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科技背景图物理(物理朋友圈背景图)学到了

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  • 2023-09-05
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研读温伯格的著作,或许是最好的纪念。

科技背景图物理(物理朋友圈背景图)学到了

 

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▲温伯格看着你©Frank Curry前天也就是7月23日,当今最伟大的理论物理学家之一,史蒂文·温伯格(Steven Weinberg,1933-2021)因病去世,享年88岁温伯格是当今物理学界的巨擘,学术成就非凡,又富有文学诗人的才情,我们在这里纪念他。

1979年,他和谢尔登·李·格拉肖(Sheldon Lee Glashow,1932-)、阿卜杜斯·萨拉姆(Abdus Salam,1926—1996)因中性流(Z玻色子)的发现荣获诺贝尔物理学奖这一发现在1978年的实验中被验证。

▲组成我们世界的标准粒子图表,可谓优雅、美丽、简洁©wiki粒子物理标准模型是描述除引力之外的三种基本力及基本粒子的理论,温伯格便是其缔造者之一自然界存在四种基本力,电磁力、强相互作用力、弱相互作用力和引力。

简单地说,电磁力是电场、磁场或者电磁场的带电粒子所受到的作用力在现代物理学中,物质由基本粒子构成,其中带电粒子是具有净电荷的物质,而光子是传递电磁力的媒介在我们的日常生活中所描述到的力,比如摩擦力、分子作用力、你施加在物理上的推力和拉力等等,都是电磁力的宏观表现。

而强相互作用力是指强子如质子、中子之间的作用力它的作用力最强,但是作用范围是在纳米以下到飞米(10^(-15)米)的量级,由胶子作为传递媒介(能量低时以介子为媒介)描述它的理论是量子色动力学(Quantum Chromodynamics)。

,因为其效果与夸克的色荷有关(色荷是夸克的一种属性)弱相互作用力作用距离更短,影响所有的费米子(可以去基本粒子图表中找找),也就是标准模型中自旋为半奇数的粒子它是由W及Z玻色子的交换作用(即发射或吸收)。

所引起的,这种发射中最有名的是β衰变,它是放射性的一种表现。

▲β衰变:原子核自发地放射出β粒子或俘获一个轨道电子,放出电子的衰变过程称为β-衰变;放出正电的衰变过程称为β+衰变©wiki放射性衰变过程便是弱作用的一种表现,比如通过碳的衰变情况被我们用于鉴定古老化石等的年龄

而温伯格等人的研究将弱相互作用力与电磁力统一起来,描述为统一作用的不同方面,并且在理论中成功地预言了弱中性流,被后来的实验所证明引力就是由于物体间的质量而产生相互吸引的作用力,它的作用范围与电磁力一样,是长程力,也就是能到无穷远,当然随着距离增加力量会减弱。

虽然引力是我们作为人类感受最强烈的,但是却是这四种基本力中最小的我们的强烈感觉来自于地球与太阳等天体之间的大质量如果讨论的是基本粒子,它们的引力相较于其他作用力就可以忽略了而就是这让我们觉得最为明显的引力,目前是最为棘手的方面,因为。

它与其他力的统一过程遭遇了很多困难粒子物理学家梦寐以求的就是找到一套理论,能统一描述这四种力并为实验所证明对于引力的研究,我们转换目光从小及大以宇宙来作为研究而因为粒子物理方面的贡献而获得诺贝尔学奖的温伯格,也同样对宇宙学有重大贡献。

他也是科学论文也是被引用最为频繁的学者之一。并且,他所荣获的各种荣誉也不计其数。

温伯格对教材编撰、科普传播方面作出了重要贡献,相信所有物理系的学生至少都要求研读温伯格的著作虽然相较于大名鼎鼎的霍金,在国内,非物理学人对他可能听闻不多,但是温伯格的各类科普著作在业界享誉盛名建议大家去读一下他几本面向于大众的科普书籍:。

▲《亚原子的发现》©豆瓣读书《亚原子粒子的发现》:不需要太多科学背景知识就可以阅读本书,书里梳理了从点电子的发现到其他各类粒子的故事对我们感性、定性和形象地认识粒子世界有巨大帮助里面有相关的背景知识回顾,每一个都是生动有趣、充满细节的故事,而每一个故事都联系着我们认识世界的重要过程。

从大家熟知的牛顿运动到电力、磁力、电子的发现,遵循历史的脉络,读后你一定有焕然新生的收获

▲《宇宙最初三分钟》©baidu《宇宙最初三分钟》:宇宙从何而来是我们每个人与生俱来所好奇的,书里描述了从微小的粒子到无边的宇宙,在最初的三分钟里发生的从无到有的过程这本书通俗的讲述了那些科学家和科研工作者研究的神秘而遥远的问题,尤其是宇宙学这听似“高大上”的专业方向中的重要内容。

宇宙的最初是什么样子,你难道不想了解一下吗?

▲《终极理论之梦》,封面好美©amazon《终极理论之梦》:正如我前文所说,这是每个物理学家所期盼的梦从相对论、量子力学到被万众瞩目可能称为终极理论的弦论,温伯格讲述了自己及大家共同的追求物理学讲求简洁优美的形式,所谓大道至简,“折磨”千万学子的物理其实是所有学科中最“简单”的。

解释万物的终极理论究竟是否存在?如果是,会是什么样子呢?另外,温伯格一直以来对物理、科技、社会和历史等各类领域中有很多独特见解和分析看法,下面这两本书便可以了解其融合各种学科和议题的论述:《湖畔遐思》和

《给世界的答案》科学和人文也可以融合,比如后者讲到了物理学和许多其他学科之间在历史上的纠缠和联系,包括音乐、哲学、宗教等当然,还有他为本物理领域撰写的重要教科书类的著作,这是需要一定或者成熟的物理学背景才能够掌握的:。

▲《量子场论》3卷,朋友,你感受到力量了吗?©子虚村《量子场论》3卷:相信学过或者正在学的物理系学生都领教过,因为这差不多是领域内最优秀的研究生教材大家估计都被虐得严重,我猜每天都有大量的学生都沉浸在这几本书里无法自拔吧。

在研究生期间学习的时候,这厚重的教材也使我一直挣扎在垂死边缘

▲《宇宙学》©amazon《宇宙学》:这本是我们宇宙学方向的专业教材之一,内容详尽,推导严谨想要学习宇宙学的话建议先瞻仰一下,看看自己是否适合当时还在大学的时候就被建议买了这本书,里面公式颇多,由于我资质不高,一页一页艰难学习,严格说起来并没有全部读完,。

真是惭愧阿《引力和宇宙学》:系统性地介绍了下引力理论中的狭义相对论、广义相对论的基本知识,还有其数学描述形式张量分析,后面再逐步引到宇宙学的方方面面相比于上一本《宇宙学》,这本框架更大些,可能更好入手,因为上本毕竟更偏教材。

温伯格投入一生在物理学研究的前沿,并且还为物理学教学培养等作出了重大贡献,甚至年老也笔耕不辍随便举个例子,比如他曾经给科研工作者的建议:温伯格:给科学工作者的四条黄金建议,本人亲自为我们推荐了其他科研读物:。

史蒂文·温伯格推荐的13本经典科学读物,还有诸多演讲视频,大家可以去找来学习当然,他还有很多其他的作品,这里不一一介绍了,我猜能把前面几本书扎扎实实读完的人全世界都寥寥无几吧如果你身边有物理系的朋友,他的朋友圈肯定已经被刷屏了,各大物理学专栏都在发表相关文章,大家都在祭奠和怀念这位物理学巨匠。

除了作品之外,温伯格的生平也充满了各种传奇故事,我给大家在这里再推几篇文章(点击可查看):温伯格:“诗人科学家”与“物理帝国主义者”;温伯格:科学能够解释一切吗?;宇宙终极理论尚未完成,斯人已逝 | 纪念温伯格

在很多时候,大众听闻物理学这一名词时,可能第一感觉是复杂而艰难的——也许因为想到了中学物理中的那些繁琐分析和计算事实上,这是由于你根本没有理解什么是物理学(当然也许谁也没有真正彻底理解)我认为恰恰相反,物理学在特定的条件下,我们能够。

设计实验、预测结果,它从最基本而简单的原理出发,符合清晰的规律定理,遵循优雅的数学公式,为我们社会带来真正根本性的改变和进步。

▲温伯格在黑板前©sougou

这篇小文肯定完全不足以道尽其伟大和重要,但是我希望物理系圈外的朋友闲暇时候可以去直接阅读大牛本人撰写的科普著作,这样你才能真正自己去感受他的深邃的思想和广袤的知识希望我们接过捕捉粒子、探究宇宙的火把,去照亮物理学的茫茫来路。

[各位村民,下期再见!]- 文/子虚村长 -- 图/见标注 -- 参考文献/见相应括号内容 -完

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