黑洞死亡後是什麼?
暑假結束咯
大家又要開始不好好上課瞎想了
恩,感受到一大波腦洞和問題正在襲來~
(/ ̄3 ̄)/
1
Q
地球及一切其他星球自轉的源動力來自哪裡?是什麼能量一直驅使著星球的自轉?
爾獅山
2
Q
為什麼汽車在公路上行駛打開窗子風會外面吹進來,而客機在空中行駛發生破口是,風是將人往外吹呢?
天馬行空
A
其實再仔細一點觀測的話你還會發現,汽車的氣流是從車窗的前部流入,再從車窗的後部流出的。(當然,如果你的后座也開窗了的話就是從你的車窗流入然後從后座車窗流出)
原因很簡單,開窗的時候車內的空氣會被車外向後高速運動的空氣給「拽」走。而車廂是一個相對封閉的環境,一部分空氣被拽走了,另一部分空氣就必須補充進去(使得壓強穩定),於是車外的空氣又從前車窗流進來。之所以是前面進後面出是因為在汽車外面側前方的氣壓大於側後方的氣壓。
而客機的風是完全向外吹的,這是因為客機在萬米高空飛行的時候,機外的大氣壓強非常低。客機為了維持乘客的生命是做了密封增壓處理的。客艙內是地面上的大氣壓,客艙外是萬米高空的大氣壓(考慮速度的話還會更低),飛機就是一個充滿了高壓氣體的鋁罐。因此是完全向外吹。
3
Q
突然冒出個鬼想法:核廢料想辦法投入到活火山口裡有什麼危害嗎?求解答
小凌河
A
那麼核廢料會充分的熔解在岩漿中併流得到處都是......
4
Q
從初二開始學牛頓第一定律開始,就發現很多物理理論都是違背我們的直覺的,為什麼會這樣。如果物理學是描述我們生活的世界,應該符合我們直覺才對啊?
薛定諤很愛貓
A
愛因斯坦說過:「常識就是人在十八歲之前累積的偏見。」任何知識學到深處都會發現,日常生活中能夠接觸到的那點東西是狹隘和渺小得可憐的。像井底的天空。的確,任何知識,不管是物理定律,文學,繪畫還是音樂。它們都誕生於人類對日常生活的思考跟總結。但最終,相對論不在意低速運動的生活常識了,馬爾克斯不再堅持刻板的真實描寫了,畢加索開始在扭曲和瘋狂中探索了,它們都超越了日常生活的範疇。因為如若不然便沒有意義,這些東西是把你帶出井底的工具。所以正確的對待方式只能是不斷地用知識來更新以前的常識,而不是相反。認為知識應該符合常識實在是一種既偷懶又自以為是又危險的想法。
5
Q
如何更簡單的去理解多維空間啊
老司基
A
其實最簡單的辦法真的只有一個,學好線性代數。管你幾維空間都又平凡又簡單的表示出來了。當然,如果你不滿足這些最簡單的高維空間結構,那麼微分幾何,代數拓撲,代數幾何等等大坑在等著你呢。
6
Q
我們平常感受到的海平面到底是多遠(海天相接處)?
低調的真好聽-
A
如果把地球想像成一個非常完美的球體,半徑取6376.5千米(wiki)。人的身高算1米8的話,那麼(非常簡單的平面幾何之後)看到的海天相接處的距離是sqrt(6376501.8^2 - 6376500^2) ~= 4791.1。所以大概是四公里多咯。
如果你非要說地球不是一個完美球體,那麼好吧。赤道附近平均半徑是6378.1千米,極半徑為6356.8千米。分別帶進去是4791.1和4783.8。差別不大。
PS:古埃及人用這個的逆向思維估算過地球半徑哦~
PPS:其實這結論挺好算的嘛,你們這些讀者呀,就是不如本寶寶勤快~
7
Q
我想諮詢一個問題:開發商鼓吹的樓層中間地帶是揚灰層,那麼灰塵在空氣中能夠達到的高度有多高?
敏而好學
A
灰塵在空氣中達到的高度受到很多因素的影響(風速,風向,氣溫,濕度),而且不同尺寸不同電荷不同ph值的灰塵的高度也是不一樣的。所以並沒有一個簡單通用的公式。但至少,某些樓層(經常說的是9-11層)是揚灰層這個說法是謠言,因為每一個地方都不一樣,同一個地方不同的灰塵可能在不同層達到最大,也可能在所有層都差不多。
8
Q
科學家們確定了「場」的構成了么?如果確定了,能否能否給出一個關於其構成的解釋呢? 同理,我們真的認清了「力」是什麼嗎,還是說我們也只是通過創建概念、建立模型就認為已經掌握了它的本質了呢?能否詳細說明它的本質?
小梁同學-默恆
A
物理不是哲學。場也好,力也好,沒有所謂的「本質」的結構。它的結構就是人類按照描述自然的需求自己定義的,比如場,最早就是一個把空間中的每一點都映射到一個數或者一個矢量,張量的連續映射。後來引入了量子化,場在空間的每個點就成了一個算符。再比如力,最早引入是作為一種「導致物體運動變化」的作用。後來隨著理論的發展,力變得越來越不好用,乾脆被打入冷宮不要了。我們定義一種數學結構,如果它可以很好的描述實驗現象,那便是好的;如果不能,那就打入冷宮,換個別的定義。所以,物理不是哲學。嚴格地說,物理學家不關心什麼叫所謂的」本質」。物理學家關心的是這個實驗看到了什麼,這個實驗怎麼解釋,這個解釋能不能正確預測接下來的觀測結果。一切以可觀測對象為中心,一切不依賴於觀測的討論「本質」的問題,或許只是個「empty question」,空談。(溫伯格 言)
9
Q
電腦到底是怎麼一回事?對於完全不懂科學的我來說,抱歉無法將問題提準確,但百度的回答又無法滿足我的好奇,同時自行閱讀也幾乎不知從哪裡下手,特別需要你們的神科普。以下我描述下自己的好奇:1,電腦從無到有,所經歷發現和發展過程,未知領域中的獨立發現是如何可能的,應用整合的思路又是如何發生的?總不能都像是蘋果砸頭。
車口耳
A
問對人了~有兩本非常好的書完全滿足這一類需求。一本是郝柏林院士寫的《數字文明 物理學與計算機》,以一個物理學家的視角從卡片計算機,電子管計算機一路講到晶體管,集成電路,操作系統乃至量子計算機,其間穿擦各種物理原理,是一本很優秀的了解計算機硬體發展史和原理的科普。
另一本是矢澤久雄寫的《程序是怎樣跑起來的》,從另一個角度介紹一個軟體運行起來的底層原理。
而且更棒的是這兩本書都寫得不難懂。
10
Q
大恆星死亡後會形成黑洞,那麼黑洞會不會死亡形成其他天體
天杉水
A
會通過霍金輻射輻射出粒子並逐漸消失蒸發掉,不過速度非常慢,質量越大輻射得越慢。一個太陽質量的黑洞輻射等效的溫度只相當於60個納開爾文,也就是僅僅比絕對零度高了6*10^-8度。而一個月亮質量的黑洞輻射等效的溫度差不多有2.7個開爾文。這個溫度有多小呢?它意味著,像太陽質量那麼大的黑洞要徹底蒸發消失,需要耗費10^67年,而宇宙的年齡大約才10^10年。
11
Q
宇宙膨脹,距離越遠的星系退行速度越快,請問這個退行速度是可以超過光速的嗎(儘管空間膨脹和相對運動不是一回事)?
匿名
A
這是可以的。而且由於超光速無法傳遞信息,所以那些星系我們再也看不到了。所以我們能夠觀測到的宇宙是有一個範圍的。
12
Q
量子衛星上天后,何時開始工作?
大地
A
衛星上天后,由任務運行分系統進行在軌運行管理,負責根據科學應用系統的實驗需求編製指令,將指令傳給測控系統,由其進行指令的上注,用以控制載荷的工作情況,包括載荷開機、關機、參數調整等。所以,什麼時候開始工作需要按照指令來哦~另外,衛星上天后總會有一些測試和調整的時期,時間有長有短,少則一月多則一年,這段時間數據不是正式工作的科學研究數據。
13
Q
一個單獨的光子可以有十億分之一秒數量級的發射時間,是一個具有一定長度的光波列,然後可不可以把通過一系列手段把它長度截成兩半,或者把它變成振幅減半的兩個光子?
理性
A
首先,針對前面的兩個陳述,需要做一些糾正。提問中所說的光波列是在經典的波動光學中的概念,對於光子的行為,經典的波動光學並不能很好的解釋。然後對於「一個單獨的光子可以有納秒量級的發射時間,是一個具有一定長度的光波列」,在這裡對光子所下的定義並不是通常所說的光子。如果把發射時間認為是光波列的時間尺度,然後通過乘以光速把它和光波列的長度聯繫上,那麼這是誤解了這個領域中發射時間的概念。在原子物理和半導體物理的領域中,發射時間指的是可以通過躍遷輻射出光子的高能級的壽命,和經典波動光學的波列概念並沒有很強的聯繫。
光子的概念最早是因單色光與物質相互作用時,出現了能量變動的下限,大小是普朗克常數乘以光波頻率,而沒有出現比這更小的能量變動。所以當時的人們就推測光與物質相互作用是以一份一份能量為單元作用的,這每個能量單元就是光子。雖然這幾十年來,人們來對光子的研究有著各種各樣的進展,但是就目前來說,還是沒有能完美地解釋光子。
然後,對於「把它長度截成兩半」,如果這個指的是在經典波動光學中把一個波包按時間先後分成兩個,比如說讓脈衝光入射到一個以脈衝寬度為周期性打開的反射鏡上,並在兩個出射端裝上探測器,前一半時間的光反射到探測器A上,後一半時間的光反射到探測器B上,那麼在經典波動光學的理解中,確實A和B上都會收到光脈衝信號,其脈寬是原來入射脈寬的一半,這時每個探測器的平均光強度只有原來的一半,也就是出射端的光子總數是原來的一半。如果把入射的脈衝光強度減弱,讓脈衝光的強度小到只有一個光子的能量,結果是要麼探測器A得到了這份能量,要麼探測器B得到了這份能量,兩邊不會同時得到這個光子的信號。這份能量是不能被分開的,此時經典的波動光學不再適用了。
對於光的振幅,量子理論的觀點是和光子的多少相關。而對於一個光子而言,並沒有與經典振幅相對應的概念。取而代之的是,與經典光強(正比于振幅平方)相對應的量子概念是光子的數量。如果用某種手段把光的振幅下降到了一半,那麼它的強度下降到了四分之一,在量子理論的觀點看來,是光束的光子數量減少到了四分之一,而不是「把光子劈成兩半」。還有一個需要區分的概念是光的一個脈衝和一個光子可不是一回事。在光的一個波包裡面,只要光強大,光子的數目就會多。
把一個光子轉換成兩個光子的過程也是存在的,比如非線性光學中的參量下轉換過程。低能態系統吸收一個高能量光子躍遷到了高能態,然後在滿足能量守恆和動量、角動量守恆的條件下躍遷兩次回到低能態,同時輻射出兩個低能量光子。它們的頻率正好是吸收的光的一半,也就是說光子能量是入射光子的一半。但是這個過程和所說的劈波包的做法可是完全不同的。
特别致謝 物理所L02(量子體系光電子學)課題組,空間中心Z. Wang老師對部分問題的支持和詳細回答!
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