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深度:宇称不守恒到底说了啥?杨振宁和李政道的发现究竟有多大意义?
宇称不守恒,这是一个让许多中国人既熟悉又陌生的词语! 熟悉,是因为这是全球华人的第一个诺贝尔奖,我们的教科书和媒体会经常提到这个也是很自然的事情;陌生,是因为大多人除了知道杨振宁和李政道发现了它以外,完全不知道这个宇称不守恒到底在说啥。 另...
深度:杨-米尔斯理论说了啥?为什么说这是杨振宁超越他诺奖的贡献?
在上一篇文章《深度:宇称不守恒到底说了啥?杨振宁和李政道的发现究竟有多大意义?》里,长尾君用了很长的篇幅跟大家聊了聊宇称不守恒的事。大家也知道杨振宁和李政道先生因此斩获了全球华人的第一个诺贝尔奖,然而,对杨振宁关注多一点的人就会经常听到这样...
闵氏几何是什么?它是如何统一时空并极大简化狭义相对论的?
1905年,爱因斯坦正式提出了狭义相对论;1908年,闵可夫斯基给出了狭义相对论的几何表述,也就是我们这里说的闵氏几何。爱因斯坦一开始对这套几何语言很反感,认为这些纯数学上的“花架子”没什么用,还增加了相对论的复杂度。但是,他很快就发现闵氏...
相对论前夜:牛顿和麦克斯韦的战争
为了给狭义相对论作铺垫,我专门写了三篇麦克斯韦方程组的文章,为了让中小学生能更好理解麦克斯韦方程组,我又补了一篇微积分,现在终于可以正式谈狭义相对论了。为什么讲狭义相对论要先讲电磁理论呢? 爱因斯坦发表狭义相对论的论文叫《论动体的电动力学》...
相对论诞生:爱因斯坦是如何创立狭义相对论的? | 主线
在上一篇文章《相对论前夜:牛顿和麦克斯韦的战争》里,我给大家描绘了相对论诞生前夜的物理图景:伽利略携相对性原理横空出世,跟牛顿力学配合得天衣无缝。伽利略变换代表了绝对时空观,牛顿力学的所有定律又可以在伽利略变换下保持数学形式不变,也就是具有...
你也能懂的质能方程E=mc²
提到爱因斯坦,很多人的第一反应就是E=mc²。没办法,质能方程看起来“太简单”了:左边的E代表能量,右边的m代表质量,c是光速,都是中学生就能看懂的物理量。而且,这个方程看起来太神奇了,它告诉我们一般物体都蕴含了巨大的能量,原子弹那毁天灭地...
最美的公式:你也能懂的麦克斯韦方程组(微分篇)
在上一篇文章《最美的公式:你也能懂的麦克斯韦方程组(积分篇)》里,长尾科技带着大家从零开始一步一步认识了麦克斯韦方程组的积分形式,这篇文章我们就来看看它的微分形式。在积分篇里,我们一直在跟电场、磁场的通量打交道。我们任意画一个曲面,这个曲面...
见证奇迹的时刻:如何从麦克斯韦方程组推出电磁波?
在前两篇文章里,长尾君给大家介绍了麦克斯韦方程组的积分和微分形式。大家也都知道麦克斯韦从这套方程组里推导出了电磁波,然后通过计算发现电磁波的速度正好等于光速。于是,麦克斯韦就预言“光是一种电磁波”,这个预言后来被赫兹证实。电磁波的发现让麦克...
最美的公式:你也能懂的麦克斯韦方程组(积分篇)
2004年,英国的科学期刊《物理世界》举办了一个活动:让读者选出科学史上最伟大的公式。结果,麦克斯韦方程组力压质能方程、欧拉公式、牛顿第二定律、勾股定理、薛定谔方程等”方程界“的巨擘,高居榜首。麦克斯韦方程组以一种近乎完美的方式统一了电和磁...
你也能懂的微积分
前面接连发了三篇麦克斯韦方程组的文章(积分篇、微分篇和电磁波篇),从理论上来说,讲麦克斯韦方程组不讲微积分是不行的,因为人家本来就是一组积分方程和一组微分方程。但是,为了让更多人,尤其是中学生也能理解这“最美的公式”,长尾君还是预设不懂微积...
不确定性原理到底在说什么?
提到量子力学,不确定性原理就是一个绕不开的话题。不确定性原理非常直观地体现了量子力学和经典力学之间的差异,而且表述还非常简单。它既不像薛定谔方程那样需要微积分和分析力学的基础,也不像算符、矩阵那样需要线性代数的基础,基本上谁都能谈几句。但是...
什么是高中物理?
很多同学初中时很喜欢物理,觉得物理很简单也很有意思。但一到高中就感觉跟不上了,感觉跟自己以前认识的物理不是一个东西,不再那么直观,也不再那么简单有趣。于是,在一些可以自由选择高考科目的地方,大量考生纷纷放弃物理,“弃考物理”曾一度成为热门话...
什么是量子力学?
提到量子力学,很多人的第一反应是微观、不连续、不确定,然后就是玄乎、奇怪、诡异,乃至恐怖。有这样的想法并不奇怪,毕竟,它跟经典物理的确不太一样,大家也乐于相信玻尔说的:“如果谁不为量子力学感到困惑,他就还没理解它。”许多文章、视频也喜欢把量...

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