时间简史的笔记(7)

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  第166页

  nooooth

  在牛顿时代，一个受教育的人至少可能在梗概上掌握整个人类知识。但从那以后，科学发展的节奏使之不再可能。因为理论总是被改变以解释新的观察结果，它们从未消化或简化到使常人能够理解。你必须是一个专家，即使如此，你只能有望正确地掌握科学理论的一小部分。另外，其发展的速度如此之快，在中学和大学所学的总是有点过时。只有少数人可以跟得上知识快速进步的前沿，但他们必须贡献毕生的精力，并局限在一个小的区域里。.. (更多)

  在牛顿时代，一个受教育的人至少可能在梗概上掌握整个人类知识。但从那以后，科学发展的节奏使之不再可能。因为理论总是被改变以解释新的观察结果，它们从未消化或简化到使常人能够理解。你必须是一个专家，即使如此，你只能有望正确地掌握科学理论的一小部分。另外，其发展的速度如此之快，在中学和大学所学的总是有点过时。只有少数人可以跟得上知识快速进步的前沿，但他们必须贡献毕生的精力，并局限在一个小的区域里。其余的人对于正在进行的发展或者他们产生的激动只有很少的概念。 (收起)

  2012-05-06 15:31:42   回应

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  第140页

  nooooth

  由于宇宙已经处于几乎完全无序的状态，无序度不会增加很多。然而，对于智慧生命的行动来说，一个强的热力学箭头是必需的。为了生存下去，人来必须消耗能量的一种有序形式——食物，并将其转化能量的一种无序形式——热量，这样智慧生命不能在宇宙的收缩相中存在。这就解释了为何我们观察到热力学和宇宙学的时间箭头指向一致。并不是宇宙的膨胀导致无序度的增加，而是无边界条件引起无序度的增加，并且只有在膨胀相中才有适.. (更多)

  由于宇宙已经处于几乎完全无序的状态，无序度不会增加很多。然而，对于智慧生命的行动来说，一个强的热力学箭头是必需的。为了生存下去，人来必须消耗能量的一种有序形式——食物，并将其转化能量的一种无序形式——热量，这样智慧生命不能在宇宙的收缩相中存在。这就解释了为何我们观察到热力学和宇宙学的时间箭头指向一致。并不是宇宙的膨胀导致无序度的增加，而是无边界条件引起无序度的增加，并且只有在膨胀相中才有适合智慧生命的条件。 (收起)

  2012-05-06 15:26:56   回应

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  第33页

  nooooth

  牛顿运动定律使空间中的绝对位置的观念寿终正寝。而相对论拜托了绝对时间。考虑一对双生子。假定其中一个孩子去山顶上生活。而另一个留在海平面，第一个将比第二个老得更快一些。这样。如果他们再次相会，一个会比另一个更老一些。这个例子中，年纪差别会非常小。但是，如果有一个孩子在近于光速运动的航天飞船中作长途旅行，这种差别就会大很多。当他回来时，他会比留在地球上另一个年轻很多。这叫做双生子佯谬，但是，只... (更多)

  牛顿运动定律使空间中的绝对位置的观念寿终正寝。而相对论拜托了绝对时间。考虑一对双生子。假定其中一个孩子去山顶上生活。而另一个留在海平面，第一个将比第二个老得更快一些。这样。如果他们再次相会，一个会比另一个更老一些。这个例子中，年纪差别会非常小。但是，如果有一个孩子在近于光速运动的航天飞船中作长途旅行，这种差别就会大很多。当他回来时，他会比留在地球上另一个年轻很多。这叫做双生子佯谬，但是，只是对于头脑中仍有绝对时间观念的人而言，襄樊，每个人都有他自己的时间测度，这依赖于他在何处并如何运动。 (收起)

  2012-05-06 15:19:28   回应

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  第17页

  nooooth

  这样，不存在绝对静止意味着不能像亚里士多德相信的那样，给事件指定一个绝对的空间位置。事件的位置以及它们之间的距离对于在有轨电车上和铁轨上的人来讲是不同的，所以没有理由以为一个人的立场比别人的更优越。 (更多)

  这样，不存在绝对静止意味着不能像亚里士多德相信的那样，给事件指定一个绝对的空间位置。事件的位置以及它们之间的距离对于在有轨电车上和铁轨上的人来讲是不同的，所以没有理由以为一个人的立场比别人的更优越。 (收起)

  2012-05-06 15:17:17   回应

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  艾萨克·牛顿

  ! (你们怀着爱意蔑视这一切。)

  艾萨克·牛顿是一个不讨人喜欢的人，他和其他院士的关系声名狼藉，并在激烈的争吵中度过晚年的大部分时间。他和德国哲学家哥特夫瑞德·莱布尼茨之间发生了更严重得争论。莱布尼茨和牛顿各自独立地发展了称作微积分的数学分支，它是大部分近代物理的基础。虽然现在我们知道，牛顿发现微积分要比莱布尼茨早若干年，可是他比莱布尼茨晚很久才出版他的著作。于是发生了关于谁是第一个发现者的大争吵，科学家们激烈地为双方做辩护。 ... (更多)

  艾萨克·牛顿是一个不讨人喜欢的人，他和其他院士的关系声名狼藉，并在激烈的争吵中度过晚年的大部分时间。他和德国哲学家哥特夫瑞德·莱布尼茨之间发生了更严重得争论。莱布尼茨和牛顿各自独立地发展了称作微积分的数学分支，它是大部分近代物理的基础。虽然现在我们知道，牛顿发现微积分要比莱布尼茨早若干年，可是他比莱布尼茨晚很久才出版他的著作。于是发生了关于谁是第一个发现者的大争吵，科学家们激烈地为双方做辩护。 然而值得注意的是，大多数为牛顿辩护的文章均出自牛顿本人之手，虽然是以他朋友的名义出版！当争论日趋激烈时，莱布尼茨犯了向皇家学会起诉来解决争端的错误。牛顿作为其主席，指定一个清一色的由牛顿的朋友组成的“公正的”委员会来审查此案！更有甚者，牛顿后来自己写了一个委员会报告，并让皇家学会将其出版，正式地谴责莱布尼茨的剽窃行为。即便如此，牛顿心犹未足，他又在皇家学会的杂志上写了一篇匿名的、关于该报告的回顾。据报道，莱布尼茨死后，牛顿扬言他为“伤透了莱布尼茨的心”而洋洋得意。

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  2011-07-17 22:44:21   回应

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  基本粒子和自然的力

  ! (你们怀着爱意蔑视这一切。)

  质子和另外的质子或电子高速碰撞的实验表明，他们事实上是由更小的粒子构成的。加州理工学院的牟雷·盖尔曼将这些例子命名为夸克。由于对夸克的研究，他获得1969年的诺贝尔奖。此名字起源于詹姆斯·乔伊斯神秘的引语：“Three quarks for Muster Mark！”夸克这个字应该发夸脱的因，但是最后的字母是k而不是t，通常和拉克（云雀）想押韵。 物质粒子服从所谓泡利不相容原理。这是奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利在1925年发现的，他... (更多)

  质子和另外的质子或电子高速碰撞的实验表明，他们事实上是由更小的粒子构成的。加州理工学院的牟雷·盖尔曼将这些例子命名为夸克。由于对夸克的研究，他获得1969年的诺贝尔奖。此名字起源于詹姆斯·乔伊斯神秘的引语：“Three quarks for Muster Mark！”夸克这个字应该发夸脱的因，但是最后的字母是k而不是t，通常和拉克（云雀）想押韵。 物质粒子服从所谓泡利不相容原理。这是奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利在1925年发现的，他因此获得1945年诺贝尔奖。泡利不相容原理是说，两个类似的粒子不能存在于相同的态中，也就是说，在不确定性原理给出的限制下，它们不能同时具有相同的位置和速度。 直到1956年人们都相信，物理定律分别服从三个叫做C、P和T的对称。C（电荷）对称的意义是，定律对于粒子和反粒子是相同的；P（宇称）对称的意义是，定律对于任何情景和它的镜像（右手方向自旋的粒子的镜像变成了左手方向自旋的粒子）是相同的；T（时间）对称的意义是，如果你颠倒所有粒子和反粒子的运动方向，系统应回到早先的那样；换言之，定律对于前进或后退的时间方向是一样的。 1956年，两位美国物理学家李政道和杨振宁提出弱作用实际上不服从P对称。换言之，若力使得宇宙和宇宙的镜像以不同的方式发展。人们还发现弱作用不服从C对称，即是说，它使得由反粒子构成的宇宙以和我们的宇宙不同的方式行为。尽管如此，弱力似乎确实服从CP联合对称。然而，1964年，J·W·克罗宁和瓦尔·费兹发现在某种称为K介子的衰变中，甚至连CP对称也不服从。 有一个数学定理说，任何服从量子力学和相对论的理论必须服从CPT联合对称。换言之，如果同时用反粒子来置换粒子，取镜像还有时间反演，则宇宙的行为必须是一样的。但是，克罗宁和费兹指出，如果仅仅用反粒子来取代粒子，并且采用镜像，但不反演时间方向，则宇宙的行为不相同。所以，如果人们反演时间方向，物理学定律必须改变——它们不服从T对称。

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  2011-07-17 05:29:02   回应

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  空间和时间

  ! (你们怀着爱意蔑视这一切。)

  爱因斯坦提出了革命性的思想，即引力不像其他种类的力，它只不过是时空不是平坦的这一事实的结果，而早先人们假定时空是平坦的。像地球这样的物体并非由于称为引力的力使之沿着弯曲轨道运动，相反，它沿着弯曲空间中最接近于直线路径的东西运动，这个东西称为测地线。一根测地线是临近两点之间最短（或最长）的路径。在广义相对论中，物体总是沿着四维时空的直线走。尽管如此，在我们看来它在三维空间中是沿着弯曲的路径。（这正如... (更多)

  爱因斯坦提出了革命性的思想，即引力不像其他种类的力，它只不过是时空不是平坦的这一事实的结果，而早先人们假定时空是平坦的。像地球这样的物体并非由于称为引力的力使之沿着弯曲轨道运动，相反，它沿着弯曲空间中最接近于直线路径的东西运动，这个东西称为测地线。一根测地线是临近两点之间最短（或最长）的路径。在广义相对论中，物体总是沿着四维时空的直线走。尽管如此，在我们看来它在三维空间中是沿着弯曲的路径。（这正如同看一架在非常多山的地面上空飞行的飞机。虽然它沿着三维时空的直线飞，它在二维的地面上的影子却是沿着一条弯曲的路径。） 广义相对论的另一个预言是，在像地球这样的大质量的物体附近，时间显得流逝得更慢一些。这是因为光能量和它的频率（光在每秒钟里搏动的次数）有一种关系：能量越大，则频率越高。当光从地球的引力场往上行进，它失去能量，因而其频率下降（这表明两个相邻波峰之间的时间间隔变大。）在上面的某个人看来，下面发生的每一件事情都显得需要更长的时间。1962年，人们利用一对安装在水塔顶上和底下的非常准确的钟，验证了这个预言。 相对论摆脱了绝对时间。考虑一对双生子。假定其中一个孩子去山顶上生活，而另一个留在海平面，第一个将比第二个老得快些。这叫做双生子佯谬，但是，只是对于头脑中仍有绝对时间观念的人而言，这才是佯谬。在相对论中并没有唯一的绝对时间，相反，每个人都有他自己的时间测度，这依赖于他在何处并如何运动。

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  2011-07-17 05:25:03   回应

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