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楼主: langyanjun

最近读书摘抄及评论、感悟

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 楼主| 发表于 2019-4-2 09:39:25 | 显示全部楼层
诗意的原子(2)
生命中,最简单的东西有时却意味着不可或缺。这句话对你身体里的基本原子构成也是适用的(氢),没有它,你也就不存在了---并且氢也是其他生命元素的祖先。P.原子之舞—氢43
1827年夏天,苏格兰植物学家罗伯特.布朗通过他的黄铜显微镜观察水中的紫色克拉花的花粉,布朗注意到了很奇怪的事情(读者注:即是后人称之为的:分子的布朗运动)---他将这些振动的微粒称之为“分子”,因为“分子”一词从字面翻译就是“很小的东西”。P.44
在我们所有人的身体里,正是因为分子的这种“动荡”,才让我们能够活着,就像传说中那神奇的力量一般---在2013年,IBM的一个研究团队微粒拍摄单一分子的首张“定格电影”,不得不将CO分子冷冻到零下268摄氏度,从而使被观察对象的运动慢到足够被操控。这部《一个男孩和他的原子》(A boy and his atom)的电影现已被《吉尼斯世界纪录》收录为全世界最小定格的电影,其情节是珠状一氧化碳分子排列成简笔画的人物形象,其中一个分子充当了玩具。聚焦如此清晰的图案是绝不可能在室温条件下拍摄出来的,因为持续抖动的分子会以接近每小时1000英里(1609米)的速度逃离出视野。P.45
直到1803年,才由英国化学家约翰.道尔顿提出正式的原子论,而直到1905年,才由阿尔伯特.爱因斯坦通过对布朗运动进行数学分析,论证了分子与原子的存在---康奈尔大学的物理学家们,通过对某次摇滚音乐会视频中一群舞者的详细研究,发表了一篇题为《重金属音乐会中狂舞者的集体运动》的论文,他们发现,无序的气体状态,如果按比例缩放到二维的舞池,可以很好的描述这一活动。P.47
你体内的氢原子和氧原子或许都已是数十亿的高龄,但它们构成的水分子只不过是临时邂逅的产物。P.51
你身体中固体部分氘同位素的丰度反映了你所喝水的同位素构成,从而又进一步反映了水源地的气候状况。P.53
头发如同某种记录仪一般,记录着生长环境中的原子分布,也揭示了其与本地水源之间的物理联系---通过对单一头发丝内固定间距的氘浓度进行分析,研究者可以确定该人的旅行轨迹。P.54
在更大范围的生命原子图谱中,食物中的氢还是会追溯到水。肉类与牛奶中的氢,都是从动物消化的水和植物组织循环而来。进一步讲,这些被食用的植物组织,都是由二氧化碳和水转变而来的,并且血糖在代谢时可以产生同样数量的CO2和H2O,这也并非什么巧合。1磅肉或1磅蚕豆中所含的原子,在氧气的作用下,可以重组得到相同重量的二氧化碳和水。P.55
你的细胞内部到处充斥着布朗运动,而这是将物资与废弃物搬运到指定地点的动力。不断舞蹈的水分子产生的冲击压,协助基因与蛋白质折叠,并保持适当的形状。P.56
我们之所以能够很快闻到身边人的香水味,靠的是物质流动而非扩散,单纯依赖扩散,香水的味道大概需要花上几年的时间才能充满整个房间。P.57
含氢的角蛋白不仅可以构成头发,同时还可以构成喙、爪、蹄和羽毛等部位。因此,野生动物学家可以通过对氘的测定,从而确定动物迁徙轨迹,因为它们的角蛋白中印刻着饮用水留下的原子指纹P.59
与氘一样,氧-18和氧-16存在于古象牙(北美乳齿象)之间的比例—在象牙中每一层同心环中氧同位素的震荡分布比率说明,这些动物所饮用的水温也在周期性的升降。换句话说,这些乳齿象与当地水温之间有着原子层面的关联,象牙中记载着季节性的气象信息.不仅如此,测试结果不仅反映了这些动物的年龄,也包括性别信息-雌象的生育影响象牙的生长从而在象牙厚薄上反映出来。P.61
氢原子,只要给它们足够的时间,确实可以变成人。这句话如此正确,而且如此令人咋舌—我们如今已开始并欣赏它是如何实现这一切的!P.64
读者感言:《一个男孩和他的原子》这部微电影,读本文的读者若有兴趣,可以直接从网上搜索到并能打开来看——只一分钟多的时间,亲眼看到CO分子的运动,确实有趣;科特.斯塔格著《诗意的原子》的该部分取名“原子之舞—氢”,其中的“原子之舞”大有来头,它最初是由希腊—罗马人通过纯粹的演绎推理出来的,没有西方文化和思想积淀的人难以咂摸其中滋味。
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 楼主| 发表于 2019-4-15 11:24:52 | 显示全部楼层
王阳明心学精华(摘自新浪)
      1.不忙不乱,不焦不躁
   原句:天地气机,元无一息之停。然有个主宰,故不先不后,不急不缓,虽千变万化而主宰常定,人得此而生。若无主宰,便只是这气奔放,如何不忙?
       2.心狭为祸之根,心旷为福之门
   原句:如今于凡忿懥等件,只是个物来顺应,不要着一分心思,便心体廓然大公,得其本体之正了。
       3.欲修身,先养心
   原句:心即理也,天下又有心外之事、心外之理乎?
       4.至诚胜于至巧
   原句:惟天下之至诚,然后能立天下之大本。
       5.克己才是真功夫
   原句:人须有为己之心,方能克己;能克己,方能成己。
       6.心是快乐的根
   原句:常快活便是功夫。
       7.做人如玉亦如铁
   原句:名与实对,务实之心重一分,则务名之心轻一分;全是务实之心,即全无务名之心。若务实之心如饥之求食、渴之求饮,安得更有工夫好名!
       8.不奢恋身外物
   原句:然可欲者是我的物,不可放失;不可欲者非是我物,不可留藏。
        9.泰然面对荣辱毁誉
   原句:天地生意,花草一般。何曾有善恶之分?子欲观花,则以花为善,以草为恶。如欲用草时,复以草为善矣。
        10.尘世是修行的道场
   原句:人须在事上磨练做功夫乃有益。若只好静,遇事便乱,终无长进。那静时功夫亦差似收敛,而实放溺也。
        11.少一些心机,少一些痛苦
   原句:汝若于货、色、名、利等心,一切皆如不做劫盗之心一般,都消灭了,光光只之本体,看有甚闲思虑?
        12.悔悟是人生良方
   原句:悔悟是去病之药,然以改之为贵。若留滞于中,则又因药发病。
         13.要活得轻快洒脱
   原句:吾辈用功,只求日减,不求日增。减得一分人欲,便是复得一分天理,何等轻快脱洒,何等简易!
         14.慎思之,笃行之
   原句:知是行的主意,行是知的功夫。知是行之始,行是知之成。
         15.人最怕一个傲字
   原句:谦者众善之基,傲者从恶之魁。
        16.天理即是仁心
   原句:所谓汝心,亦不专是那一团血肉。若是那一团血肉,如今已死的人,那一团血肉还在,缘何不能视、听、言、动?所谓汝心,却是那能视、听、言、动的,这个便是性,便是天理。有这个性,才能生这性之生理,便谓之仁。
        17.不开是非之口
   原句:以言语谤人,其谤浅。若自己不能身体实践,而徒入耳出口,呶呶度日,是以身谤也,其谤深矣。
        18.人人皆可为圣贤
   原句:胸中各有个圣人,只自信不及,都自埋倒了。
        19.只求力所能及
   原句:凡谋其力之所不及而强其知之所不能者,皆不得为致良知。
       20.不动心,不烦恼
   原句:心之本体,原自不动。心之本体即是性,性即是理。性元不动,理元不动。集义是复其心之本体。
       21.坦然面对得失
   原句:凡处得有善有未善,及有困顿失次之患者,皆是牵于毁誉得丧,不能实致其良知耳。
       22.待人需谦让
   原句:处朋友,务相下则得益,相上则损。
       23.静时存养,动时省察
   原句:省察是有事时存养,存养是无事时省察。
       24.反观自身,自我提升
   原句:见贤思齐焉,见不贤而内自省,则不至于责人已甚,而自治严矣。
       25.不做便是不知
   原句:未有知而不行者。知而不行,只是未知。
      26.路,尽管去走
   原句:如人走路一般,走得一段,方认得一段;走到歧路处,有疑便问,问了又走,方渐能到得欲到之处。
      27.为人切忌轻浮傲慢
   原句:知轻傲处,便是良知;除却轻傲,便是格物。
      28.从善如登,从恶如崩
   原句:善念发而知之,而充之;恶念发而知之,而遏之。
       29.志不立,天下无可成之事
   原句:夫学,莫先于立志。志之不立,犹不种其根而徒事培拥灌溉,劳苦无成矣。世之所以因循苟且,随俗习非,而卒归于污下者,凡以志之弗立也。
       30.自省方能自明
   原句:学须反己。若徒责人,只见得人不是,不见自己非。若能反己,方见自己有许多未尽处,奚暇责人?
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 楼主| 发表于 2019-4-26 16:11:22 | 显示全部楼层
量子迷宫(1)
即使接受能量量子化的原理,它的起源,或者量子化到底意味着什么的问题依然存在。普朗克并不是唯一对辐射公式的解释感到迷惑的人,物理学界的大多数人也持怀疑态度。P.14
爱因斯坦在1905年就提出了光量子假设,经过了理论家和实验家气候20年的艰苦工作,它才被广泛接受。1905年爱因斯坦用他的光量子假设解释了光电效应,依照普朗克公式,光量子的能量由ε=hv给出。这使他获得1921年的诺贝尔物理学奖。P.15
但是,爱因斯坦的眼光超越了光量子。他预料量子化可能是一种更为普遍的现象。他将注意力转向一个看来没有任何问题的领域——比热容。P.16
1897年汤姆逊发现带负电的电子,从而揭示2000年来都未曾看见过的原子具有内部结构。P.17
1885年巴尔末测量到氢发射的一系列谱线,发现它遵守一个比较简单的模式:其谱线频率正比于相邻整数倒数的平方之差。波尔立刻想到这些整数就是量子数。他推断道:一个绕原子核沿圆形轨道运动的电子轨道角动量是一个固定值,其值为h/2π的整数倍。1913年,波尔以连续三篇论文阐述他的原子理论。试想:当时物理学家对普朗克关于辐射定律的解释仍拿不准,几乎无人确信爱因斯坦的光量子假设,大部分人尚在疑惑之中。你就可以略微体会波尔理论有多么惊人了。P.19
量子化起源于电子沿着环绕原子核的稳定轨道运动的力学,量子数和普朗克常数出现在轨道能量 及角动量的表达式中。值得指出,爱因斯坦差不多从一开始就把量子解释看做暂时的,最终将被一种新的更完善的理论取代,后者能够更严格的解释量子现象。1916年和1917年,爱因斯坦发表了他在分子自发与受激发射方面的工作,无意中奠定了激光理论的基础。在作为量子理论的先驱、引领其经过了最受考验的发轫期后,爱因斯坦开始对这个理论的含义产生了严重的怀疑。这最终使他成为这个理论的坚定批评者。P.20
1923年康普顿和德拜两人都利用简单的动量守恒原理证明,从电子“弹射”开来的光量子,其频率应改变一百个容易计算的量值。光理论转了一圈。在牛顿之后200多年,光又被认为是由粒子组成的。但这并非回到牛顿的微粒说。今日所称的“旧量子理论”已经从牛顿和麦克斯韦的经典物理学概念以及强加的量子条件的混合中成长起来。量子条件绝不可能出自这理论自身,并且很明显,更根本的东西还在继续发展,它可能要求我们放弃200多年来人们熟悉和珍爱的经典物理学框架的某些部分甚至全部:以某种方式将光的波动性和粒子性结合为一个统一和谐的理论。P.21
“旧量子理论”的特点是把量子条件完全任意的强加到原本是用 经典物理学的理论和概念来描述的问题上。为解释黑体辐射,人们假定ε=hv而不详究其缘由,为解释电子绕原子核这一“不可能”的经典图景巴尔末公式,人们假定轨道角动量之值须限于nh/2π,其中n为整数。这不能令人满意。人们需要一个更有意义的理论,量子条件极其表现于量子数的意义以及不连续量子突破,不是外加的假设,而是理论本身的结果。答案产生于20世纪二三十年代那一段创造力勃发的时期。向前迈出实质性一步的并不是一位20世纪物理学的杰出人物,而是一位王子(一点儿不假)德布罗意。P.22
读者感言:通常,人们只知其然而不知其所以然,人们习得的科学知识在教科书里只呈现“是这样”,并没有呈现人们是怎么获得这些知识的,以及这些知识的真实性如何艰难的呈现出来。人们探索世界得到的这些知识,其心智运作的过程,更值得回味。恰好,英国人巴格特写的这本书,能满足这一诉求。且,本书是严肃的——它将艰涩的理论推演和公式计算都以附录的形式放在书的P271-360(共有27条附录),使得具有像我一样在这方面有浅显学养的人也可以顺利读懂。
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 楼主| 发表于 2019-5-5 11:19:25 | 显示全部楼层
量子迷宫(5)
费恩曼解答了实验现象,它是一种量子电动力学:当光在单一介质(如空气)中传播时,其路径在时间和空间上密集于光源与目标之间最短的直线路径,也就是最小时间路径。P.44
费恩曼解释光斜射入水的光路,把它提高为一种等价于波动力学和矩阵力学的非相对论量子理论表达。他把一个量子从一处到另一处的运动表示为这个粒子可取的所有可能路径的积分,或者说,粒子运动的所有可能的“历史”之和。P.45
类似于其“历史求和”法,费恩曼推理,要正确计算从初态到终态的跃迁相关的能量,就必须考虑量子系统可取的一切可能的路径,不管这看起来多么荒谬。P.47
一个自由电子并不只是作为一个小点儿沿着既定的牛顿路径运动的物质而存在;它处身在因其与自身电磁场的自相互作用而引起的虚过程中。就是这种自相互作用在那些方程中引发发散积分,导致无穷大。P.48
几年之内,费恩曼图作为一种更可取的量子电动力学方法,取代了施温格的代数---20世纪60年代初发现中子和质子本身并非基本粒子,而是由夸克组成。一个上夸克具有2/3正电荷,一个下夸克具有1/3负电荷,夸克及其分数电荷不能在孤立状态下看到,它们被永久禁锢(或约束)于自身具有整数电荷的粒子内,这种力由胶子承载。“上”和“下”这种性质实际上也是量子数,并称之为“味”。采用一个像“味”这样的名词来描述夸克的性质,反映出这些性质无经典对应物,在经典动力学中也无有意义的类比。夸克和电子一样,具有自旋量子数1/2,这样的粒子统称费米子,为使其满足泡利不相容原理,理论家提出夸克还有一个量子数“色”。正如光子是电磁场的量子并承载着电磁引力或斥力,胶子是“色”场的量子。但有巨大的差别。光子无质量无电荷,且有自旋量子数1.具有整数自旋量子数的粒子统称为玻色子。胶子也是无质量的玻色子,具有自旋量子数1,但是因为有三种可能的夸克色,胶子需要携带“色荷”;并且,为了解释具有不同色量子数的夸克间的所有可能的相互作用,需要八种不同类型的胶子。P.49
将质子和中子一起保持在原子核内的强核力,实际上是将夸克和胶子约束在核子内的色力的副产品。色夸克和胶子的量子场论称为量子色动力学。夸克味产生弱力,不但涉及夸克,而且涉及一族统称为轻子的粒子,这种把电磁力和引起原子核β衰变的弱核力统一起来。这种场论有时称为量子味动力学。这种统一场论产生了更多的预测。Β衰变产生W粒子,且有两种电荷形式:W-和W+,此外还预测了另一种叫做Z0的有质量的中性粒子以及第四个夸克味“粲”。诺贝尔委员会对于统一场论的真实性有着如此的信心,格拉肖、温伯格和萨拉姆在这些粒子一个也未被实验证实前就获得了1979年的诺贝尔奖。后来才得到了W-、W+、、Z0粒子的证据。事情并没有完,20世纪70年代中检测到了τ轻子。这只有夸克具有另外两种可能的味方能加以解释。这些“味”命名为“顶”和“底”。底夸克的证据很快便到来,但顶夸克的证据自那以后还隐匿了20年之久才最终被发现。描述夸克、轻子以及承载其间作用力的场量子的理论,即量子色动力学和量子味动力学,被称为“标准模型”---加上希格斯玻色子,这个模型共有61种基本粒子。P.50
异端的超弦理论试图用微小的“弦”的环的振动来描述粒子;弦环代替了点质量,从而避免阻碍传统量子理论的无穷大问题,弦环间的互作用用时空管来描述,而且,点质量间的互作用产生的突变在弦论中被平滑了。以上对理论物理学以及粒子加速器实验大约50年来发展的急匆匆的回顾,使我们大体了解了最新的情形。但是,这也应给我们留下一个清晰的印象,即量子理论的基本原理仍是20世纪二三十年代发现的那些。这些原理基本上保持不变。其构建基础是波粒二象性、量子突跳、波函数及其诠释、不确定性原理及其诠释,以及泡利不相容原理。P.51
读者感言:尽管是科普书,但没有相应的基础读它依旧是艰涩困难的。
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 楼主| 发表于 2019-6-19 10:30:25 | 显示全部楼层
物质深处-粒子物理学的慑人之美(全集)
    物质深处-粒子物理学的慑人之美(1)
美国人布鲁斯A.舒姆写的这本《物质深处—粒子物理学的慑人之美》由清华大学出版社出版、由三河市君旺印务有限公司2017年2月第2次印刷,潘士先翻译。
爱因斯坦相信,任何值得尊敬的物理学理论对思维正常的人来说必定是可以理解的。本书中我试图向公众解释如今公认的粒子物理学理论:标准模型范式。本书在远远超出皮毛之论的水平上,介绍粒子物理学家世界观背后的思想和观念。P.导言.3
人们常说有四种自然力:引力、电磁力、强核力和弱核力。粒子物理学标准模型揭示,四种自然力中的两种(电磁力和弱核力)乃是单一的、统一的“电弱力”的表现。时至今日,仍然不清楚究竟有四种还是三种不同的自然力。P.6
注意,电子不是电荷——它具有电荷,大部分(但不是全部)基本粒子具有电荷,电荷是粒子的一种属性,但粒子本身不是电荷。P.8
所有的夸克都是基本粒子,但不是所有的基本粒子都是夸克。另一类基本粒子叫轻子,电子是其最著名的例子。P.11
粒子物理学标准模型的基石是电磁力和弱核力的统一,就是说,构成一种单一、共同的物理学定律统辖的理论。P.13
普朗克假设说,能量元的能量为E=hf,式中h是普朗克常数,f是给定频率的电磁波。P.24
德布罗意关系:λ=h/p,任何物体都具有波动性,其波长λ反比于动量p.h是普朗克常数。P.26
海森堡不确定性:∆p.∆x=h/4π,式中,∆p表示物体动量的不确定性,∆x表示位置的不确定性,h是普朗克常数,π是圆周率。P.32
薛定谔方程的完整表达式,但这是其一维形式,只适用于一维运动的情形:-h2/8π2m d2/dx2ψ(x)+v(x)ψ(x)=Eψ(x)。它是确定确定物体波函数ψ(x)的“处方”,包含了可能确定粒子性质ψ(x)的一切,这个粒子具有质量m和能量E,且在某种力的作用下,相应的势能函数是v(x)。通过解薛定谔方程得到波函数ψ(x),虽然本身没有物理意义。如果粒子是自由的(不受任何力),则无势能,即v(x)=0,此时方程的解ψ(x)就是德布罗意猜想的那个波,波长为λ=h/p。P.34-35
薛定谔方程由三项组成。等号左边是x点处的动能和势能,而右边是总能量。可见,薛定谔方程是量子力学形式的能量守恒定律。从能量守恒的这一量子力学表达,产生了规定粒子可能具有的量子力学波函数的一组完整的约束。P.36
麦克斯韦统一电磁理论中,时变电场和磁场能够彼此支持,可在自由空间无限传播,且计算其速度等于光速。这样麦克斯韦成功解释了光传递能量和信息的起源,不引入场的概念,是不可能取得这一成果的。P.40
如果场被量子化为携带能量。像粒子那样行为的离散包E=hf,我们如何理解场施展其特征力的机制呢?用一个光子替代两人之间传递的球。两个电子的斥力是两个电子交换一个或多个光子的结果,光子是电磁场的量子。P.41
那么两个电子相斥时交换的光子从何而来呢?为保证电子相斥中每一步的能量都守恒,被交换光子能量的一部分将被解释为它的质量。但光子并无质量。根据海森堡不确定性原理,一个物体能量的不确定性(∆E)与其寿命(∆t)以下式相联系:∆E=1/∆t × h/4π。交换光子只存活一段短时间∆t(以光速在两个电子间飞行),结果,其能量和质量有很大的不确定性,可以有完全不同的质量。这样一个能量守恒要求它具有不同于其已知质量值的短命粒子,专业上叫作离质壳粒子,也称虚粒子。P.42
读者感言:美国人写的书,确实看似浅显易懂,在写给大学生和研究生的科普读物里,都详细的呈介科学计数法及其意义;比如它介绍为何两个电子间产生了光子,都浅显易懂。

    物质深处-粒子物理学的慑人之美(2)
从量子场论的观点看来,电磁力是带电物体交换虚光子(电磁场量子)的结果,很容易把这个概念推广到其他三种力的描述上。每一种力都源于携带与这种力相应的荷的物体之间力场量子的交换P.42
在电磁力的情况下,只有一种场量子(光子);但一般来说,未必是一种。例如,弱核力关联着三种分别的场量子,其中两种“W玻色子”,两者在一切方面都相似,但具有相反的电荷;第三种叫“Z0玻色子”(或Z玻色子),它比较重一些,且为电中性。P.43
我们量子场论的原型是量子电动力学,即电磁相互作用的量子场论。带电粒子的自旋角动量(对电子是ħ/2)与自旋产生的磁场强度之比,称为粒子的旋磁比,通常用字母µ表示。我们知道狄拉克方程给出了自旋ħ/2粒子(例如电子)的适当的量子力学描述。从这一描述得到粒子旋磁比预测值为µpred=2q/mc,式中q为粒子电荷,m是粒子质量,c是光速。P.64
对于两个磁铁的情形(电子和实验线圈),人们已经很好的掌握了进动频率(每秒转数)对两个磁铁强度的依赖关系。所以,你若测量这个频率,同时你知道线圈的磁场强度,你就可以计算电子的磁场强度。这是很漂亮的技术,因为可以高精度测量进动频率。这些测量基本上证实了狄拉克的电子旋磁比预测。然而现代实验技术容许把电子约束在磁场里很长的时间,故最近的实验格外精确。令gmeas为观察到的电子旋磁比与狄拉克预测值之比,即gmeas=µobs/µDiac最精确的现代实验结果为gmeas=1.001 159 652 19,不确定性约为最后一位数字的±1。P.65
用费恩曼图计算用了数年,最后证明,狄拉克的预测需要修正,修正的预测因子gpred=1.001 159 652 2。这与上述测量值gmeas=1.001 159 652 19相符的精度令人咋舌。这普遍的证明了量子场论(特殊的,量子电动力学)是迄今最为成功的定量理论框架。它必定是正确的。P.67
夸克存在的证据很微妙,只有当用来探寻它们的探针的能量很大时,才可获得这种证据。P.69
盖尔曼八正法体现了不可触摸的李群对称性(李群以19世纪挪威数学家李的名字命名的纯数学成果,它第一次被有意识的应用于一个物理问题),而隐藏在八正法背后的,是三个角色,它们被古怪的称为夸克。“夸克”这个词源于爱尔兰作家乔伊斯一句晦涩的诗“三声夸克”。当以各种方式组合时,这三个夸克可以十分经济的说明前一个10年发现的大量“基本”粒子。其中两种夸克被赋予“上(u)”和“下(d)”的名称,它们以不同的方式组合,产生通常的核物质——中子和质子。第三种夸克,叫作奇(s)夸克,它可构成一组不稳定的粒子。上夸克具有电荷+2/3,下夸克具有电荷-1/3,奇夸克也具有电荷-1/3但它的其他方面与下夸克不同。P.71
实验数据表明,质子基本上是空虚的空间,微小的亚粒子在其中回转。这些亚粒子的组合性质产生了质子的总体性质。人们很快意识到,这些亚核粒子很可能就是盖尔曼八正法的夸克。依照这种观点进行的进一步散射实验证实,它们正好具有这个模型所预测的性质P.72
没有人声称夸克已被确凿证明是基本组成单元。实际情形是,以今天所能做的实验而论,我们不能够“看见”大约半径小于10-18米的粒子;而夸克显然比这还要小。所以暂时,我们可以放心的说它们是基本粒子。即便如此,物质基本组成部分的名单仍然相当长,共有12种粒子,其中6种是夸克。P.73
1930年泡利提出关于原子核放射性衰变的一个大胆假设。核β衰变过程把一种原子的核变为另一种原子的核(原子数与原来相差1),同时释放出一个电子或正电子。实验表明,在β衰变中能量看起来不守恒。泡利相信能量守恒这一神圣的原理不可违反,于是他假设有第三种粒子参与β衰变。伟大的意大利裔美国物理学家费米在其严格的弱相互作用中用理论最终给予这个粒子以重要应用,把这个幻影般的粒子成为中微子(在意大利语中有“中性的小家伙”的意思):电中性的轻子。只参与弱力和重力(后者即使比起弱力来也极其弱),害羞的中微子真的不愿意让人感到它的存在。一束中微子可以穿越整个地球的宽度而不受损伤。P.74
读者感言:科学,是一种精神;人的精神要清澈不能没有科学的参与;我读了几本物理学前沿的著作——科普而已,如《希格斯粒子是如何发现的》等等,现在才大体明白它们。
物质深处-粒子物理学的慑人之美(3)
1962年,美国纽约哥伦比亚大学三人(共享1988年诺贝尔物理学奖)领导的一个小组在长岛的加速器实验室发现了两种不同的中微子。其中一种与中微子射束起点上的电子相伴产生,在射束末端与检测器物质相互作用的过程中总是变回到电子。另一个与一个µ轻子(电子两个较重的表兄弟之一)相伴产生,在其与检测器的相互作用中总是变回到µ轻子。P.75
珀尔(于1995年与莱茵斯共享诺贝尔物理学奖)1975年发现τ轻子时,代结构(第一代:电子与电子中微子;第二代:µ轻子与µ中微子)已完全确立,所以当时就猜测τ轻子是新一代成员,是一种原先未发现的第三代物质。若有第三代物质或更多代物质,就有可能解释在物质/反物质的关系上偏向前者:最初的宇宙中反物质几乎消失殆尽,留下今日物质压倒性的多余。沿着这条思路,小林和敏英预言了第三代物质的存在。2000年8月位于芝加哥郊区的费米国家加速器实验室(目前世界第一线的粒子加速器)的一次实验中明确发现了τ中微子。P.76
1988年,两个加速器实验室(加州的SLAC和日内瓦郊外的CERN)差不多同时开始生产大量的Z0玻色子——参与弱核相互作用的三种粒子中的中性成员。Z0迅速衰变产物皆为不同的夸克和轻子。P.77
如果有一项发现使标准模型之所以成为标准模型,那就是“粲夸克”的发现。电子射束和质子射束加速器这两种互相竞争而又互相补充的方法之间的竞赛也成了一个经典故事。P.78
1974年丁肇中团队和里克特团队分别使用电子射束和质子射束加速器得到了J/ψ粒子(其名字也是两个团队分别起的、后则合称为J/ψ粒子),他们双方合作达成一项联合联合宣布,而不试图抢先发布,除了获得最高科学褒奖(1976年诺贝尔物理学奖)之外,也因他们的克制而值得尊敬。P.79
J/ψ粒子究竟是什么?为何1974年它的发现视为一场革命,而不是一项有趣的发现呢?答案在于这一发现将电磁和弱核相互作用联系起来的理论有关;这种理论出现于20世纪60年代,它是今日粒子物理学的标准模型。标准模型的灵感来自、也在很大程度上依赖于物质组分夸克和轻子展示的代模式。在标准模型发现之前,人们以为弱相互作用是以一对带电粒子为媒介的,这对粒子称为W+\W-玻色子。W+玻色子具有正电荷,大小跟质子相同,W-玻色子(是W+的反物质伙伴)带负电,大小与电子一样。P.80
弱相互作用联系着同一代轻子。为了弱相互作用,轻子必须交换一个W玻色子,故必定改变其电荷。你可能会想,对于夸克也是同样的情形,但这里有一个问题:1974年的实验证据与这种观点不符。八正法告诉我们有三种夸克——d,u,s。你如何把奇数个夸克安排成代,每一代有两个夸克?我们不能简单的把u和d夸克配称一对,而把s夸克留在一边。P.81
标准模型最富吸引力的方面之一,是它展现了一副将电磁力和弱力统一起来的图景,就是说,把电磁力和弱力看做是单一的基本电弱力的两个不同的方面。电磁场的场量子即光子是中性的。在发展它们的的统一电弱力理论模型时,格拉肖等发现,必须引入附加的相互作用场量子作为电磁力光子的补充,它是中性的。这第三种(带电的W+\W-玻色子以外的)电中性的弱场量子叫做Z0玻色子,上标“0”表示它没有电荷。受到交换的Z0撞击后的d夸克可保持为d夸克。这样的过程1973年中期在CERN的加格梅勒中微子实验里首次观察到。P.82
读者感言:关于中微子的发现和相关实验,日本人(亲历实验或诺奖获得者)写的书,英国人(亲历希格斯粒子的发现者)写的书,各有特色。这本书是美国人写的,正如其前言中所说的,讲述的是科学发现的思想,读它就越来越明白了为什么理论物理学家新造出那么多“粒子”供实验物理学家来验证其真伪了——必须如此,才说得过去。也即,必须如此,才能解释得通;可见,即便量子力学,也应该是可理解、可被人认知的。
   
    物质深处-粒子物理学的慑人之美(4)
电中性的J/ψ本身不是粲夸克,后者必须具有质子三分之二的电荷,它是复合粒子,一个短寿命的亚核原子。由+2/3电荷的粲夸克和其-2/3电荷的反物质即反粲夸克构成,它们互相绕着旋转大约10-20秒,粲夸克和反粲夸克用这个时间来识别它们是物质-反物质对并相互湮灭,这就是J/ψ何以衰变的原因。J/ψ的发现,即所谓的“十一月革命”,所宣示的是,粲夸克的确存在,夸克的确具有像轻子代那样的代结构,标准模型很可能是自然的恰当的描述。P.84
把基本粒子区分为“类型”,其实更正式但优点古怪和任意的名称是“味”,就是说有六种夸克味。依照某种排列,它们是d,u,s,c,b,t。有时b和t被分别叫做美和真,以代替那比较刻板的名称底和顶。类似的,有六种轻子味。我们现在尚未理解,为何有三个轻子代就必须要有三个夸克代。这也许是自然的巧合。但过去的经验告诉我们,一个这么简单明白的对称模式,可能给了我们关于大自然运作的重要但尚未破解的启示。P.87
所有的媒介粒子——场量子,都是玻色子,具有整数倍ħ的自旋角动量。电磁场的量子是光子,通常用希腊字母γ表示,光子无质量,具有角动量1×ħ,其自旋1.弱相互作用的场量子:W+、W-、Z0。三者都在1983年的CERN SPS质子-反质子对撞机中被直接观察到。P.88
实际上有八种强核力场量子。胶子是这八种场量子的不加区别的总称。一般来说,胶子无质量,具有自旋1,通常以“g”表示.最后,引力场的量子称为引力子,其存在纯属想象。P.89
夸克有三种色:红、蓝、绿,每一种包含+1单位的相应的色荷。反夸克也有三种色,每一种包含-1单位的相应的色荷。任何由夸克的一个色中性集合组成的粒子叫做强子。有色夸克有两种观察到的方式可聚合在一起构成色中性组合。这两种形成色中性夸克组合的方式造成两种不同类型的强子:介子和重子。P.97
在盖尔曼引入八正法(李群在粒子动物园分类中的应用)后,物理学家才认识到必须使用群论语言。P.104
物理学家愿意相信,宇宙基本上是被少数几个优美的组织原理控制着。这些原理中没有复杂的假设——复杂的假设不过表明我们的无知罢了。这些原理简单明了,其中没有人为的设计和特别的猜测。我们将继续看到,我们的科学已经向着这个目标大步迈进。P.131
实验明确表明,自旋1/2粒子确实具有角动量ħ/2,所以基本粒子角动量的存在是一个谜。这样,量子力学自旋的神秘性质,以及粒子自旋存在一个转两圈(而非一圈)才回到起点的空间这一事实,难住了我们。P.138
从物理观点看来同位旋空间是什么呢?物理学家往往把它描述为内部对称性,但那究竟是什么呢?P.144
盖尔曼八正法的发展是现代科学史上一个决定性的时刻,它让我们看到了强相互作用特别丰富的内部对称性,并且做出了一些惊人的预测,这些预测可以(而且已被)当时的实验所证实。引入内部对称空间这一概念可归功于海森堡,但令人信服的把这一概念推向我们科学意识的前沿,则是盖尔曼的功劳。P.145
读者感言:没有李群(纯数学的一种群论),就没有物理学的微观进展。
   
    物质深处-粒子物理学的慑人之美(5)
究竟什么是内部对称空间呢?它们具有与普通三维空间类似的物理存在吗?——物理实体在其中运动和发生作用的“容积”?清醒的答案是:不。它们是数学构建。我们很容易的说,各种内部对称空间——同位旋及其推广SU(3)味变换空间,都是数学头脑的非物理构造。它们不是真实的物理空间,它们只是(从这种观点来看)一些包装自然基本行为某些方面的法则的聪明的方法。P.151
在我们生活的这个世界上,我们的知觉,我们五个感官的机制,是由化学行为支配的。化学其实是物理学的一个丰富的分支,那里的信息和相互作用由数量级为1电子伏特的能量交换驱动。化学作用是地球上生命发展之所倚,人类的感官和知觉也就是自然和必然的为着识别和解释化学作用而进化。P.152
规范理论将向着把物理行为的整个谱系简约为不可避免的深层因果原理,迈出了最重大的一步。规范理论只是标准模型表达的一个组成部分,它的优美贯穿在完整的标准模型中。P.155
要是规范原理的应用只限于对电磁现象的重新诠释,规范原理也就不会被认为是一项伟大的学术奇迹了。我们看到已有的电磁理论即量子电动力学,在描述电磁行为方面十分令人满意。但最让我们激动的理论推导并不是重新解释过往的成就,而是把我们的认识向着新的领域推进。---通过与李群的结合而推广规范原理,使我们在弱核力与基本因果理论的结合上迈出重要一步。这也为我们认识强核力提供一个框架,依照我们现在的认识,这一框架是一种叫做量子色动力学的纯规范理论。P.171
纯数学的抽象世界(读者注:文中指李群)与作为自然行为为基础的相互作用的具体世界之间有深层联系。P.187
在某种程度上,特别是对于初次阅读者,规范理论可能太复杂了。但当你熟悉了规范理论的数学语言,你便认识到局域规范不变性概念及它对精确相互作用定律的含义,具有极高的效力,提供了物理上几乎难以置信的简单却又十分普遍和精确的基础框架。P.202
波动方程对于相位变化(或更一般的,对于内部对称空间中的旋转)的不变性,以及相应的把描述自然因果模式的项引进波动方程,这两者间的联系就是我们所说的规范原理。P.203
1960年芝加哥大学的日籍美国物理学家南部阳一郎提出,不一定把真空这形成宇宙中大块似乎空虚的空间,看作空空如也。大约十年前,量子场论的发展引入了活的真空概念。南部认为我们可以进一步。他说,我们没有理由非要吧活跃的真空涨落想象是发生在无的背景上。真空潜在的无涨落态可以是这样的一种状态:某些场——不论它们对应于物质、力、还是全新的别的什么——提供了永久存在的背景,宇宙的悬疑剧就在此背景上演出。P.216
质量这个物体最基本和常识上的属性,既已被揭示为两种虚幻效应的结合——内部质能的效应和希格斯场屏蔽流的效应,已被不可阻挡的现代物理学从概念词汇中清除。质量这个概念似乎是虚假的。P.224
秉持爱因斯坦的精神,1956年李政道(哥伦比亚大学)和杨振宁(普林斯顿大学)认识到,直觉果然常常把我们引向通向真理的黄金大道,但有时也可成为我们寻找这条道路最大障碍。李和杨决定仔细研究弱相互作用过程的全部实验数据,以求获得支持弱相互作用在宇称反演下不变这一明显概念的证据。令他们吃惊的是,他们根本没有发现这样的证据。P.226
粒子左旋或右旋与宇称反演运算有直接的联系。考虑一个本来右旋的电子,经某种“电子镜”反射到你的眼里(和光从镜子反射没有什么不同)。经镜像反射——宇称反射——后,你仍然看到电子像以前一样顺时针自旋,但电子向着你的眼睛而来---这一模拟表明,镜像反射(宇称反射)改变了自旋物的手性(左旋或右旋)。李和杨于是找到了切入点!P.227
读者感言:诚如本书作者所言,这部分内容对初学者显得冗长难懂,虽然美国的科普读物全都是深入浅出,让人从经验出发切身感觉到那些高深的东西。
    物质深处-粒子物理学的慑人之美(6)
温伯格和萨勒姆于1967年提出的模型之所以令人鼓舞,是因为它阐述了一种与那时的实验数据相容的电磁和弱核相互作用的统一理论。但它较多的出自想象。通过引入希格斯场把W和Z力场量子的质量与隐规范对称结合起来,使这理论有了自洽(可重正化)的希望,但温伯格和萨勒姆的工作并未证明这一根本性质。这样,标准模型的第一次实质性检验来自理论家,他们只是把自己锁在房间里,与黑板和咖啡为伴来做他们的事情。1971年荷兰乌德勒支大学的维特曼和他少年老成的学生胡夫特证明,通过引入希格斯机制引入质量的努力是有回报的。他们成功的以数学确定性证明,标准模型是可重正化的。这个关键问题一旦解决,验证标准模型的任务就落到了实验家的肩上。P.231-232
1995年费米国家加速器实验室宣布发现了顶夸克,同时第一次测量了它的质量。顶夸克的质能被测得为174Gev,实验不确定性约为5Gev。这是标准模型的又一胜利。P.236
随着LHC和高能直线对撞机的数据开始滚滚而来,其中必定包含着解开宇宙中质量起源的线索。如果那是希格斯机制,我们将所获甚丰。P.242
在物理学研究中往往有这样的情形,当所有肥沃的土壤似乎都开发殆尽时,忽有充满活力的幼芽破土而出。我们已经看到,从麦斯克伟经典电磁场理论的极大成功引起的得意忘形的灰烬中产生的现代物理学革命。我们也已看到,20世纪50年代令人困惑的大批“基本粒子”的发现引起的沮丧和失望,最终唤起了盖尔曼八正法的灵感,,让人们开始认识到李群和物理定律的深刻联系。---但从宇宙——我们的研究想要揭示其基本行为——的渐渐消失的前景,这一研究的顶点必定已近在手边---除了质量现象的起源,还有一些令人瞩目的迹象表明,更大的发现尚在前头。P.249
CP破坏(宇宙构成中物质对于反物质优势的根源)现象要求至少有三个代。此外,由于量子力学微妙的真空感应,标准模型对基本相互作用性质的预测仅当夸克和轻子代数目相等时才有意义,但对于何以夸克和轻子对偶正好分为三个互相重复的代模式,这不成其为一种令人满意的解释。根据我们如今的知识,我们所能说的是,谢谢,那是宇宙诞生时的碎片散落的方式。P.250
有一种引人注目的理论框架提供了统一相互作用强度所需的一批粒子。这一称为超对称的框架,是寻找电弱和强核相互作用“大一统理论”的努力中最有希望的进展。超对称的基础是下述概念。每一个场量子(物质、力或希格斯)都有一超对称伙伴,其性质除两点外语原来的量子相同:超对称伙伴的质量可与其常规伙伴大不相同;如果原来的粒子是费米子,则超对称伙伴为玻色子,反之亦然。P.255
超对称的另一个提示性概念是,它要求希格斯玻色子具有50-150倍质子质量;第三个提示概念是,宇宙的大尺度结构所受感应似乎比我们使用最灵敏的天文仪器观测空间时所看到的要多。P.256
不管怎么说,如果你在读这本书,我想你值得祝贺,因为这毕竟是内容丰富多彩的长长的十章啊。让我们一起来庆祝,我希望你像我一样从这一过程中受到了启发,充实了自己。P.258
读者感言:呵呵,虽然本书是2016年第一版2017年第二次印刷,但显然写成此书时尚未发现希格斯粒子(2012年发现的)。可见,书籍的交流多么滞后。

   
   
   
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 楼主| 发表于 2019-6-20 15:35:39 | 显示全部楼层
2019年教师远程培训点滴所得集(1)
    ——《山东省学校安全条例》规定:
1、班级当天没有体育课,下午应该组织全体学生体育活动。
2、应该有课外体育活动的方案。
3、学校对学生安全预案。
4、中学生每天在校学习时间不得超过8小时。
5、每天学生的体育活动不少于1小时。
6、每天睡眠时间不少于8小时。
——关爱学生和心理疏导:
7、学生心理营养,即“精神食粮”,学生健康成长第一需要。
8、同伴交往,学习的最佳方式。
9、目标,是潜能发挥的碳水化合物。
10、挫折——性格坚强的钙元素(心理幼稚病的疫苗)
11、尊重,是自尊心发展的泉水。
12、自由,成就独特个性的维生素。但不是给学生的自由越多越好。
13、关注,优秀品质成长的阳光。但关注也要适中。
14、赞赏,是自信心发展的热能。人拼到最后拼的是品质。但,赞赏过多就容易骄傲。
15、实践和成功体验,是学生独立性和自信心成长的维生素。
——师德:
16、师德:道德、美德?实则追求何谓幸福。德性生活?——“日神”抑或“酒神”,即理性抑或感性?人的能量运用方式和节奏。
——学生心理问题及应对:
17、判断学生的心理问题属于发展性问题,还是障碍性问题;是属于心理问题,还是品德问题;是长久性的还是短暂性的。
18、初中生的心理问题有:学习问题、人际关系问题、青春期问题、挫折适应问题、情绪情感问题。
19、中学生心理问题分析:过渡期、折腾期、疾风暴雨期;反映社会现实;个人问题。
20、对策:改进学校管理-文化和氛围;班级-师生关系积极影响;家校合作协调应对;培养学生的乐趣笑对生活;除掉杂草的最好方法是种上庄稼;把有意义的变得有意思;不以己之所限而限定他人。
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 楼主| 发表于 2019-7-2 15:29:39 | 显示全部楼层
                                             唤醒生命—每个孩子心中都有一个巨人(2)
    他独创人文游学活动,让孩子爱上语文和写作;他关注学生的生命状态,收获的生命的觉醒。让世界再多一个幸福的孩子。P.写在前面1
    ------所以,语文好,就是朗读好。我们要通过朗读,把文字完整的世界再现出来。P.序3
    我们的教育长时间与“人”隔离,与“人”隔膜。这个“人”,包括完整意义上“人”的内部建设,它们是思想、精神、教养、性格、情趣、心灵、气质、价值观、公民意识、人性的丰富与饱满------这么丰富多元的“人”的内部价值建设,不是需要开设与之对应的各式课程,而是在具体的教学情境中,首先能够在教师身上得到立体而充分的呈现,然后在教师的启发与引领下,在学生身上得到立体而充分的呈现。在课堂上,教师和学生应散发出高贵而丰富的“人”的光辉。以“人”,方能育人,以“人”才能唤出“人”。P.自序6
    一位教师用自己生命里的感动和情趣、意志和向往,去感染学生,呼唤学生,这样的教育才是扎实的、深入的。P.自序7
“魂在舍中”的人,眼睛是会“亮”的;“魂在舍中”的人,是一个精神上可以凝聚起来的人;“魂在舍中”的人,一定是有独立思考和见解的人。P.我们要培养怎样的孩子4
经常“失魂”的人,做事的时候就会“落魄”。表现为心不在焉、身心懒散,做事的贯注力、集中力、持久力都很差。“魂”常常游离于“舍”外,“人”便会神采全无,做事很难找到聚精会神的状态,更找不到可以令自己全身心投入的做事“理由”。“魂”不居于“舍”中,会大大影响一个人的眼界与心胸,随之而来的,往往会流于自以为是的肤浅。P.我们要培养怎样的孩子5
    持有“诚”与“敬”,一个人便始终是活泼开放的,是可以畅快呼吸与丰富吸纳的。P.第1章 我们要培养怎样的孩子7
造成孩子成绩不理想的根本原因,是孩子们的生命不觉醒。一直以来,我们都只想把“有用”的东西给他们,造成的局面却是我们认为的“有用”,变成孩子的“无用”:成绩不理想补知识、补技巧---当一个生命不贯通,生命本体对这些“补给”不需要、不渴望、无兴趣的时候,我们作为教育者提供给他们的,只能为他们带来更大的厌倦与无聊。P.第1章13
    人文学科是“无用”的,但一个孩子陷落到现实与“有用”的时间越早,这个孩子将来的发展便越是有限。关注孩子人文学科的学习状况,孩子的智力发展绝不仅是个智力问题,它与孩子目标的构建、专注力、持久力、对自我的约束与激励、对成功的理解、生命的追求等方方面面的非智力因素相关。通过了解孩子对人文学科的重视程度,可以大体了解这个孩子精神上的完善程度。P.第1章15
    阅读状况是孩子精神世界成长的一把重要标尺。P.第1章16
    最后我对女儿说:“孩子,当你的心弦能为文字所拨动;你知道文字是立体的,文字的里面有声音、有色彩、有画面、有完整的心灵世界;今后你还要知道文字里面有呐喊、有奋争、有血泪——自由到了这个时候,你才可以说你的语文不错了”P.第1章27
    发现孩子的眼神。孩子很大程度上是“发现”出来的。我们对孩子某种发现,可能带有预期性、前瞻性,可能会高于孩子目前的现实状况。P.第2章 我们该如何培养孩子43
    重要的是这个发现必须与孩子的心灵相契合,与孩子的某种内在潜质相联系,而不是随意想象。这样才会在孩子身上发生巨大效力。如果我们能够将孩子不自觉的偶然流露沉淀为习惯与性格,这样的发现,便是塑造。克服困难,挑战自我,不是靠我们直接阐释便可完全发生效力,只有将这个理念自然的植入孩子心底,才会化为他们将来坚定的行为。P.第2章44
    眼神中的教育密码。在眼神中,还可以准确快速的发现孩子已经出现或即将出现的问题。孩子的眼神中,常伴有丰富的内心活动,与孩子的真实状态密切关联。反感、疏离、隔膜、不解、应付、轻慢、彷徨、迷茫、害怕、犹疑、逃避、畏缩------这些状态都会经由“眼神”真实流露出来。一个富有技巧与经验的教育者教育孩子的过程,就是阅读并发现孩子眼睛内容的过程,也是巧妙的引导并改变孩子眼神的过程。P.第2章47
    读者感言:每一本书,都有营养,都可丰富精神及阅历。同时,多出一种查看世界的视角和宽度。
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 楼主| 发表于 2019-7-2 16:50:48 | 显示全部楼层
                                               唤醒生命—每个孩子心中都有一个巨人(3)
    如何发现孩子的眼神:一、每天拿出一定的时间与孩子相处,二、与孩子交流体察其话语关注眼神的自然流露感知孩子的内在状态,三、眼神发现,既可匡正更可建设。应该将自己真心敏锐的发现告诉孩子,孩子的生命也许或因此而闪亮。P.第2章 我们如何培养孩子48
    教育是帮助孩子在真正意义上开启并协调他们的生命状态,推动我们的生命状态向着丰富、美好、高贵顺畅发展。P.第2章49
    只有用我们真实的生命才能喊出、唤出另一个真实的生命,这是教育的难处,也是教育的魅力。只有盛大叫得出盛大,激昂叫得出激昂,雄浑叫得出雄浑,奋发叫得出奋发。给人以知识与技能,只是教育很小的一部分,触动另一个生命美好、高贵、丰富的成长,才是教育的真谛。P.第2章56
    彻底说出来,是说真话的前提与保证。让孩子将话彻底充分的说出来,就要尽量摒除自己先入为主的态度和观点,敏锐的把握孩子“说法”背后展示出来的“问题”,保持谈话和谐轻松---P.第2章69
    “纠正”并不仅仅是“封堵”,“开启”也是“纠正”P.第2章72
    “美”对生命有很强的修复与启迪作用。P.第2章79
    合唱团中的音乐发现---自此以后,我诞生了一个观点,凡是被音乐真正打动过、感染过的孩子,无论他将面对怎样的困境,凭着他在音乐中所体验到的,我们有理由相信,他有着真切的生命感受,对于美好有着发自肺腑的本真追求与向往。P.第2章84
    艺术教育无处不在。P.第2章87
    学音乐、学舞蹈、学诗都是希望孩子们能够破开生命中直接的、简单的物质层面与生存层面,破开生活固有的局促、枯燥、琐碎,将孩子们引入到一个肉眼看不见,精神确可以无限感知的宽广领域,从而享有一份精神愉悦。P.第2章90
    诗人并不仅仅是一位运用语言的高手,他首先是新鲜的能够不断发现世界的人,是新思路的开启者和新世界的组织者。P.第2章93
教育,离不开泪水。一位优秀教育者的教育智慧,根本而言,靠的不是“书”,也不是什么珍贵“资料”,而是他生命体悟与生命质量。而“泪水”是体现生命体悟、生命质量重要的一部分。P.第2章95
    “人”,往往不是被“管”出来的;“人”,其实是被影响出来的。“泪水”是最深刻的一种影响。P.第2章99
    孩子真的什么都懂吗?他们或许只是“知道”,但“知道”与“理解”之间,还有千里之遥。P.第2章108
    一所好的学校,一个优秀的教育者,都会对改变与提升学生这个“人”更感兴趣。教育者的事业不是和孩子不断的“斗”,他的事业是以他这个“人”,去影响并改变孩子的这个“人”。P.第2章117
    告诉孩子为什么要学习。P.第3章 我们能为孩子做些什么121
    帮助孩子正确认识分数。P.第3章 126
    高考考什么。再说高考作文,最本质的考察目标,是希望学生能在一个共同的话题上,围绕一个核心意思较为深入、集中的谈进去。P.第3章 137
其实,“眼神”就是学生的“精神状态”,一位有经验的老师,完全可以通过阅读“目光”来判断一个学生的学习成绩P.第3章143
    和孩子共度假期。现在一些孩子表面上见的很多,其实心胸、视野却很窄小。出去走走,绝不是一味地轻松娱乐,吃吃喝喝。择定一个地方后,如果能够让孩子自我设计、规划,确立一些课题,这样“地域”就变成了“老师”。P.第3章155
    和孩子一起看部电影。P.第3章162
    带着孩子边走边读。P.第3章169
    培养孩子阅读的好习惯。P.第3章177
    读者感言:我做教育近三十年了,深感做好教育,只要“说人话,做人事”足矣;这事看似太过简单,实则绝非易事,我所在学校的诸多成年人包括一些学校管理者,自己就不说人话、也听不懂人话,更别说做人事了,如此、学校教育绝无像样的可能。本书中,作者带学生去“游学”,想到济南在今年组织了中学生一起去“游学”,大抵是受到连中国的事迹感染所致吧,毫无疑问,像我所在学校所谓的“游学”,纯粹变成了吃吃喝喝、娱乐娱乐——没有相应视野、没有相应思想指导的那些活动,仅仅是看着人家那么做,自己也沐猴而冠的也跟着那么做,以为“庄稼活不用学,人家干么咱干么”是不行的。教育,必须有思想有情怀、有高度有视野。
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 楼主| 发表于 2019-7-2 17:34:30 | 显示全部楼层
                                               唤醒生命—每个孩子心中都有一个巨人(4)
    父母在教育意识与教育行为上:照顾级的,补救级的,模仿级的,构建级的。高级别的父母应该是构建级的:他们从生活起居、行为习惯,到理想目标、思想意识用心去影响孩子。P.第4章为人父母的修炼190
    教育孩子之所以难,因为首先需要匡正与完善的,不是孩子,而是我们师长自身。P.第4章197
    家长应适度保持自己在孩子心目中的威信。P.第4章198
    与孩子共同发展。需要的是家长拥有更大、更广阔的精神空间,能与孩子一同去“觉解”人生与生活,能和孩子保持更多心灵的默契与精神交换。P.第4章202
母亲是滋养人类心灵的,而父亲是引领人类智慧的。美国哲学家弗洛德认为,父亲是向孩子指出通往世界之路的人。不应吧自己和孩子的人生都磨得那么尖锐。尖了,其实就小了,就局部了,就暂时了;有时,也不易与人相处。尖锐了,其实得到的便很有限。尖锐,是一种很小很小的“聪明”,常常被人看透识破。P.第4章204
    语文绝不仅仅是个知识系统,它还是一个能力系统,更是一个情感系统、思维系统、生命系统。要学好语文,首先从转变语文学习的观念开始。语文学习是“人”的学习。P.第5章 语文啊,你原来是这样一门学科213
    改变语文简单重复的“记”与“练”,有关“人”的语文就真正开始了。课本里的文字开始灼烫、深情,我们的生命亦开始觉醒。P.第5章216
“阅读”,从读懂和改变自己开始。所谓“读懂”,就是要凝注精神,披文以入情,披文以入理,疏通文意,关联前后,品味语言,提炼要点,把握题旨,理解作者,读出自我。P.第5章221
    写作离不开自身体悟。P.第5章230
    写过,才算活过。“写”是一个“呈现”的过程,更是一个“改变”的过程。P.第5章233
    写作的本质是达不到便写不出,装是装不出来的。辞窘的原因很妒忌,但与情瘪、思浅、志短密切相关。写作的启动,便是完整意义上“人”的觉醒与启动。P.第5章237
    希望师生在纷繁复杂的社会中,有个生气勃勃、敏锐多思、虔敬坦诚、有着独立的内心生活的“我”在。这个“我”是写作的真正源泉。这是教育最核心的目的。人活着,便是与自己相处。自己的内部世界是什么样的,这直接决定着相处的方式与状态。P.第5章239
    读者感言:能记述自己的生活的人,都是内心和精神(至少是日渐)强大的人。
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 楼主| 发表于 2019-7-3 10:03:51 | 显示全部楼层
                                                     从整齐划一到多样选择
                                                          ——课程改革发展之路
    柯政所著的《从整齐划一到多样选择》,是教育现代化的中国之路、纪念教育改革开放40年丛书,是上海市纪念改革开放40年研究丛书,由全国高校出版社(华东师范大学出版社)出版。
    诺贝尔经济学奖得主罗纳德.科斯(1910-2013)在他102岁的时候出版了一本与其助手王宁合著的叫《变革中国:市场经济的中国之路》的书中说:“中国很成功,她的发展还会得到延续,但是,中国的经济发展,不能用传统的西方经济学来解释。中国改革的成功,是人类行为的意外后果”世界是一个多元的世界,现代化不是只有一条道路,更没有一条标准的道路,中国及其教育现代化的成功实践,证明了现代化存在多种通道和实现形式,充分彰显了中国现代化成功的世界意义。P.2
教育现代化始终是中国教育改革发展的一贯主题和鲜明旗帜,已经为凝聚全国方面的力量的力量优先发展教育的理想追求和精神动力,其不仅为实现工业、农业、国防、科学技术的现代化提供人才保障和智力支持,而且对建设富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化国家具有决定性意义。P.3
    全面深化课程改革时期:2014年至今。标志是2014年教育部颁发的《关于全面深化课程改革,落实立德树人根本任务的意见》,提出了若干顶层设计。其中至少三个方面的变化,让我们感受到课程改革进入了一个全面深化的阶段:首先是提出研究制定学生发展核心素养和学业质量标准,其次提出对课程方案和课程标准进行修订,第三对三科教材进行统编。P.11
    40年课程改革的主要成就:对课程的认识不断拓展、深化和丰富;泾渭分明的课程壁垒逐渐淡化,课程知识结构持续优化;对教学的控制逐渐放松,教师专业自主权得到越来越多的尊重;课程的选择性与适应性逐渐增强;课程管理日益民主和专业。P12-17
    新中国成立后至改革开放前的30年,要建立一套新的、统一的课程体系,这条发展道路是基本清晰的。但这套新的、统一的课程体系,始终围绕“安排什么样的知识或经验让学生学习”这一中心在起伏变化,不同阶段有着各自的主导内容诉求,呈现出各个阶段相互替代的突变式、专断式的革命性色彩。可以说,改革开放前的课程改革史就是一部课程内容争论史。粗略看,存在两套不同的改革思路:一是“双基”教学,二是强调直接经验强调生产劳动。P.39-40
    我国改革开放的40年,恰恰也是西方国家课程大变革的时代。以英美为代表的西方主要发达国家的课程改革上,至少呈现出了以下三个明显的特征和趋势:首先,国家权力越来越多的介入课程改革;其次,市场竞争越来越成为推动学校课程变革的力量;第三,课程改革越来越聚焦于核心素养。P.46
    国家权力越来越多的介入课程改革:建立国家课程标准;设置国家核心课程;越来越严厉的学校绩效问责。P.46-54
    市场竞争机制作为课程改革的杠杆:对公立学校课程质量不信任;制造不同课程体系的比较与竞争;鼓励家长通过择校来评判课程质量。P55-61
    课程改革日益凸显核心素养:从培养适应未来社会发展的人的高度来定位核心素养;以核心素养思想改革课程各要素;指向核心素养培养的STEM教育。P63-72
    第二章:对符合素质教育要求的课程体系的认识逐渐深入:课程是教育思想、目标和内容的重要载体,对课程内涵与外延的认识加深(课程作为教学科目,传统课程观的恢复;“搞好活动课”,把课外活动纳入课程体系;课程改革包括六大具体目标,“大课程”观确立——从知识的选择层面来认识课程、从知识的建构主体层面来认识课程);从“双基”到“三维目标”再到核心素养,在“立德树人”工作中作用日益凸显(加强基础知识教学和基本技能训练1978-1999;落实“三维目标”1999-2012;落实“立德树人”,发展核心素养2012-2017年);均衡性、综合性和选择性,对理性课程结构的认识日趋完善(地方课程、校本课程以及综合实践活动课程涌现,对“设置哪些课程”的认识不断提升;“为每个孩子提供适合的 教育”,对“如何整体优化”的认识持续深化)P.77-115
    读者感言:认识教育发展大势及大环境跟认识学校或班级教育小环境互相促进,不然一个教育者的行为注定肤浅,因为培养人不是“闭门造车”而是培育适应未来及社会发展之人;我在今年的教师远程培训上选修了STEM教育的内容,于是就对它有了再次“相逢”的感觉,不然,一个人对一个不熟悉的事物、没有认知的事物,不仅觉得疏离、于自己无关,而且很方便的就陷入“我不知,所以你不对”的泥潭而不自知——那是令我深恶痛绝的事,因为这事我在学校里遭遇得太多了,我时刻提醒自己:千万别成为这类令人恶心之人,虽然它极易达成。拓展自己,是消除这个危险的有效方法之一,是消除“恶起于局”(局,即局限性)的有效方式;如苏格拉底所谓的:人世上的恶只有一种:那就是无知。
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 楼主| 发表于 2019-7-3 11:15:05 | 显示全部楼层
                                          从整齐划一到多样选择(2)
                                            ——课程改革发展之路
    第三章:全面发展、能力为重,持续优化课程知识结构。P.117
    加强课程内容与学生生活间的联系:校本课程的设置让那个地方经验成为课程学习的内容;综合实践活动课程为个人性经验进入学校课程提供了正式通道;强调课程“生活化”,日常经验越来越多的进入传统学科课程——“结合学生的生活经验组织语文教学”、“从生活经验中学习数学”、“开发利用学生的生活经历作为英语课程资源”、“密切联系学生日常生活实际进行生物教学”P.120-136
    改变课程过分强调学科体系的现状:注重学科知识间的横纵向联系;通过主题教学把相关学科知识联系起来;综合课程的提出与发展;重庆谢家湾小学的课程整合实践案例——2004年刘希娅校长提出“六年影响一生”办学理念、以“一切有积极影响的元素都是课程”为课程视野。P.137-146
    德智体美各方面教育协调发展的科目结构。P.147
    第四章:引导教师创造性实施课程。P.163
    从“一纲一本”到“一纲多本”,课程内容选择性增强。P.166
    从“教学大纲”到“课程标准”,教学过程自主空间扩大。P.171
    设置校本课程与研究性学习课程,学校教师课程管理权限提升。P.177
    “教师的教学应是富有创造性的活动”,政策舆论不断鼓励P.188
    大力推动校本研修,鼓励教师生产和传播教学知识。P.195
    第五章:增强课程适应性,促进学生全面而有个性的发展P.201
    加强课程选择性日益成为改革的优先目标之一。P.203
    “创造条件开设丰富多彩的选修课”,语数外三科发展历程P.223
        “保障学生有更多选择课程的机会”,一校一地的改革实践。北京十一校实现“一生一课表”。P.236
第六章:积极简政放权,探索科学的课程管理体制机制。P.253
    “改变课程管理过于集中的状况”,分级管理分工负责机制逐渐形成。P.256
    “必须坚持民主参与、科学决策的原则”,管理方式日益科学。P.272
    “实施国家基本要求指导下的教材多样性政策”,教材管理不断发展完善。P.280
    “发挥评价促进学生发展的功能”,多把尺子衡量课程学习结果。P.291
    读者感言:上海市政策性的东西,了解一下即可;我对诸如北京十一校的改革举措,因长久关注而了解得比较多了——这些东西,都是可实行且已经实行了的。
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 楼主| 发表于 2019-9-1 17:44:24 | 显示全部楼层
人是如何知道地球的大小、重量和年龄的?
教科书里通常直接将地球的大小、重量和年龄告知读者,至于它们是怎么测得的则只字不提,这对人的思想和科学素养而言是一种怠惰引诱,极其不利于人的精神尤其是科学精神的发育成长。以下视点源自《万物简史》。
为了测量一度经线(即地球圆周的三百六十分之一)的长度,从而帮助解决这颗行星的周长问题,法国皇家科学院于1735年派遣了一直科学考察队远征秘鲁,旨在用三角测量法测定穿越安第斯山脉的距离,其领队是一位叫皮埃尔.布格的水文工作者和一位叫查理.玛丽.孔达米纳的军人数学家。事情几乎从一开始就出了问题,有时候还是令人瞠目的大问题。在基多,访客们不知怎的激怒了当地人,被手拿石头的暴民撵出了城;过不多久,由于跟某个女人产生了误解,测量小组的一名医生被谋杀;组里的植物学家精神错乱;其他人或发热死去,或坠落伤命;考察队的第三号人物——一个名叫让.戈丁的男人——跟一位13岁的姑娘私奔,怎么也劝不回来。
测量小组有一次不得不停止工作8个月;同时,孔达米纳骑马去利马,解决一个许可证问题。他最后和布格互不说话,拒绝合作。这个人数越来越少的测量小组每到一处都让当地官员们新村狐疑。他们很难相信,这批法国科学家为了测量世界而会绕过半个地球。这根本说不通。两个半世纪以后,这似乎仍是个很有道理的问题。法国人犯不着吃那么多苦头跑到安第斯山脉,干吗不在法国搞测量?
他们选择了安第斯山脉,因为他们需要在靠近赤道的地方进行测量,以确定那里的圆度是否真的有差异(读者注:当时牛顿的《原理》已发表,法国天文学家让.皮卡尔发明了一种极其复杂的三角测绘法,用两年的时间穿越法国进行测量;之后他宣布了一个更加精确的测量结果:一度经线的为110.46公里。但这个结果是建立在地球是个圆球的假设上的——而现在牛顿说地区不是这种形状。皮卡尔死后,乔瓦尼和雅克.卡西尼父子在更大的区域内重复了皮卡尔的实验,他们的结果显示,地球鼓起的地方不是在赤道,而是在两极——换句话说,牛顿全错了。正因为此,科学院才派遣布格和孔达米纳去南美洲重新测量),还因为他们认为山区的视野比较开阔。
实际上,秘鲁的大山经常云雾缭绕,这个小组常常不得不等上几个星期,才等得上一个小时的晴天来进行测量。不仅如此,他们选了个地球上几乎最难对付的地形。秘鲁人称这种地形是“非常少见”的,这话绝对没错------但是,布格和孔达米纳是坚韧不拔的人。他们不屈不挠,不怕风吹日晒,坚持执行任务,度过漫长的9年半时间。在这个项目快要完成的时候,他们突然得到消息,说法国考察队在斯堪的纳维亚半岛北部进行测量(读者注:那里容易测量),发现1度经线在两极附近果真要长,正如牛顿断言的那样。地球在赤道地球的测量结果,要比环绕两极从上到下测量的结果多出43公里。
因此,布格和孔达米纳花了近10年的时间,得出了一个他们不希望得出的结果,而且这个结果还不知他们第一个得出的。他们没精打采的结束了测量工作,只是证明第一个法国小组是正确的。

牛顿在《原理》中做过一个推测:一根挂在大山附近的铅垂线,会受到大山质量和地球引力的影响,稍稍向大山倾斜。这个推测很有意思。要是你精确测量那个偏差,计算大山的质量,你可以算出万有引力常数,同时还可以算出地球的质量。布格和孔达米纳在秘鲁的钦布拉索山做过这种实验,但是没有成功,一方面是因为技术难度很大,一方面是因为他们内部吵得不可开交。因此这件事被暂时搁置下来,30年后才在英国由皇家天文学家内维尔.马斯基林重新启动。
马斯基林意识到,问题的关键在于找到一座形状规则的大山,能够估测它的质量。在他的敦促之下,英国皇家学会同意聘请一位可靠的人去考察英伦三岛,看看能否找到这样一座山。马斯基林恰好认识这样的一个人——天文学家查尔斯.梅森。马斯基林和梅森11年前已经成为朋友,他们曾一块儿承担测量一起重大天文事件的项目:金星凌日。不知疲倦的埃德蒙.哈雷几年前已经建议,要是在地球上选定几个位置测量一次这种现象,你就可以用三角测绘法来计算地球到太阳的距离,并由此计算出太阳系其他所有天体的距离。
1772年,梅森应马斯基林的请求,寻找一座山供测量引力偏差之用。最后,需要的山位于苏格兰高地中部,就是泰湖那里,名叫斯希哈林山。然而,他怎么也不愿花一个夏天来对它进行测量。由于梅森不愿意测量那座山,这个工作落在了马斯基林身上。1774年夏天,有4个月时间,马斯基林在一个遥远的苏格兰峡谷的帐篷里指挥一簇测量人员。他们从每个可能的位置做了数百次测量,要从这么大一堆的数据中得出那座大山的质量,需要进行大量而又枯燥的计算。承担这项工作的的是一位名叫查尔斯.赫顿的数学家。测量员在地图上写了几十个数据,每一个都表示山上或山边某个位置的高度。这些数字真是又多又乱。但是,赫顿注意到,只要用铅笔把高度相等的点连起来,一切就显得很有秩序了。实际上,你马上可以知道这座山的整体形状和坡度。于是,他发明了等高线。
根据斯希哈林山的测量结果,赫顿计算出地球的质量为5000万亿吨。在此基础上,可以推算出太阳系包括太阳在内的所有主要天体的质量。
后来,卡文迪许用米歇尔送给他的仪器,花了将近一年的时间,做了17次精密而又互不关联的测量,宣布地球质量是6000万亿吨。目前对地球重量的最精确估计数是597250亿亿吨,与卡文迪许的结果只相差1%左右。有意思的是,这一切都只是证实了卡文迪许110年之前牛顿的估计,而且没有迹象表明牛顿做过任何实验。
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 楼主| 发表于 2019-9-1 17:46:32 | 显示全部楼层

磁单极子与孤立子
一、磁单极子是展现量子化磁荷的基本粒子。1031年,量子理论的先驱保罗.狄拉克首先从理论上用公式预言磁单极子可独立存在。
理论认为,某些类型的磁绝缘体的热激发态会表现出磁单极子的所有特征。磁单极子的随机运动会产生一种特定的磁噪声,但其强度预计仅为地球磁场的十亿分之一。
英国牛津大学物理学教授塞穆斯.戴维斯于今年7月3日率团队首次研制出一款磁场噪声波谱仪,让人类第一次“听到”一个磁单极子流产生的磁噪声。该装置基于超导量子干涉,借助于它,科学家在晶体Dy2Ti207中,测到了磁单极子出现噪声在20K赫兹以下的频率范围内。
二、孤立子:1965年,美国科学家扎布斯基和克鲁斯卡对孤立波的Kdv方程(非线性偏微分方程,是单向运动的浅水波方程)模拟计算时发现,孤立波具有非常独特的碰撞稳定性,遂将这种孤立波叫作孤立子。
孤立波的发现:1834年,苏格兰海军工程师罗素观察到,当快速行驶的船突然停止时,随船一起运动的船头处的水堆并没有停下来,仍快速向前,该孤立水堆圆而光滑,轮廓清晰,并将之称为孤立波。后来,罗素对这种奇特的水波在浅水槽中多次试验,重现了这一孤立波现象,并导出了波速公式v跟水深度、孤立波振幅即高度以及重力加速度的关系。
对孤立子的研究发现,孤立子具有一切粒子所具有的特性,如质量、动量、能量、电荷、自旋等,它们遵循牛顿运动定律和动量守恒、能量守恒等,和基本粒子存在反粒子一样,孤立子也存在反孤立子,有的孤立子还衰变。但,孤立子自身在一种波。
孤立子只存在于非线性偏微分方程中,对孤立子和物质粒子关系的深入认识,还有待于数学和物理研究的进一步发展。
三.呵呵,对中学生而言,说存在磁单极子,存在孤立波(子),就是错的,考卷上若出现磁单极、孤立波,也是错的;但,客观世界是什么样、人的认识就该是什么样,因认知能力的局限所导致的前述评判,是可以理解的——但首先该有这样的观念:“事物是什么”是有层次的,不能认定自己的认识是对世界的“终极认识”。如此,人的眼界和胸襟就开阔多了——即便一个人对事物的认识层级很浅显也无妨。
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 楼主| 发表于 2019-9-1 17:47:07 | 显示全部楼层
几个科学史上的有趣故事
以下几个故事源自陈海涛著《时空之舞-中学生能懂的相对论》,该书由北京大学出版社出版、2017年9月第1版第1次印刷。
一.对光的本性是微粒还是波的争论中,支持微粒说而反对波动说的泊松根据涅菲尔衍射理论指出,如果在光束的传播路径上放一块不透明的圆板,那么在圆板背后阴影的中央应当会出现一个亮斑。泊松认为这是不可能的,因此宣布他驳倒了波动理论。
但,人们做了这个实验,表明圆板阴影的中央恰恰出现了一个亮斑,泊松的计算反而支持了波动学说。后来,人们戏剧性的将这个亮斑称为泊松亮斑。
二、苏联物理学家切伦科夫在1934年发现在介质中运动的高能带电粒子速度超过该介质中的光速时介质会发出一种以短波长为主的电磁辐射,其特征是浅蓝色的辉光。这一效应被称为切伦科夫效应,发出的辐射别称为切伦科夫辐射。1958年,切伦科夫与成功解释切伦科夫效应的另外两名苏联物理学家弗克兰、塔姆共同获得诺贝尔物理学奖。
塔姆曾在乌克兰敖德萨大学担任物理教授,有一次他外出被匪帮当作探子抓住。他告诉土匪自己是教数学的大学教授。匪首竟然通晓高等数学,让他计算麦克劳林级数取到第n项会产生多少误差。塔姆当场计算出来,被匪首从枪口下释放,逃了一命,世界上也因此多了一位诺贝尔物理学奖获得者。
三.1967年8月6日,剑桥大学卡文迪许实验室24岁的女研究生贝尔在检测射电望远镜收到的信号时,无意中发现了一个异常信号。她锲而不舍的努力追踪,在11月28日终于记录到清晰的脉冲信号,其周期为1.337秒。由于这种周期信号很像地球上的电报信号,一度被猜测为外星人发来的电报。贝尔的导师休伊什根据科幻小说中的外星人“小绿人”将这个射电源称为“小绿人1号”。后来发现其脉冲就源自高速旋转的中子星。1974年,休伊什因发现脉冲星、赖尔因发展射电天文观测技术而共同获得诺贝尔物理学奖。这次授奖引起了国际天文学界的巨大争议,被认为是诺贝尔奖历史上最不公平的结果之一。这次颁奖被称为“没有贝尔的诺贝尔奖”。
在贝尔之前,一位著名的天体物理学家用射电望远镜观测到了来自猎户座的颤抖的射电信号,但他以为是自己的记录仪出了什么毛病,对着仪器踢了一脚,于是颤抖的信号消失了,他也因此与诺贝尔奖擦肩而过。这愚蠢的一脚,令他终生难忘,后悔不已。---贝尔发现脉冲星并不是凭运气,而是她的细心、坚韧和百折不挠,对异常现象紧抓不放才获得成功。
四.1036年,爱因斯坦在和助手罗森寻找引力波的精确解而不是近似解时,发现无论如何建立坐标系,时空中总会存在奇点,在该处无法用任何数字描述波的大小,于是他们认为引力波不存在。他们向美国物理学会期刊《物理评论》投了一篇论文《引力波存在吗?》,结论是不存在。令爱因斯坦没想到的是,论文被打了回来,《物理评论》的主编泰特还将匿名审稿人给出的整整10页评审意见一并退给爱因斯坦。这令爱因斯坦非常愤怒,他决定将该论文提交给《富兰克林研究所学报》。然而,就在《富兰克林研究所学报》出版论文之前,爱因斯坦对论文进行了一次修改,将论文题目改为《论引力波》,其结论是“引力波存在”。
原来,那时罗森已经前往苏联的基辅大学担任物理学教授,年轻的英菲尔德成为爱因斯坦的新助手。英菲尔德在咖啡馆遇到一位新朋友——普林斯顿大学教授罗伯逊。他们聊天时谈论了引力波的问题,罗伯逊当场在黑板上演算了引力波存在的证明。当英菲尔德告诉爱因斯坦这件事时,爱因斯坦说他在前一天晚上刚好也在自己的证明中发现了错误,但是还没有找到解决办法。随后罗伯逊当面向爱因斯坦解释了他的方法,使用圆柱坐标系来处理奇点的问题。于是,爱因斯坦修改了论文。
其实,爱因斯坦只要看一下匿名审稿人那10页“绝对 错误的意见”就会发现,自己论文的错误之处和解决方法都已经在里面指出了。这个匿名审稿人就是罗伯逊,他巧妙的通过接近英菲尔德从而帮助爱因斯坦改正了错误。
五.现在普遍接受的“宇宙大爆炸理论”,起初是由反对它的起名的。据称反对者在一次演讲中,反对那种在他看来绝不正确的宇宙起源和演化的学说,讥讽它是“Big-bang”。后来,这个“Big-bang”被证明越来越真实的揭示了宇宙的起源和演化。
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 楼主| 发表于 2019-9-1 17:47:43 | 显示全部楼层
几个有趣的物理实验(装置)
以下几个物理实验(装置),来自于陈海涛著《时空之舞-中学生能懂的相对论》,该书由北京大学出版社出版、2017年9月第1版第1次印刷。
一.狭义相对论原理,可简单理解成“舟行不觉原理”,即当人坐在关闭窗户的大船中,船在行驶但人却不察觉。物理定律对一切惯性系都是等价的。
二.光速测量首先在天文学上获得了成功,这是因为宇宙广阔的空间提供了测量光速所需的足够大的距离。1676年,罗默通过长时间观测木卫一食,用天文学方法测出了光速值约为22.5万千米/秒。
木卫一具有稳定的绕木星公转周期,为152853.5047秒。在地球上观察木卫一,每隔约42.5小时就会看到一次木卫一赚到木星的阴影后面而消失。这种现象叫木卫食。罗默对木卫一进行了长期观测,发现木卫一食发生的周期并不固定。经过认真的思考和分析,罗默认为木卫一绕木星公转的周期是不变的,木卫一每次出现在预定位置上的时间也应该一样,观测到木卫一食发生时间的推迟或提前,是因为光从木星传到地球需要时间。罗默根据他的理论,精确预言了1676年11月9日木卫一食发生的时间比其他天文学家计算的时间晚10分钟,天文台的观测结果跟他的预言十分符合。罗默第一次用详实的观测数据证实了光速有限,并给出了光速的观测值。
三.横向多普勒效应1938年被艾夫斯和史迪威的实验所证实。当天体沿天体——地球连线朝向地球运动时,天体发出的光线产生蓝移,光频率增大,意味着观察者接收到的光子能量变大了,光的亮度增加了。这一现象叫多普勒增亮。前灯效应使得光束集中,多普勒增亮使得单束光的亮度增加,二者都会导致观察者接收到的光亮度增加。有人也把前灯效应看作多普勒效应的一部分
四.冰立方望远镜建设在南极,由美国等数个国家和基金会发起的一个国际科研项目,目的是探测穿过地球的中微子,揭开宇宙起源的秘密。它修建于2000年,于2010年竣工,耗资2.79亿美元。它位于南极洲深达2.44千米的冰原下,分布在一立方千米的冰块内,由86根装备了传感器的电缆组成,每根电缆包含有60个光学传感器,通过强力热水打孔放入冰洞中。
五.1985年贝尔实验室的华裔物理学家朱棣文使用激光的光压来降低原子运动的速度,首先实现了用激光冷却和捕获原子的方法,制造出了接近绝对零度的低温,因而被誉为“能抓住原子”的人。朱棣文因此项工作与同事一起荣获1997年诺贝尔物理学奖。
朱棣文用三个正交方向的六束激光来照射原子,每个方向上有两束激光相对照射。由于多普勒效应,原子运动前方射来的光会发生蓝移,频率变高,能量增强,原子运动后方射来的光会发生红移,频率变低,能量降低。因此无论原子向那个方向运动,前方的光压都会大于后方的光压,原子的运动速度最终逐渐降低,被冷却和捕获。
物理学家和生物学家应用激光的光压发展处一种叫“光镊”的技术,用来实现对原子和微小颗粒的操控和捕获。光镊又叫做单束光梯度力光阱。
六.为证实惯性质量和引力质量的等同性,匈牙利物理学家厄缶设计了一台极为精密的扭秤,在1890-1915年间,持续做了25年试验,以极高的精度证实了惯性质量等于引力质量。厄缶在石英悬丝的末端悬挂一个轻的横杆,横杆两端相同臂长处悬挂两个质量相同材料不同的小球,形成一个扭秤。
厄缶扭秤灵敏度极高,可以用来探测不同地方重力场的极细微变化,很快在地球物理方面得到很多应用。人们用它来勘探石油、天然气。后来,厄缶扭秤在地球物理勘探中逐渐被后出现的小型轻便的重力仪所取代。
七.惯性质量和引力质量完全等同,爱因斯坦认为:这绝不是巧合,在它背后,必然有更深刻的道理。由此,爱因斯坦窥见了引力的本质,提出了等效原理,建立了广义相对论的引力理论。
等效原理是广义相对论的一个基本原理,也是整个广义相对论的核心。弱等效原理:地球表面静止的电梯跟在太空g加速度上升的电梯等效;强等效原理:在太空静止后匀速运动,的电梯跟在地球表面自由下落的电梯等效,即局部引力场自由下落的参考系与无引力场的惯性系不可区分。
八.相对于狭义相对性原理,广义相对性原理把物理定律的适用范围从惯性系推广到所有参照系,包括非惯性系中,去掉了惯性系在相对论理论体系中的特殊地位。因此,非惯性系与惯性系在描述自然方面具有平等的权利,自然界中存在的一切参考系都能同样有效的体现出自然定律,在一个参考系中建立起来的物理定律,通过适当的坐标变换,可以适用于任何参考系,并不存在一种优越的、专能体现自然定律的特殊参考系。
九.美国的激光干涉引力波天文台(LIGO)项目1991年开始建设,由相距3000千米的两个探测器组成。每个探测器的单个臂长为4千米,激光在臂中来回反射大约50次,使等效臂长大大增加。一束激光通过分束器分成两半后分别送往内部为真空的双臂,多次反射后两束光汇合到一起并产生干涉图样。感应器将这个图样进行测量并转化为电信号。引力波传播到地球上时,会造成干涉仪两条臂的臂长产生微小的不同变化,导致干涉图样发生改变。
    LIGO于2001年正式投入观测,然而观测了10年并没有检测到引力波。2010年升级改造、其灵敏度提高4倍。LIGO于2016年宣布观测到了引力波。
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