标签:#基本物理概念

共 154 篇文章

不稳定性

在許多領域中,不穩定是指一個可由其輸出或內在狀態描述的系統,其狀態可能會不受限制的成長(有時會稱為發散)。另一個對應的詞是穩定性理論,穩定有許多種定義,其中一種定義是指對系統施加一個小型的外擾,使系統離開一平衡狀態,外擾去除後,系統會回到原來的平衡狀態。 以右圖為例: 一個山丘上的球,若推往任何一個方向,球會移動離開山丘,在推力消除後,球仍會繼續往下滾,離山丘的距離越來越遠,這是不穩定的系統。 一個山谷中的球,若推往任何一個方向,球會移…

标准重力加速度

标准重力加速度(英语:standard gravity acceleration、normal gravity acceleration或standard acceleration of free fall),也简称標準重力(英語:standard gravity),通常以 g_0 或 g_n 表示, 是在地球表面的水平線的由于地球重力而產生的額定加速度。大約為9.80665 m/s2 (approx. 32.174 ft/s2)。 這…

準粒子

準粒子(quasiparticles),也叫做元激发(elementary excitations)或集體激發(collective excitations),是物理學中一種發生在微觀複雜系統的突現現象。 作為少數簡化多體問題的手段之一,準粒子的概念在凝態物理尤其重要。例如固態系統中,由于粒子间的相互作用,会激发出另一些虛擬的粒子。以電子在半導體中的運動為例,電子在運動過程中受到來自原子核以及其它電子的作用,然而其行為可以視作帶有不同質…

Β粒子

原子核構成的α射線很容易被一張紙擋住。由電子或正電子組成的β射線可以被鋁板擋住,但γ射線則需要用鉛或混凝土等高密度的材料才能阻擋]] β粒子(英文:Beta particle),也被稱作β射線或β輻射,為β衰變時從原子核放射出的高能、高速的電子或正電子。β衰變可分為β−衰變和β+衰變,分別產生電子和正電子。 能量為0.5 MeV的β粒子大約有1公尺的射程,其距離取決於粒子能量。 β粒子是一種游離輻射,從的角度來說,它被認為比γ射線更容易…

绝对零度

絕對零度()是熱力學的最低溫度,是粒子動能低到量子力學最低點時物質的温度,絕對零度是僅存於理論的下限值,其熱力學溫標寫成0K,等於攝氏溫標零下273.15度(即−273.15℃)或華氏溫標零下459.67度(即−459.67℉)。物質的温度取決於其內原子、分子等粒子的動能。根據麥克斯韋-玻爾茲曼分佈,粒子動能越高,物質溫度就越高。理論上,若粒子動能低到量子力學的最低點時,物質即達到絕對零度,不能再低。然而,根據熱力學定律,絕對零度永遠無…

靜電學

,奧拉迪亞的閃電是一種靜電現象。]] 靜電學是研究「靜止電荷」的特性及規律的一門學科,電學的領域之一。靜電即電荷在靜止時的狀態,沒有電荷流動。而靜止電荷所建立的電場稱為靜電場,是指不隨時間變化的電場,該靜電場對於場中的電荷有作用力。 靜電現象 在公元前六世紀,人類就發現琥珀摩擦後,能夠吸引輕小物體的「靜電現象」。這是自由電荷在物體之間轉移後,所呈現的電性。此外絲綢或毛料摩擦時,產生的小火花,是電荷中和的效果。「雷電」則是大自然中,因為雲…

质量

质量()是物体的。在原子和粒子物理学发现之前,传统上认为它与物体中物质的数量有关。研究发现,不同原子和不同基本粒子,在理论上可具有相同数量的物质,但却具有不同的质量。现代物理学中的质量有多种定义,这些定义在概念上虽不同,但在物理上是等价的。 质量可用实验方法定义为“物体惯性的测度”;意思是“物体受净力时,对加速度(速度变化)的抗性”。物体的质量也决定了它对其他物体的引-{}-力强度。 在日常生活中,常用“重量”表示“質量”,但是在科学上…

时间箭头

物理学在微观的层次几乎完全是时间对称的,这意味着物理学定律在时间流易的方向倒转之后仍然保持为真。但是在宏观层次却显得并不是那么回事:时间存在着明显的方向性。時間箭頭(,又稱時間之箭)就是用于描述这种不对称的现象。 所谓“在微观的层次几乎完全是时间对称的”,通俗地说意指:随着尺度的减小,事件逆向发生的概率逐渐趋近于正向发生的概率。当尺度非常小时,我们认为两者是近似相等的。 历史 的肖像。]] 在“时间箭头”原理提出之前,路德维希·玻尔兹曼…

纳维-斯托克斯方程

纳维-斯托克斯方程(),是一组描述液体、空气等流体的運動的偏微分方程。该方程以法國物理學家克劳德-路易·纳维和愛爾蘭物理學家乔治·斯托克斯的名字命名。 纳维-斯托克斯方程描述了牛頓流體在运动过程中需要满足的動量和質量守恆性质。在纳维-斯托克斯方程的一些应用中,会将该方程与状态方程一同列出,以說明流體壓強、溫度和密度三者之間的關係。 纳维-斯托克斯方程是将牛顿第二定律应用到流体动力学之后得到的结果。与欧拉方程不同,纳维-斯托克斯方程考虑了…

牛顿运动定律

。]] 》1687年版本裡,以拉丁文撰寫的牛頓第一定律及牛頓第二定律。]] 在經典力學中,牛頓運動定律(Newton's laws of motion)描述施加於物體的外力與物體所呈現出的運動彼此之間的關係。這些定律被譽為經典力學的基礎,是英國物理泰斗艾薩克·牛頓所提出的三條運動定律的總稱。 牛頓運動定律的現代版本通常表述為: 第一(运动)定律:假若施加於某物體的外力為零,則該物體的運動速度不變(慣性定律) 第二(运动)定律:施加於物體…

费曼图

與正電子湮滅產生虛光子,而該虛光子生成夸克-反夸克組,然後其中一個放射出一個膠子。(時間由左至右,一維空間由下至上)]] 费曼图()是美国物理学家理查德·费曼在处理量子场论时提出的一种形象化的方法,描述粒子之间的相互作用、直观地表示粒子散射、反应和转化等过程。使用费曼图可以方便地计算出一个反应过程的跃迁概率。 在费曼图中,粒子用線表示,费米子一般用实线,光子用波浪线,玻色子用虚线,胶子用圈线。一線與另一線的連接點稱為頂點。费曼图的橫軸一…

单电子宇宙

单电子宇宙假设由是1940年春季约翰·惠勒在给理查德·费曼的电话中提出的一个假设,它认为所有电子和正电子实际上都是同一个实体在时间线上前后移动的体现。根据费曼所说: 总览 这个想法是基于每个电子在时空中穿梭的世界线。惠勒提出,这样的世界线可能不是无数个电子形成的线而是单一的一条,像一个巨大的缠结,可以追溯到同一个电子。时间线上的任何一个时刻都可以表示为时空上的一个切片,且该切片上会落有无数时间线相交产生的结点。 每个这样的结点,代表该时…

引力

]] 运转]] 引-{}-力又叫万有引力,是指任何有质量的物体或物质粒子之间必然存在的相互吸引力。一个物体在天体附近所受到的该天体的引力则被称之为重-{}-力。 引力是自然界的四大基本相互作用之一,所以也被称作引力相互作用;另外三个基本相互作用是电磁相互作用、弱相互作用及强相互作用。在这四个基本相互作用中,引力是相对强度最小的一个,但它也是一种长程力,作用距离无限远,再加上大量物质的聚集,引力效应在宏观世界,特别是大尺度的天文现象中尤为…

光速

光速,指光在真空中的速率,是一個物理常數,一般記作,精確值為'(有时会取为')。這一數值之所以是精確值,是因為公尺的定義本身就是基於光速和國際時間標準的,任何对光速更精确的测定,都不会改变光速的精确值,相反地,将会使得人们对1公尺的定义更为精确。 根據狹義相對論,光速是宇宙中所有的物質運動、訊息傳播的速度上限,也是所有無質量粒子及對應的場波動在真空中運行的速度。這一速度獨立於射源運動以及觀測者所身處的慣性參考系。 數值、記法及單位 真空…

安培环路定律

,I:电流强度。]] 安培環路定律(Ampère's circuital law)常簡稱“安培定律”,是经典电磁学中将“闭合回路(环路)周围磁场的环量”与“穿过该环路的电流”联系起来的定律。此定律可借由测量一圈的“磁场足迹”,来反推中间穿过了多少电流。安培环路定律属于靜磁學基本定律。由于毕奥-萨伐尔定律是基本公理,此磁场与电流的环路关系是可以被数学证明出来的,因此,严谨的称呼,应该为安培环路定理(Ampère's circuital t…

吉布斯能

在热力学裏,吉布斯能(),又称吉布斯自由能、吉布斯函数、自由焓,常用英文字母G標記。吉布斯能是國際化學聯會建議採用的名稱。吉布斯能是描述系統的熱力性質的一種熱力勢,定義為 :G\ \stackrel{def}{=}\ U - TS + pV = H - TS; 其中,U是系统的内能,T是絕對温度,S是熵,p是压强,V是体积,H是焓。 假設在等温等压狀況下,一個熱力系統從良好定義初態變換到良好定義終態,則其吉布斯能減少量必定大於或等於其所…

半經典物理學

半經典物理學(英文:Semiclassical physics),或稱“半經典力學”,是物理學其中一個較新的範疇。半經典物理學理論把系統的某些元素視之為量子的,而同時把另一些元素視為經典系統看待。例如,在研究分子光譜時,外加的電場可以當作是經典的,而化學鍵則視為量子系統。一般來說,半經典物理學適用於對量子系統的數學描述存在普朗克常數的量綱(即是冪)趨向零的情況而(2)存在對普朗克常數的負一冪的非平凡近似。從物理光學過渡到幾何光學便是一例…

主方程式

在物理和化学及相关领域,主方程(Master equation)被用来描述特定的系统。这种系统可以被建模成在任何时间下都处于多个态的概率叠加状态,并且态之间的切换由转换概率矩阵(transition rate matrix)决定。该方程由一组含时微分方程组成,描述系统对不同态的占据情况随时间的变化。 简介 主方程是唯象的一阶微分方程,用于描述系统随连续变量t(时间)占据各离散态的概率。一般以矩阵的形式出现: : \frac{d\vec{…

不确定性原理

在量子力學裏,不確定性原理(uncertainty principle,又譯測不準原理)表明,粒子的位置與動量不可同時被確定,位置的不確定性越小,則動量的不確定性越大,反之亦然。 維爾納·海森堡於1925年發表論文《論量子理論運動學與力學的物理內涵》(On the quantum-theoretical reinterpretation of kinematical and mechanical relationships)給出這原理的…