2)?。?2)]<;值得一提的是,所有具備與距離平方成反比律的物理定律,都是由于一種守恒量(通量);體現(xiàn)為該物理定律表達的物理量,都是通量與面積之比(單位面積內(nèi)的通量)。這意味著,該物理定律表達的都是一種守恒量隨空間的擴展而被攤薄。由于球體表面積與半徑的平方成正比;因此,單位面枳所分攤到的通量就與半徑(距離)平方成反比。萬有引力公式引力與通量具有內(nèi)在的聯(lián)系;但是引力(或斥力)二個物體的聯(lián)系。例如,萬有引力是二C3,能量?動量場,量綱,>[L73)T7-3)]<O顯然,%,與,C3,是一對共加量。例如二,對于電子來說,可表達為,(一玲*片)*(。2*()=%*。3,其中,(一玲*%),電子的電荷,量綱,〈[七⑶丁(C2*Ap),電場,量綱,>[1/(3)丁(-2)"。顯然,(一/*。),與,(。2*乙),是一對共扼量。例如三,對于玻色子(普朗克光子)來說,可表達為,瑪*心)*(。2*%)=%*。3,其中,(4*%),光子的普朗克質(zhì)量,量綱,<[1/(3)丁(-1)]>;(C2*Ap),質(zhì)量場,量綱,》[1/⑶丁(-2)]<。顯然,(4*。),與,(。2*乙),是一對共扼量。例如四,對于內(nèi)稟自旋電子來說,可表達為,巖)]=%*C3,其中,K一玲巾)*加,電子形成的磁荷,量綱,〈卜1/(3)1(-2)]>;[C*/l溝,磁場,量綱,>[1「⑶丁顯然,【(-%*&)%],與,[C*用,是一對共輾量。例如五,對于強力質(zhì)子來說,可表達為,{K+玲3)*知巾}**)=玲*。3,其中,{[(+/*%)*。]*。},質(zhì)子形成的強力荷,量綱,<[+L73)T7-3)]>;媲,空間場,量綱,>[C(3)r(0)]<.顯然,{[(+%*%)*加%卜與,謂,是一對共聊量。從廣義的角度來看,對于基本粒子來說,也具有如下共挽量,第一種情況,△xAE>^*C3;△x,位置,量綱,>[L7DT-(0)]<;AE,能量,量綱,<[1/(3)丁(-1)]〉*>[1/(2)丁(-2)]<。第二種情況,△\Tal>*c3,A口,速度,量綱,>[LA(1)V(-1)]<;AL,角動量(動量矩),量綱,<[1/(3)丁(-1)]>*>[0(2)丁(-1)]<。第三種情況,△(票)Ap>l^*C3,△掠面速度,量綱,>[L*(2)T7-1)]<;atS,面積,量綱,>[L*(2)T70)]<;t,時間,量綱,>[L"(O)T"(1)]<;A廠,動量,量綱,<[1/(3)?。?1)]〉*>[「(1)?。?1)"??傊睦碚搧碚f,如果宇宙是有限大的,對于一對共挽量之一進行測量,則可測得另一個與之共枕的量。如果宇宙是無限大的,對于一對共施量之一進行測量,則不能夠同時測得另一個與之共短的量。由于,宇宙中存在不確定性原理,這意味著,宇宙是無窮大的(宇宙具有核式結(jié)構(gòu))。68宇宙具有核式結(jié)構(gòu)宇宙具有核式結(jié)構(gòu)的物理學(xué)原理就是角動量守恒定理。假設(shè),宇宙中只有二個光子,光子表達式;(4*/)*C2*入=(%*。2)*C=九*C=(4*/)*82//)*c=m*(72*2。則該二個光子的運行狀態(tài)有二種,第一種狀態(tài),該二個光子圍繞共同的質(zhì)心相互繞行,體現(xiàn)為角動量守恒,(4*/)*(。2//)。第二種狀態(tài),該二個光子相互碰撞,形成正負電子對,正負質(zhì)子對,正負強子對。二個光子相互碰撞形成正負電子:(玲*f)**2+(4*f)**a=(-/*℃2*%+(+4*》)**(;二個光子相互碰撞形成正負質(zhì)子:禺*f)**入+(玲*/)**幾=(一玲*6*氏*c*端)]+(+%3)*跖*c*婚)];二個光子相互碰撞形成正負強子:(珞*/)**入+(9*/)*。2*入=(一%*fp)*靖**)]+(+%*%)*,)*盾)]與(/f)*靖*研+(%*%)*[fp2)*稻;體現(xiàn)為角動量守恒。這意味著,光子是最基本的基本粒子,通過光子相互碰撞可形成其它基本粒子(電子,質(zhì)子及中子等)。再由基本粒子(光子,電子,質(zhì)子,中子等)形成原子,分子及星系。顯然,根據(jù)量子三維常數(shù)定理及角動量守恒定理,(4*/)*(C2/f);宇宙是無窮大的,具有核式結(jié)構(gòu),能量是物質(zhì)的屬性之一。值得注意的是,黑洞可表達為:(%*%)*[盾)*q=禺*#*%2)*?2)*門;其中,相)*?力,普朗克溫度(宇宙中最高的溫度),量綱,>[1/(2)T'(-3)]<。對于由N個基本粒子組成的孤立量子體系,可表達為:4*卑寸=(匕1*外*[噂2)/冊*%=%*[%⑵/a*%=N*/*不,或,(4*Ai)*呼之)*An=mn*q⑵*〃=n*玲*其中,修,普朗克空間(最小的空間荷),具的剛性的球體,量綱,<[L73)T*(0)]>o從宏觀的角度來看,二個物體之間,總是圍繞共同的質(zhì)點運動,體現(xiàn)為角動量守恒定理,根〃*%⑵"J。只有在特殊情況下,兩個物體才會相互碰撞。根據(jù)角動量守恒定理,m〃“呼分];宇宙具有核式結(jié)構(gòu),宇宙是無窮大的。根據(jù)量子三維常數(shù)理論,能量是物質(zhì)的屬性之一。這意味著,奇點并不存在。物理學(xué)將一個存在又不存在的點就稱為奇點,空間及時間具有無限曲率的一點(空間及時間在該處完結(jié))。奇點理論認為,奇點具有所有形成宇宙中所有物質(zhì)的勢能(能量),勢能(能量)是一種無形的東西的,因此,奇點是無形的。在某一點上宇宙奇點的這一勢能平衡被打破,能量便不斷轉(zhuǎn)換為物質(zhì),從而形成了物質(zhì)及能量的共生體。奇點用于表達黑洞中心的情況。物質(zhì)在此點密度極高(向內(nèi)吸引力極強),導(dǎo)致物質(zhì)壓縮在體積非常小的點。奇點是天體物理學(xué)的概念,該理論認為奇點是宇宙剛生成時的那一狀態(tài)。引力奇點就是大爆炸宇宙論所說到的一個點(大爆炸的起始點)。該理論認為奇點是一個密度無限大,時空曲率無限高,熱量無限高及體積無限小的點;已知物理定律都在奇點失效。顯然,奇點是不存在的,大爆炸理論是錯的。人眼能看到可見光;更進一步來說,人眼眼球內(nèi)的視網(wǎng)膜上的感光細胞只能夠感受可見光中的電場部分;然后,大腦將這些感受細胞的電脈沖沖動信號,解讀為色彩及亮度。光子可表達為:(%其中,電矢量(具有荷屬性),即,大腦將這些感受細胞的電脈沖沖動信號,量綱,<[1/(3)?。–2*2)磁通量(具有場屬性),量綱,〉[1/⑶/(-2)]<。69量子色動力學(xué)量子色動力學(xué)是一種強相互作用的規(guī)范理論,表達組成強作用粒子(強子)的夸克及與色量子數(shù)相聯(lián)系的規(guī)范場的相互作用,可統(tǒng)一地描述強子的結(jié)構(gòu)及它們之間的強相互作用。根據(jù)夸克模型,所有重子都由三個夸克組成,所有介子都由--對正反夸克組成??淇说淖孕秊閘/2o夸克具有許多種,體現(xiàn)為夸克的味。重子內(nèi)部波函數(shù)具有費米統(tǒng)計所要求的全反對稱性,這意味著,重子由三個夸克組成??淇司哂幸环N內(nèi)部自由度。夸克可取三種不同的狀態(tài)(三種不同的色)。微擾量子色動力學(xué)體現(xiàn)為漸近自由。量子色動力學(xué)屬于規(guī)范理論,是可重正化的。值得注意的是,夸克是強子(質(zhì)子,中子)的內(nèi)稟組成部分,強子(質(zhì)子,中子)是由夸克互相結(jié)合而成的。也就是說,強子(質(zhì)子和中子)才是基本粒子(基本粒子是構(gòu)成原子核的單元)。顯然,夸克(由于夸克禁閉屬性)不能夠直接被觀測到(或被分離出來);因為,夸克是強子(質(zhì)子,中子)的內(nèi)稟結(jié)構(gòu)。第一,上夸克,可分為三大類,可表達為:玲啕,(一%*%),(+玲%);第二,下夸克,可分為三大類,可表達為:[(玲%)*加,[(一)*加,K+%*%)*加。弟二,夸克具有一種內(nèi)部自由度,Lo根據(jù)量子三維常數(shù)理論,第一種情況,正中子可表達為:[(+%*》)*加*防**)]正中子也可表達為:(+玲*%)*優(yōu)*[*)*fp]]=(+%*。)*(+6*{-邸)*fp]}=(+玲*5)*(—6*{+[*)*加}。第二種情況,中子可表達為:(玲巾)*加[**fp]=(+%*fp)*(f)*[及)*fp]=(+/f)*%”一(戲*fp)[=C-vp*6*(+%)*(琛)*%)=(一玲*%)%*[+(砂%)]。第三種情況,負中子可表達為:負中子可表達為:[(—%*%)*%]*降**)];負中子也可表達為:(一玲*6*■*[婚)*fP]}=(一%*%)*(+。)*{-[端)*fP])=(-4*%)*(-。)*{+[婷*胡}。第四種情況,質(zhì)子可表達為:(+玲*%)*%*c*君)]與K+玲*%)*加*[C**;質(zhì)子也可表達為:(+/*%)*(+/p)*t-c*?。?(+/*a(~/p)*[+c*端]。值得一提的是,兩個強子之間具有強力(月曾;&={叱/p)?㈤?怨的3)?㈤㈤*L={[(玲3)*M*T*L=C3*L從唯象理論的角度來看,強力類似于交換能最-動量場,C3:體現(xiàn)為漸近自由。70對稱性的底層邏輯第一情況,光子與對稱性正光子,(+%)*不;負光子,(一%)*。3;中性光子,玲*不。其中,+%,正空間荷,量綱,<+[1/(3)r(0)]>;-玲,負空間荷,量綱,<-[1/(3)?。?)]>;%,空間荷,量綱,<[L?3)?。?)]〉。第二情況,電子與對稱性正電子,(+%*&)*(。2*%);負電子,(一玲*7)*?*。);中性電子,(/*%)*(。2*乙)o其中,(+玲*。),正電荷,量綱,<+[L73)T7-l)]>;(一4*》),負電荷,量綱,G[L?3)?。?*%),普朗克質(zhì)量荷,量綱,”「(3)?。?1)]>。第三情況,磁極了?與對稱性正磁極子(左旋),[(+/*%)*加EC*%溝;負磁極子(左旋),[(一玲*\)*加1*口*盾)];中性磁極子(左旋)中性磁極子(左旋)中性磁極子(左旋),中性磁極子(左旋),[(玲巾)*君)]。正磁極子(右旋),[(+玲正磁極子(右旋),[(+玲*/p)*/p]J*[C*婚)];負磁極子(右旋),負磁極子(右旋),[(一玲上)*]】*負磁極子(右旋),[(一玲上)*]】*[C*端];中性磁極子(右旋),[(%*%)*加1*[。*婚)]。也可表達為:也可表達為:正磁極子(左旋),N[(+玲*%)*加S*[C*琛];負磁極子(左旋),正磁極子(左旋),N[(+玲*%)*加S*[C*琛];負磁極子(左旋),中性磁極子(左旋),N[(玲%)*加S*[C*琳)]。正磁極子(右旋),SK+玲巾;負磁極子(右旋),負磁極子(右旋),S[(一玲負磁極子(右旋),S[(一玲*fpAfP]N?[C*巖)];中性磁極子(右旋)中性磁極子(右旋),中性磁極子(右旋),SK玲*》)*%N*[C*a勃。其中,[(+玲*%)*%],正磁荷(內(nèi)稟自旋電荷),量綱,<+[1/(3)丁(-2)]>;[(-%*心)*知,負磁荷(內(nèi)稟自旋電荷),量綱,〈-[1/(3)?。?2)]>;K%*。)*。],中性磁荷(內(nèi)稟自旋電荷),量綱,〈口「(3)?。?2)]〉。此外,動態(tài)正磁極子(左旋),[(+/f)*(+/p)]T*[Y*符)]=[(+%*。)*(一%)]T*[+。*符)]:動態(tài)負磁極子(左旋),[(一玲*■)*(+&)]r*[-c*巖)]=[(F*-)*(f)]T*[+。*^)];動態(tài)中性磁極子(左旋),[(玲*%)*(+%)]T*[-C*符)]=[(/%)*(/p)]T*[+C*君)]。動態(tài)正磁極子(右旋),[(+玲*%)*(+狗1*[-C*琳)]=[(+%*fp)*(-/p)]X*[+C*婷];動態(tài)負磁極子(右旋),[(一玲*■)*(+砂*LC*曾]=[(一/*-)*(一&)]]*[+C*0)];動態(tài)中性磁極子(右旋),[(%*fp)*(+/p)]i*[-C*?。?[(yp*2*(f)]x*[+C*君>第四情況,中子與對稱性正中子,K+%*%)*。*川*符);負中子,[(一玲通)*。*加**);中子,[(%*L)%*加*端)。其中,[(+%*%)*%*%],正強力荷,量綱,<+叮(3)?。郏ㄒ涣?&)*&3],負強力荷,量綱,<+[!/⑶?。?3)]>;K%*L)*加知,中性強力荷,量綱,<+[「(3)丁(-3)]>。例如,氫原子可表達為:{[(+玲*/p)*/p*/p]**)}n{(一玲*%)*(C2*%)};這意味著,氫原子可由,正中子,[(+玲*5)*%*加*咪);及;負電子,(-%*0)*(。2*();構(gòu)成。宇宙具有核式結(jié)構(gòu),就是通過類似于拉鏈式的結(jié)構(gòu)(錯位對稱性結(jié)構(gòu))建立起來。此外,讓原子冷卻卜.來,就是讓原子輻射出光子;讓原子熱起來,就是讓原子吸收光子。70物質(zhì)的結(jié)構(gòu)光子的表達式:/*。3=(/*。2)*c=九*。=(%*/)*。2*4=瓶*。2*4=^5)*[4仃(2)*(C2*A)])=Im*性口⑶*(,2*,)]=(%*f)*(。2〃)*C=m*(。2〃)*c=(ft*f)*A;其中,兒=贏,質(zhì)量荷強度(類似于電流),量綱,《!/⑴丁(-1)]〉。由N個基本粒子組成的孤立量子體系的達式:N*/*。3=%*卑3)=[%*督)]*%=(*%=%=Wt*=)*看)*〃=(/*附*府2)/篇*%=mn*%⑵次卜力=mn*耳2)*心=熱*[462)*(02)*4)]=In*[4*2)*&⑵*An)]=(\*A)*An=%*%⑵*%=%*(%*&)*(%*〃)=(mn*%)*%*羽=匕*%*入篦=1/37⑶]=l/^n(xn>yn>zn>%)其中,梟,質(zhì)量荷強度(類似于電流),量綱,M⑴>T)]〉。71,發(fā)光強度(光強)立體角(C)是一個物體對特定點的三維空間的角度,是平面角在三維空間中的類比。它描述的是站在某一點的觀察者測量到的物體大小的尺度。例如,對于一個特定的觀察點,一個在該觀察點附近的小物體有可能和一個遠處的大物體有著相同的立體角。錐體的立體角大小定義為,以錐體的頂點為球心作球面,該錐體在球表面截取的面積與球半徑平方之比,單位為球面度。光通量是指人眼所能感覺到的輻射功率,等于單位時間內(nèi)某一波段的輻射能量與該波段的相對視見率的乘積。由于人眼對不同波長光的相對視見率不同,所以不同波長光的輻射功率相等時,其光通最并不相等。光通量的量綱,{<[「(3)丁丁(-2)"}*》[「(0)丁(-1)]<;相對視見率是指某波長光的視見率與555nm黃綠光的視見率的比值。單位時間內(nèi)某一波段的輻射能量和該波段的相對視見率的乘積等于光通量。由于人眼對不同波長的光的相對視見率不同,所以不同波長的光的輻射功率相等時,其光通量并不相等。功率是指物體在單位時間內(nèi)所做的功的多少(功率是描述做功快慢的物理量)。功的數(shù)量一定,時間越短,功率值就越大。求功率的公式為功率=功/時間。功率表示做功快慢程度的物理量。單位時間內(nèi)所作的功稱為功率。功率等于作用力與物體受力點速度的標量枳。功率的量綱,{<[1/(3)?。?l)]>*>[L*(l)T7-2)]<}*>[L71)r(-l)]<:發(fā)光強度(光強),國際單位是(坎德拉,cd)。led是指光源在指定方向的單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量。發(fā)光強度(光強)的量綱,{<[i/(3)?。?i)]>*>[i/(2)「(-2)]<}*>[i/(o)r(-D";光源輻射是均勻時,則光強(I)可表達為:1其中,I,發(fā)光強度(光強),坎德拉,量綱,{<[1/(3)廠(-1)]>*>[1/(2)廠(-2)]<}*>[1/(0)?。?1)]<;F,光通量,流明,量綱,{?L/(3)T(T)]>*>[!/(2),(-2)]<}*>[!/(0)/(-1)";Q,立體角,球面度,量綱,》[1/(0)-(0)]<;光亮度是表示發(fā)光面明亮程度的,指發(fā)光表面在指定方向的發(fā)光強度與垂直且指定方向的發(fā)光面的面積之比,光亮度的單位是坎德拉/平方米,量綱,<[L?3)?。?1)]〉*>[1/(0)?。?3)]<。72,國際單位制的內(nèi)涵國際單位制是國際計量大會(CGPM)采納及推薦的一種一貫單位制。在國際單位制中,將單位可分成三類:基本單位,導(dǎo)出單位及輔助單位?;締挝皇牵洪L度(米),質(zhì)量(千克),時間(秒),電流(安培),熱力學(xué)溫度(開爾文),物質(zhì)的量(摩爾)及發(fā)光強度(坎德拉)?;締挝辉诹烤V上彼此獨立,導(dǎo)出單位很多,都是由基本單位組合起來而構(gòu)成的。國際單位制有兩個輔助單位(已并入導(dǎo)出單位),即,弧度及球面度。各種物理量通過描述自然規(guī)律的方程及其定義而彼此相互聯(lián)系。選取一組相互獨立的物理量,作為基本量,其他量則根據(jù)基本量和有關(guān)方程來表示,稱為導(dǎo)出量。無量綱量的SI單位。例如:折射率n,動摩擦因數(shù)H,線應(yīng)變5相對原子質(zhì)量Ar,質(zhì)子數(shù)Z,功率量級Lp,平面角④。所有這類量的SI單位是兩個相同的SI單位之比?;締挝粡牧硪粋€角度來看,根據(jù)量子三維常數(shù)理論,物理量名稱物理量符號物理量單位單位的名稱單位的符號單位定義時間tIs秒S>[L70)T71)]<長度LIm米m>[L71)T70)]<質(zhì)量m1kg千克kg<[L73)T7-1)]>電流I1A安培A<[L"(1)T7-1)]>熱力學(xué)溫度TIK開爾文K>[L"(2)T7-3)]<物質(zhì)的量n(v)Imol摩爾moltr(o)r(o)]發(fā)光強度I(Iv)led坎德拉cd<[L"(5)T7-4)]>第一個基本單位時間:秒(S);通過葩-133原子基態(tài)的兩個超精細能階間躍遷時應(yīng)輻射的9192631770個周期的持續(xù)時間(物理學(xué)常數(shù))來定義。根據(jù)量子三維常數(shù)理論,時間的量綱,>[r(0)T71)]<-第二個基本單位長度:米(m);通過真空中的光速(物理學(xué)常數(shù))來定義:即,光在真空中于1/299792458秒內(nèi)行進的距離。根據(jù)量子三維常數(shù)理論,長度的量綱,>[17(1)?。?)]<;光速的量綱,>[L'(l)r(-l)]<o第三個基本單位質(zhì)量:千克(kg);通過普朗克常數(shù)(物理學(xué)常數(shù))來定義:即,使得普朗克常量h的值為6.62607015X10-346.62607015\times10*{-34}kg.m2/s的質(zhì)量單位。根據(jù)量子三維常數(shù)理論,質(zhì)量的量綱,<[r(3)r(-i)]>;普朗克常數(shù)的量綱,<[L?3)丁(T)D*>n/(2)/(T)"。嚴格來說,應(yīng)該通過量子三維常數(shù)(物理學(xué)常數(shù))來定義,量子三維常數(shù)的量綱,<[1/(3)1(-1)]>*>[L?3)?。?2)"。例如,光子可表達為:(玲*f)*I?*Q,其中,(Vp*/)?電矢量(光子的質(zhì)量),量綱,〈[I/(3)T"(T)]〉;(。2*2),電通量(光子的質(zhì)量場),量綱,>[1/(3)?。?2)]<。顯然,只有天平(或桿秤)稱的才是質(zhì)量,因為在任何引力系統(tǒng),稱量的的結(jié)果保持不變。而采用彈簧秤,則只能測量引力(與背景空間有關(guān))。第四個基本單位電流:安培(A);通過單位電荷(物理學(xué)常數(shù))來定義。使得基本電荷的值為1.602176634X10T91.602176634X10XT9},A*[4n*「⑵],的電流單位。根據(jù)量子三維常數(shù)理論,1二鼻;其中,I,電流,量綱,<[L*(1)T"(-1)]>;Q,電荷,量綱,?七⑶丁r,半徑,量綱,>[L71)r(0)]<o4n*r⑵,球體的表面積,量綱,>[r(2)r(0)]<?從另一個角度來看,電阻可表達為:R=/其中,r,導(dǎo)體中的電阻,量綱,>tr(3)r(-2)]<;Q,電荷,量綱,<[七⑶?。═)]》;t,時間,量綱,>[r(o)r(i)]<?這意味著,電荷量就是在給定電流的情況下,在一定時間(t)內(nèi),可通過導(dǎo)體(具有電阻,R)的電荷量。顯然,Q=R*t;或者說,在電壓(U)保持不變的情況之下,通過導(dǎo)體的電荷量(Q)與導(dǎo)體的電阻(R)及通過的時間(t)有關(guān)。換句話說,電流(I)可表達:y=四="=(uq%=也其中,RRHQQ?Ve%'火干I,電流強度(電流),量綱,<[r(i)r(-i)]>;%,自由電子構(gòu)成的電子氣內(nèi)稟速度(相當于聲速),量綱,>[L71)T7-1)]<;w,外界施加給電子氣(自由電子構(gòu)成的電子氣)的功,量綱,<[r(3)r(-i)]>*>[r(2)r(-2)]<;瓦,外界施加自由電子(自由電子構(gòu)成的電子氣)動量,量綱,<[L/(3)T(T)]>*>[1/(1)丁顯然,_Q_R“t_R4irxr(2)4n*r(2)■⑵/t)從唯象理論來看,歐姆定律,R=y,當指定電流(I)時,測量電壓(U)的值就可定義電阻(R)。顯然,有了該電路中的電阻(R)值,當電流(I)發(fā)生變化時,就可預(yù)言相應(yīng)的電壓(U).根據(jù)量子三維常數(shù)理論,u=翌*也=i*52=i*r;dSdtdt其中,u,電壓,量綱,<[r(3)r(-i)]>*>[r(i)T7-2)]<;Q,電荷,量綱,〈11/(3)丁S,面積,量綱,>[LA(2)r(0)]<;I,電流強度(電流),量綱,<[1/(1)T(7)]>;r,導(dǎo)體中的電阻,量綱,>[r(3)r(-2)]<;t,時間,量綱,>[L7o)r(i)]<o第五個基本單位絕對溫度:開爾文K;新定義:通過玻爾茲曼常數(shù)(物理學(xué)常數(shù))來定義;即,使得玻爾茲曼常數(shù)為,1.380649X10-23kgm2-sC?KT;的溫度單位。根據(jù)量子三維常數(shù)理論,溫度(與孤立量子體系內(nèi)的動能有關(guān)),量綱,>[1/(2)?。?3)]<;玻爾茲曼常數(shù)(k),k=Vp,量綱,<[1/(3)丁普朗克空間,Vp,量綱,<[1/(3)丁絕對溫度(T)可表達為:丁=豁其中。T,孤立量子體系的溫度,量綱,>[L*(2)T*(-3)]<;£泌,孤立量子體系的動能,量綱,<[1/(3)丁丁(-2)";個物體之間的引力,因此,萬有引力與該兩個物體的共同質(zhì)心有關(guān)。對于一個大質(zhì)量物體與一個小質(zhì)量物體之間的萬有引力(落S)來說,可表達為:落"*芳=(4如舁=。*簫3r落"*芳=(4如舁=。*簫3ri2)+r22>+2rl*r2「m1*m2rl十「2=4irG*4*2)+4芯);其中,f第一個物體到共同質(zhì)心的距離,最綱,>[1/(1)r(0)]<;r2,第二個物體到共同質(zhì)心的距離,量綱,》[L?1)丁(0)"。1.3庫侖力公式庫侖力是兩個電荷之間的力,值得注意的是,庫侖公式的邊界條件是,電荷量力,與電荷量《2,是相同的;庫侖力可表達為:。一西~~4n而砌一嬴;孑不尹其中,L,兩個電荷之間的距離,量綱,>[L"(l)T"(0)]<;力第一個電荷到共同質(zhì)心的距離,量綱,>[17(1)丁(0)]<;立第二個電荷到共同質(zhì)心的距離,量綱,>[l/(l)T*(0)]<o2電偶極子及磁偶極子2.1電偶極子電偶極子是由兩個等量異號點電荷組成的系統(tǒng)。電偶極子的特征可用電偶極矩來表達。電偶極子在外電場中,受力矩作用而旋轉(zhuǎn),使其電偶極矩轉(zhuǎn)向外電場方向。電偶極矩就是電偶極子在單位外電場下受到的最大力矩(電矩)。假如,外電場不均勻,除受力矩外,電偶極子還要受到平移作用。電偶極子產(chǎn)生的電場是構(gòu)成它的正,負點電荷產(chǎn)生的電場之矢量和。電偶極矩可表達為:忌=q*?;其中,息,電偶極矩(簡稱電矩),q,點電荷,I一對等量異性點電荷間的距離,電偶極子具有相應(yīng)的電場,對于中心位于坐標系原點的電偶極子來說,其遠方產(chǎn)生的電勢可表達為:小(F)===*懸=2*與;其中,4n£「⑷4no4)行),電勢,量綱,>[L"(2)T7-2)]<;%,真空介電常數(shù),量綱,>[L-(o)r(i)]<;起電偶極矩,量綱,<[1/⑶丁(T)]〉*>[I/(1)丁(0)]<;fp,普朗克頻率,量綱,>[L70)T7-l)]<;r,離開中心的距離,量綱,>[L71)T^(0)]<;此外,位于原點的電偶極子在遠方產(chǎn)生的電場強度,可表達為:后二—寫史—卷其中,4n£0LE,電場強度,量綱,>[1/(DT(-2)"?!?孤立量子體系的體積,量綱,?。?)]>。第六個基本單位物質(zhì)的量:摩爾mol;使得阿伏伽德羅常數(shù)為6.02214076X10236.02214076X10*(23)mol-lmor{-l}的物質(zhì)的量單位。即,固定了阿伏伽德羅常數(shù)為6.02214076X10236.02214076X10^(23)。根據(jù)量子三維常數(shù)理論,物質(zhì)的量的量綱,[「(0)r(0)]。第七個基本單位發(fā)光強度:坎德拉cd;通過給定一個頻率為540.0154X1012540.0154\times10"{12}Hz的單色輻射光源(黃綠色可見光)與一個方向,且該輻射源在該方向的輻射強度為浦83W/sr,則該輻射源在該方向的發(fā)光強度為1cd(物理學(xué)常數(shù))來定義。其中Hz是赫茲,由秒定義;sr是球面度;IV是瓦特;等價為kgm2/s31,根據(jù)量子三維常數(shù)理論,發(fā)光強度的量綱,<[L75)r(-3)]>*>[L"(0)r(-l)]<?SI導(dǎo)出單位是由SI基本單位(或輔助單位按定義式導(dǎo)出的,其數(shù)量很多。例如,赫茲(頻率的單位),量綱,>[L-(o)r(-i)]<o牛頓(力的單位),量綱,417(3)丁丁(-2)]<。帕斯卡(壓強單位,與孤立量子體系的勢能有關(guān)),量綱,>[C(2)r(-3)]<o焦耳(能或功的單位),量綱,<[廠(3)丁(T)D*>[L/(2)丁(-2)]<。瓦特(功率單位)一一1s(秒)內(nèi)給出1J(焦耳)能量的功率,量綱,<[1/(3)>(-1)]〉*>[1/(2)?。?3)"。庫侖(電量單位)1A(安培)電流,在1s(秒)內(nèi)通過電阻(R)所運送的電量,電量的量綱,/(7)]>。伏特(電位差和電動勢單位)一一在流過1A(安培)恒定電流的導(dǎo)線內(nèi),兩點之間所消耗的功率若為1W(瓦特),則這兩點之間的電位差為IV(伏特),量綱,<[L?3)>(T)]>*>[L?l)T?-2)]<。。法拉(電容單位)一一給電容器充1C(庫侖)電量時,二極板之間出現(xiàn)IV(伏特)的電位差,則這個電容器的電容為1F(法拉),即1F=1這個歐姆(電阻單位)一一在導(dǎo)體兩點間加上IV(伏特)的恒定電位差,若導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生1A(安培)的恒定電流,而且導(dǎo)體內(nèi)不存在任何其他電動勢,則這兩點之間的電阻為1C(歐姆),電阻的量綱,>[1/(3)T*(-2)]<o西門子(電導(dǎo)單位)一一。(歐姆)的負一次方,即1S=1Q,亨利(電感單位)一一讓流過一個閉合回路的電流以lA/s(安培每秒)的速率均勻變化,如果回路中產(chǎn)生IV(伏特)的電動勢,則這個回路的電感為1H(亨利),即1H=1V-s/A。韋伯(磁通量單位)一一讓只有一匝的環(huán)路中的磁通量在1s(秒)內(nèi)均勻地減小到零,如果因此在環(huán)路內(nèi)產(chǎn)生IV(伏特)的電動勢,則環(huán)路中的磁通量為1(韋伯),BPlWb=lVSo特斯拉(磁感應(yīng)強度或磁通密度單位)一一每產(chǎn)(平方米)內(nèi)磁通最為IWb(韋伯)的磁感應(yīng)強度,即1T=1Wb/m2o流明(光通量單位)一一發(fā)光強度為led(坎德拉)的均勻點光源向sr(球面度內(nèi)單位立體角)發(fā)射出去的光通量,即1lm=lcd?sr。勒克斯(光照度單位)一一每n?(平方米)為11m(流明)光通量的光照度,即1lx=llm/m貝可勒爾(放射性活度單位)一一1s(秒)內(nèi)發(fā)生1次自發(fā)核轉(zhuǎn)變或躍遷,為IBq(貝可勒爾),即lBq=ls"1o戈瑞(比授予能單位)一一授予1kg(千克)受照物質(zhì)以1J(焦耳)能量的吸收劑量,即lGy=lJ/kg[1]o希沃特(劑量當量)每kg(千克)產(chǎn)生1J(焦耳)的劑量當量,即lSv=l.J/kg?;《龋╮ad)和球面度(sr)(純系幾何單位),已并入導(dǎo)出單位。其定義如下:弧度(rad)個圓內(nèi)兩條半徑之間的平面角。這兩條半徑在圓周上截取的弧長與半徑相等。球面度(sr)個立體角,其頂點位于球心,而它在球面上所截取的面積等于以球半徑為邊長的正方形的面積[1]。物理量單位制目前,物理學(xué)只是一門實驗科學(xué),其理論建立在實驗觀測上。物理量名稱符號單位名稱單位符號導(dǎo)出單位表示導(dǎo)出單位定義面積A(S)平方米m2體積V立方米m3速度V米每秒m/s加速度a米每秒平方m/s2角速度3弧度每秒rad/s頻率f(V)赫(赫茲)Hz1Hz=ls1周期為1秒的周期現(xiàn)象的頻率密度p千克每立方米kg/m3力F牛(牛頓)N1N=lkg?m/s2使1千克質(zhì)量產(chǎn)生1米/秒2加速度的力力矩M牛(牛頓)米N,m動量P千克米每秒kg,m/s壓強P帕(帕斯卡)Pa1Pa=lN/m2每平方米面積上1牛的壓力功、能(能量)W(A)E焦(焦耳)J1J=1N?m1牛力的作用點在力的方向上移動1米距離所做的功功率P瓦(瓦特)W1W=1J/s1秒內(nèi)給出1焦能量的功率電荷(電Q庫(庫c1C=1A-s1安電流在1秒內(nèi)所荷量)侖)c運送的電量電場強度E伏(伏特)每米V/m電位、電伏(特)伏1v—1VU/A在流過1安恒定電流的導(dǎo)線內(nèi),二點之間壓、電勢差U(V)V11V-1\V=1N1,m/C所消耗的功率若為1瓦,則兩點之間的電位差為1伏電容C法(拉)法F1F=1(:/v給電容器充1庫電量時,二板極之間出現(xiàn)1伏的電位差,則電容器的電容為1法歐(姆)歐在導(dǎo)體兩點間加.匕1伏的恒定電位差,若導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生1安的恒電阻RQ1Q=1V/A定電流,且導(dǎo)體內(nèi)不存在其他電動勢,則兩點之間的電阻為1歐電阻率P歐(歐姆)米Q?m磁感應(yīng)強度B特(特斯拉)T1T=1TVb/m2每平方米內(nèi)磁通量為1韋的磁通密度磁通(磁通量)①韋(伯)韋Wb1Wb=lV?s讓只有1匝的環(huán)路中的磁通量在1秒鐘內(nèi)均勻地減小到零,若因此在環(huán)路內(nèi)產(chǎn)生1伏的電動勢,則環(huán)路中的磁通量為1韋電感L亨(利)亨H1H=1Wb/A讓流過一個閉合回路的電流以1安/秒的速率均勻變化,則回路的電感為1亨電導(dǎo)西(西門子)S1S=1QT歐姆的負一次方光通量流(明)流Im1lm=lcd,sr發(fā)光強度為1坎的均勻點光源向單位立體角(球面度內(nèi))發(fā)射出的光通量光照度勒(勒克斯)lx12lx=lIm/m每平方米為1流光通量的光照度放射性貝可(貝Bq1Bq=l1秒內(nèi)發(fā)生1次自發(fā)活度可勒爾)核轉(zhuǎn)變或躍遷吸收劑量戈(戈瑞)授予1千克受照物質(zhì)Gy1Gy=lJ/kg以1焦能量的吸收劑量攝氏度溫度t(華氏度)℃(°E)物體的冷熱程度焦每千比熱容C克攝氏度J/(kg*r)物體的吸放熱能力熱值q焦每千克J/kg燃料燃燒的放熱能力73電磁場與光子1光子(電磁波)光子(電磁波),可表達為:(%*f)*(C2*Q,其中,(%*/),電矢量,量綱,<[L?3)T?T)]>;(C2*2),電通量,量綱,〉[I/(3)T"(-2)"。光子(電磁波)是以光速傳播的,具有特定的頻率及波長,例如,可見光,無線電波,微波,紅外線,紫外線及X射線等。光子(電磁波)在傳播的過程中,電矢量,電通量及前進方向,相互之間保持垂直。當光子(電磁波)遇到物體時,將會產(chǎn)生反射,折射及干涉等現(xiàn)象。2電磁場電磁場(電場及磁場)是指由電荷引起的電場及由運動電荷產(chǎn)生的磁場。麥克斯韋方程式可揭示電場,磁場,電荷及電流等內(nèi)涵。電子可表達為:(一4*3)*(。2*%),其中,(一/*。),電子的單元電荷,量綱,<[-L-(3)T7-1)]>;(C2*Xp),電子的電通量,量綱,>[LX3)?。?2)]<。內(nèi)稟自旋的電子可表達為:電子可表達為:[(一/*心)*加*[5入;)],其中,[(一%*。)*^],電子的磁荷,量綱,[C*入f],磁通量,量綱,>[I/(3)T*(-1)]<.運動電荷可表達為:其中,[(一4*。)*/],相對的磁荷,量綱,>[「(3)?。?2)":[C*入*入p],相對的磁通量,量綱,>口「(3)丁顯然,電能量,(。2*%);磁通量,[C*入*入p];具有內(nèi)在的聯(lián)系。72,漲落耗散定理漲落耗散定理是指平衡態(tài)中的漲落關(guān)聯(lián)行為及非平衡態(tài)中的穩(wěn)態(tài)耗散結(jié)構(gòu)之間的一種對偶聯(lián)系。根據(jù)漲落耗散定理,耗散力越強的體系,其漲落力也越強。如果,粒子向前運動,背景空間將會提供了一個與該粒子運動方向相反的力,體現(xiàn)為耗散力。漲落(耗散)體現(xiàn)為粒子之間的相互作用。73,超導(dǎo)現(xiàn)象超導(dǎo)是指某些物質(zhì)在一定溫度條件下(較低溫度)電阻降為零的屬性。在超導(dǎo)狀態(tài)時,超導(dǎo)體內(nèi)的磁感應(yīng)強度為零。超導(dǎo)體在一定的低溫條件下,其直流電阻率突然消失就稱為零電阻效應(yīng)。顯然,導(dǎo)體沒有電阻(或非常?。瑒t電流流經(jīng)超導(dǎo)體時就不產(chǎn)生熱損耗;電流將無阻力地在導(dǎo)線中形成強大的電流,從而產(chǎn)生超強磁場。超導(dǎo)現(xiàn)象的特點是,零電阻效應(yīng)及邁斯納效應(yīng)。金屬導(dǎo)體具有良好的導(dǎo)電性(體現(xiàn)為電阻較?。?,其原因是金屬原子具有較多的自由電子(電子受到較小的束縛)。絕緣體具有較差的導(dǎo)電性,其原因是缺乏自由電子(電子受到較大的束縛)。對于超導(dǎo)(電阻趨于零)來說,在低溫條件之下,原子被凍僵了,形成電子隧道,電子之間形成庫伯對。根據(jù)量子三維常數(shù)理論,首先,電阻與導(dǎo)線含有的自由電子(導(dǎo)線含有的自由電子密度)有關(guān),也就是說,導(dǎo)線中必須含有自由電子。此外,電阻也與導(dǎo)線溫度有關(guān)。第一種情況,當導(dǎo)線的溫度較高時,自由電子的動能變大(自由電子吸收光子增加動能),眾多的電子形成電子氣(氣態(tài)屬性)體現(xiàn)為較大的電阻。類似于采用管道輸送蒸氣,蒸氣流動受到管道的阻力(相當于電阻)較大。自由電子相互之間體現(xiàn)為庫侖力(片)。1(一%*-)*(-%*/p)=£(一玲*一)*(一/*/p)e47r%L(2)47r*L(2)第二種情況,當導(dǎo)線的溫度較低時,自由電子的動能較
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