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物理世界奇遇记

拾慧|〖寻章摘句〗 qiusir 2020

‎George Gamow

THE NEW WORLD OF MR TOMPKING 《物理世界奇遇记》 ‎George Gamow著，丁奕心译（相对论、量子理论、宇宙大爆炸）（这个书名翻译的好，被拒稿多次，最后还是英国有文化，在达尔文的孙子的牵线在《发现》上刊发...）C.G.H.TOMPKING
（毕业于列宁格勒大学，1928-1932年先后在丹麦的哥本哈根大学和英国剑桥大学师从著名物理学家尼尔斯·玻尔和卢瑟福从事研究工作。）（1938年开始塑造汤普金斯先生这个人物形象，此后不断补充和完善，使得这个形象越来越丰满。甚至在他去世的前一年（1967年），也仍然没有忘记对这本书进行最后一次修订。）
@qiusir:（伽莫夫和阿西莫夫都是俄裔美籍，爱因斯坦和费曼都是犹太人...斯宾诺莎也是啊）南太平洋小岛上土著人制作的木头飞机不管多么逼真，不管多么仔细地模仿美军操作也不能真正起飞；而对黄光能打出电子的金币来说，红光光子是真正的乌合之众。体会成长不能回避文化和基因两大现实问题，当然，今人有顿悟的机会，后人有突变的可能...
1、城市速度极限
年轻人更加用力地蹬着踏板，他发现年轻人并没有增速多少，却因为自己的努力变得更扁了...
2、教授那场引发汤普金斯先生的相对论讲座
“绝对的空间，本质是与外物无关，是永久保持相同且静止的。”“绝对的、真实的时间，就其本身而本质而言，是永久均匀流动的，与外物无关。”这些旧的概念之所以能应用在日常生活和物理学发展的早期阶段，仅仅是因为它们同正确概念的差异是微乎其微的。（牛顿力学是近似的...）
放射性物质发射的电子质量（其速度是0.99c）是静态下电子的好几倍...
3、汤普金斯先生度了个假
当一个参考系的速度发生变化时，在这个参考系中所发生的所有物理进程都会慢下来。（新世界的光速很慢的立意很棒）
4、教授关于弯曲空间和宇宙的讲座
既然任何引力场都等效于某种加速度参考系，也意味着任何具有引力场的空间都是弯曲空间。
我们的空间（目前）是膨胀的。
5、脉动的宇宙
想想一个不知道地球是个球形的古希腊人，假设他指示一个送信人一直向北走直线，要是他发现这个人最终从南边走了回来，想象他会有多么震惊。
一位英国的天文学家甚至曾猜想过，半开玩笑地说：“我们现在天空中可以看见的一些星星，只不过是很久很久以前存在过的恒星的像。”
每一个宇宙都会在一个非常小和一个非常大的半径之间脉动，对于大宇宙来说，脉动周期会很长...
6、宇宙之歌
一位俄国物理学家，名叫伽莫夫，过去三十年一直居住在美国...
万物之源的原子啊！包含万有的原子啊！分裂成极小的碎片。
7、量子碰撞
原子会自发地衰变，发射出非常快的粒子。这些原子，确切说是他们的中心部分---原子核，非常像是车库，而车库中个小汽车---也就是其他粒子也被存放在其中。它们确实会漏出原子核的墙逃走...
古典物理学总是认为，任何两个物体之间的相互作用想要多小就多小...人们确信任何的物理过程，在理论上都可以再任意想要的精度下进行...在自然界中存在某种更小的相互作用的极限，这个极限是永远不可能被超越的。
弗兰克和赫兹用不同能量的电子轰击原子，发现只有在入射电子的能量达到某些分立的值时，原子的能态才会发生特定的改变。
（一个公民不惧怕另一个公民）
在量子理论发展初级阶段的最后呈现出的局面，可以说它并不是古典物理学的基本概念和原理的修正，而是通过神秘的量子条件，从古典物理学中可能出现的连续运动中挑选出一组离散的“容许”运动，对古典物理学进行或多或少的人为限制。
一个人不能用油漆刷子画一幅波斯细密画。
（读专业的书籍，很能体会到求真过程的虚伪或包容...）
8、量子丛林
位置和速度的测不准性都取决于质量。质量越大，测不准性就越小。
如果你了解一个物体的运动，意味着这个运动的物体与你的感官或者仪器发生了某种作用。由于作用和反应是彼此存在的，所以我们可以得出结论，你的测量仪器也对物体发生作用了，或者是它“破坏”了物体的运动，将侧不纯性引入了物体的位置和速度中。
任何物体上的作用都不能低于某个限度，量子常数，h...
量子系统不会受到轻微的影响，它要么完全不受影响，要么发生很大的改变。
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（汤普金斯的插画有点日本风）
9、麦克斯韦的妖精
“我承认试图从海水里提取热量来产生轮船锅炉里的蒸汽是个疯狂的想法。”
希望热量从较冷的的物体流向较热的物体，就像希望钱从赌场的钱柜里流进你的钱包一样。
同大自然赌博时，我们成功的概率小到难以用语言来表达...我们不会由于所有的空气都跑到桌子下面而窒息致死。
当太阳穿过大气层，这种不均匀性会引起光谱中的蓝光发生散射...如果这种密度的涨落存在，那么天空将永远是黑色的，而且星星在白天也清晰可见。
分子之间进行大量无规则碰撞总会使熵倾向于增大，因为绝对的无序是任何统计系统最可能存在的状态。
10、快乐的电子部落
原子已经不再被认为是物质最基本的、最不可分割的组成部分了，现在这样的角色已经教给电子、质子等更小的粒子来扮演。
1808年，道尔顿指出相对比例...
从来不允许两个以上的电子处在同一个轨道上。三角关系总是很麻烦。所以，电子们永远都以“自旋”方向相反的两个电子成对组合，而且如果一个房间已经有了一对电子，外来者就不允许进入了。
正负电子是自杀俱乐部的成员（狂热的婚姻，疯狂的自杀），寻找相互湮灭的对手。它们不会伤害同类额，但是只要一个负电子碰上正电子，就没有多少逃生的机会了。
泡利神父说，电子总是成对诞生的，否则就会违反电荷守恒定律。原子核在强烈的γ射线的作用下诞生的两个粒子...
@qiusir:疫情期间比较认真地阅读了基本物理相关的书，很竭力去编排自己的想法，真不如去阅读和学习伟大人物更早更高级的工作...普通人不配出书哈哈...
11、上一场讲座中汤普金斯先生因为睡着而错过的部分（有趣的穿插）
1808年英国化学家道尔顿就指出，形成比较复杂的化合物所需要的各种化学元素的相对比例总是可以用整数之比来表达...

中世纪的炼金术不能把一种化学元素转化成另外一种化学元素，证明了这些粒子显然是不可分的，于是人们毫不犹豫地给它们起了一个古老的希腊名字“原子”。这个名字一旦给出就一直沿用下来，尽管我们知道这些道尔顿的原子并不是不可分割的，它们实际上是由很多更小的粒子组成，但是我们对它们的名字在语言学上的不一致性，采取视而不见的态度。所以，现代物理学家称作“原子”的实体，根本不是德谟克利特想象出来的物质的基本元素以及不可分割的组成单位，而“原子”这个词如果用于组成“道尔顿的原子”的电子和质子这些小得多的粒子上时，就会比实际上正确得多。（古希腊的哲学家在物理学史上的崇高地位都是不可动摇的。）

（忽然想到，费曼在我一个小老师的眼里，最伟大的莫过于他有足够能力的真诚表达。）
12、原子核的内部
原子核内部的景象非常像普通的液体...原子核具有某种高程度的流动性...（类似有表面张力）
尽管负核子从来没有被观察到，也不排除它们存在的可能性。就几何尺寸而言，核子和电子没有多大的差别，直径都约是10-12cm?(10^{-16}m)
当原子核带电量较大，库仑斥力开始变得可以与内聚力（短程的核力）抗衡。原子核就变得不再稳定，倾向于将某些组成部分驱逐出去。这些不稳定的重原子核会发射质子，因为中子不带电，所以他们不是库仑斥力的作用对象。但由于α粒子是非常稳定的，所以把他们作为一个组合扔出去要比把它分裂成质子和中子扔出去要容易得多。（这部分可以结合教材的核子中子数质子数分布图以及衰变部分）

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原子核类似四周有陡峭高墙的堡垒，既能防止粒子从外部进入，又能防止粒子从里面逸出。而外部射入原子核的炮弹，他们实际上拥有的能量比相应的高墙顶端的能量（势垒）要低。
今天的量子物理学不承认古典理论中清晰的线性轨道，而是用幽灵般模糊的轨道替代它们。这些幽灵般的轨道也能穿过古典观点看来完全没有办法穿过的势垒。
（目前的轻核聚变还停留在脏氢弹）爱德华·泰勒（杨振宁的老师吧，费米推荐过去的，后来因为奥本海默的事...）
13、老木雕匠
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我们用红色代表带正电的粒子，用绿色代表带负电的粒子。你知道红色和绿色就是所谓的补色，如果他们彼此混合就会相互抵消，这就相当于正负电荷的相互抵消。如果原子核由相等数量的来回快速移动的正负电荷组成，它就会是电中性的，而且在你看来是白色的。如果正电荷或者负电荷更多，整个系统就会呈现红色或者绿色。（这种逻辑借鉴到夸克组成核子的时候,夸克禁闭：组成粒子的夸克的色荷总和必须为零（即白色））
14、虚无中的洞
狄拉克得出的结论说真空中充满了电子，他们以一种均匀而无限大的密度分布其中。如果你把自己与悬浮在深海里的鱼换位思考，你可能会理解其中的答案。
（如果说崇拜伽利略、牛顿、卡文迪许等算是复古的尊重，从科学内容上，无疑我们更应该佩服的是爱因斯坦、狄拉克等人...）
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15、汤普金斯先生品尝了一顿日本料理（很好奇汤普金斯为何是位日本人的形象，不会是仁科芳雄吧，也在哥本哈根师从大师波尔过啊）
当质子和中子彼此接近而又没有直接接触时，他们之间实际上没有力产生。但是一旦它们相互接触，就会产生一种非常强大的力量将它们黏合在一起。就像两片胶带，即使距离很近也不会相互吸引，但是只要它们彼此接触，就会像兄弟一样粘在一起。（这比喻，太形象了，不过像兄弟一样似乎哈哈...）
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[?]截图来自这版PDF（电子版的图片要清晰很多，出书的人未必读...）

RR@12.10
@qiusir:班级有些学生很不自信，他们不知道自己其实很优秀。想到自己中学时，一年到头穿着十元一套的草绿色军装，就算平时很注意坐久了也会磨破。每次被老师叫起来回答问题很局促，生怕妹妹缝的补丁会掉。就当年那环境还那么上进，应该被表扬也很骄傲才是，现今才明白被粗鄙之人嘲笑也不算是坏事，而更多时候是无中生有的顾忌...
这些旧的概念之所以能应用在日常生活和物理学发展的早期阶段，仅仅是因为它们同正确概念的差异是微乎其微的。
我们现在天空中可以看见的一些星星，只不过是很久很久以前存在过的恒星的像。（小肖的师兄毕业论文是一个星，据说文章还没发布星星爆炸了）
量子系统不会受到轻微的影响，它要么完全不受影响，要么发生很大的改变。（学生是社会的量子？）
（学校里有男生和女生，通常就像金属一样，男生主动去找女生...还好通常不是如正负电子相遇那么的狂热）
（自己出的那本小册子真的很幼稚，曾经还主动送给过朋友，想起来脸红，别人有太多可以读的好书了，我却送人一本精包装的垃圾...）
就像两片胶带，即使距离很近也不会相互吸引，但是只要它们彼此接触，就会像兄弟一样粘在一起。（短程力很好的描述）

On this day..

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