來補修20年前,高中課堂上沒學好的物理與化學觀念(以免荼毒的自己的孩子)
謎之音:
這七堂課其實一點都不簡單(怒+翻桌/摔書)
週期表的蛻變
http://pansci.asia/archives/87187
薛丁格方程式
https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%96%9B%E5%AE%9A%E8%B0%94%E6%96%B9%E7%A8%8B
所謂的電子並非永遠存在,而只有當他和某個東西交互作用的時候,才會被”看見”它的存在。電子與量子根本不存在於”一個地點’。
沒有辦法預測電子會在哪裡出現,只能估計它在不同位置出現的機率。
=>從古典確定性的機械觀點,轉變為不確定性的機率觀點
量子力學很神秘-它並不描述量子本身,它描述的是量子之間如何彼此影響
因此無法描繪一個系統本質上是否實際存在,我們所能觀察到的所謂”真實”只不過是量子間的交互作用。
第三堂課宇宙的架構
第四堂課 基本粒子
宇宙由光(能量)和物質組成
能量與物質可以互換
光是由光子組成
而物質由原子所組成
原子有原子核、周圍有電子環繞
原子核再由質子和中子組成
質子和中子又是由稱為夸克的微小粒子組成
夸克
而把質子和中子内的夸克結合在一起的是膠子
電子、光子、夸克與膠子是目前人類所理解組成萬物的基本粒子
外加其他的幾種粒子
微中子(暗物質):充斥宇宙內,但幾乎不和其他基本粒子有任何作用
希格斯玻色子
量子力學與粒子物理的標準模型
標準模型(英語:Standard Model, SM)是一套描述強力、弱力及電磁力這三種基本力及組成所有物質的基本粒子的理論。它隷屬量子場論的範疇,並與量子力學及狹義相對論相容。到目前為止,幾乎所有對以上三種力的實驗的結果都合乎這套理論的預測。但是標準模型還不是一套萬有理論,主要是因為它並沒有描述到重力。
強力-膠子把夸克合成中子與質子
弱力-次原子粒子的放射性衰變與氫融合的過程
電磁力
重力
所有其他的力(例如摩擦力)都是由這些粒子運動帶來的基本交互作用及動量而來。(呵呵,這微觀的量子力學與粒子物哩,真是超級違反大家日常生活的直覺與認知)
暗物質無法透過標準模型描述
宇宙還有很多是人類現有物理或哲學所無法想像的。
標準模型不夠好(有某些場?某些力?以某些常數值?相互作用,並有特定的對稱?=>人類目前只知What and How, but not Why)
第五堂課空間的顆粒
物理學的突破來自於整合兩種對立的現象與理論
e.g.,
牛頓萬有引力:伽利略的拋物線+克卜勒觀察到的天體橢圓軌跡
馬克斯威電磁學:整合電與磁的理論
愛因斯坦的對論:整合了電磁場與重力(萬有引力)間的理論缺口
目前的大挑戰
大尺度的相對論VS圍觀尺度的粒子力學
空間是有很多微小的量子組成=>迴圈量子重力論
時空是離散、可被切割而不是連續的
另一派理論-弦理論
以上理論目前可能算是屬於哲學與數學的範疇,不能完全算是物理學(因為尚未被證實)
在空間粒子的微小尺度底下,空間與量子彼此不斷交互作用,只是一種幻像(各種粒子交互震動與影響合成的旋律)
非常大被壓縮成非常小=>黑洞
第六堂課 機率、時間,以及黑洞釋放的熱
波茲曼方程式
熱之所以從溫度高的物體流向溫度低的物體,並非受限於某個絕對的定律,而是只這種情況的發生機率比較高
熱力學
熵Entropy
目前沒有描述熱在時空當中傳播的方程式
時間到底是什麼
從人類的開始人們就知道時間是不可逆的,人出生、成長、衰老、死亡,沒有反過來的。玻璃瓶掉到地上摔破,沒有破瓶子從地上跳起來合整的。古典力學無法解釋時間的不可逆性。兩個粒子彈性碰撞的過程順過來反過去沒有實質上的區別。時間的不可逆性只有在統計力學和熱力學的觀點下才可被理論地解釋。熱力學第二定律說在一個封閉的系統中(我們可以將宇宙看成是最大的可能的封閉系統)熵只能增大,不能減小。宇宙中的熵增大後不能減小,因此時間是不可逆的。
「現在」這個時間的觀念,亦取決觀察者,沒有一個「此刻」的客觀定義
發熱的黑洞有如以量子、重力和熱力三種自然現象寫成的羅賽塔石碑,等著人去破解謎題。
第七堂課回歸自我
如果世界是一群瞬息萬變的空間與物質量子組成大型拼圖,那我們是什麼?
所謂的認知、意識與人的自由意志又是什麼?(我們只是一堆交換能量與資訊的粒子?)
資訊統整理論
我們就是自然的一部分,也只是宇宙緣起緣滅的一小部份無足掛齒,個人的靈魂亦復如此。
能夠感受與思索這一切與其意義,已經是一種奇蹟與恩典。
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