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2018-05-18 18:18 |
科學(xué)與藝術(shù)的碰撞：中科院24個(gè)井蓋現(xiàn)身物理學(xué)公式
近日，中國(guó)科學(xué)院物理所的不少井蓋換了“新裝”，每個(gè)卡通圖案對(duì)應(yīng)著一個(gè)物理學(xué)公式，科學(xué)與藝術(shù)在24個(gè)井蓋上碰撞出有趣的火花。 v<S?"#
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一只青蛙站在木塊上在河中自在地漂流，背后蘊(yùn)含的便是大家熟知的阿基米德浮力定律；一只貓咪望向魚(yú)缸中的小魚(yú)，貓咪眼睛看到的魚(yú)的位置比它實(shí)際的位置要高，這其實(shí)是斯涅爾定律，也就是光的折射定律在中間“搗鬼”；一位男士向心儀的女生告白成功，而旁邊的另一位男士卻心灰意冷，其中的奧義就在他們身上箭頭的方向上——描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的泡利不相容原理讓這個(gè)愛(ài)情故事變得“幾家歡喜幾家愁”…… ca!x{,Cvnj
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1.傅里葉變換公式 JI~@H /j
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傅里葉變換是最常用的一種積分變換，它在物理學(xué)、信息學(xué)科等各領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。值得一提的是，很多芯片中就有專門(mén)進(jìn)行傅里葉變換的組成部分。 ?pp|~A)b
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2.斯涅爾定理 zlN<yZB^
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斯涅爾定理就是大家熟悉的折射定理。光經(jīng)過(guò)不同介質(zhì)界面時(shí)會(huì)發(fā)生折射，折射的大小與折射率有關(guān)。現(xiàn)實(shí)生活中的例子就是將筷子一端傾斜著插入水中，從水面上看筷子似乎斷了一樣。 ew6\Z$1c~
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3.麥克斯韋方程組 1ml{oqNj
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大名鼎鼎的麥克斯韋方程組，簡(jiǎn)潔優(yōu)美地刻畫(huà)了磁場(chǎng)與電場(chǎng)的關(guān)系。圖中表現(xiàn)的是電磁波，電磁波是橫波，其電場(chǎng)和磁場(chǎng)振動(dòng)方向互相垂直，都垂直于電磁波傳播方向。 }^3ICwzm
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4.伯努利方程 P}C;%KzA
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伯努利在1726年提出的流體力學(xué)原理，基本內(nèi)容是壓力勢(shì)能+動(dòng)能+重力勢(shì)能=常量。生活中最常遇見(jiàn)的結(jié)論就是速度越快壓力越小，如圖所示：一張普通A4紙，抓住一邊，向另一邊用力吹氣，紙另一邊就會(huì)飄起來(lái)。 "DNiVL.
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5.薛定諤方程 .UJjB}4$f
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薛定諤方程是量子力學(xué)最基本的方程之一。更著名的是“薛定諤的貓”思想實(shí)驗(yàn)：如果把貓關(guān)在箱子里，里面有一個(gè)可能衰變粒子控制的毒氣裝置，粒子衰變時(shí)候會(huì)觸發(fā)毒氣裝置殺死貓，那么沒(méi)觀測(cè)粒子之前粒子處于疊加態(tài)上，貓是不是處于又死又活的狀態(tài)？ SAw. 6<Wy-
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6.不確定關(guān)系 aJ}Cq k
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量子力學(xué)里非常有名的關(guān)系，1927年由海森堡提出。對(duì)于粒子動(dòng)量和位置而言，就是指無(wú)法同時(shí)測(cè)量得到粒子的位置和粒子的動(dòng)量。注意：不確定關(guān)系是系統(tǒng)的內(nèi)秉性質(zhì)，與觀察者無(wú)關(guān)，所以稱之為測(cè)不準(zhǔn)原理是不正確的。 z>./lu\
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7.浮力 YF<;s^&@u
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初中就學(xué)過(guò)的經(jīng)典定律，物體在水中受到的浮力等于其排開(kāi)水的質(zhì)量。相傳是阿基米德在洗澡時(shí)候發(fā)現(xiàn)的。 7|e D}=jy
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8.牛頓萬(wàn)有引力定律 5PU$D`7it
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傳說(shuō)中牛頓被蘋(píng)果樹(shù)砸中后得到的方程。實(shí)際上是，牛頓在家鄉(xiāng)躲避瘟疫時(shí)，仔細(xì)研究開(kāi)普勒三定律后發(fā)展得出的定律。 j I9Kn41
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9.質(zhì)能關(guān)系 XN1\!CM8
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愛(ài)因斯坦最被人津津樂(lè)道的看上去最簡(jiǎn)單公式——質(zhì)能方程。物質(zhì)的能量等于其質(zhì)量乘以光速的平方，舉個(gè)例子，1克物質(zhì)內(nèi)含的能量釋放出來(lái)相當(dāng)于2萬(wàn)噸T N T爆炸釋放的能量。 KD5}
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