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辐射4 开局必看攻略,不看后悔系列 1,开局博物馆的死亡爪,走进博物馆对面左方的屋子里可以卡住死亡爪,它进不去。 2,所有辐射的敌人都是不会跳跃的,如果场景里有砍倒的树干,小高坡,敌人只会绕着障碍物追你,你只要在障碍物两边来回跳他就打不到你。除非有远程攻击。 3,食尸鬼只要打断他们的腿就动不了了,地雷是对付食尸鬼最好的东西。 4,幸运技能个个都是神技,幸运5的白痴学者如果你开局就加的话升级会非常的快,如果完成任务时触发这个效果你会发现… 神秘客触发后直接秒杀对方,包括BOSS。 5,最有用的2个队友技能,一个是派普的,可以让你升级更快。还有就是芳林镇狙击手的,95%头部命中率。怎么快速刷队友好感我就不说了。 6,战斗力最强的队友应该就是兄贵会的丹斯了,如果你不着急刷其他队友的技能可以考虑先把兄贵会的任务做到丹斯可以成为队友为止。丹斯还会送你一把相当不错的电池步枪。 7,如果你没有学装甲商改防具,可以先去虎不理拿银衣怪客套装,还有其他一些惊喜在这个漫画店里。芳林镇还有任务可以升级这个套装。非常的给力。 8,装备带“决斗型”的装备是很NB的属性,会把对方的武器打掉,这时你只要过去把武器捡走什么传奇精英就是个大兵了。 9,捡垃圾其实不需要太纠结,够用就好,后期据点多了可以通过工作台积攒。 10,每个据点存储的东西可以互相流通(所有据点的东西都会在一个工作台里边),只要你在建筑模式里找一个居民选管线到其他据点就会流通了。后期据点多了基本不用自己拾荒。 最后加点什么的,全看个人喜好,但是幸运5的白痴学者如果点的早的话,升级真心快,想快速刷等级还可以做兄弟会的军需补给任务,可以无限接,会有重复地点让你去算上读取的时间顶多4,5分钟就可以完成一次。 如果触发了白痴技能会加将近1000的经验值。我开局直接跑到兄弟会哪里做这个任务。玩了几小时就30多级了。省下你想走什么流派还需要纠结加点么? 如果你已经知道上面这些,什么传奇难度什么传奇死亡爪根本满足不了你。 最后说一下,游戏最强赚钱攻略就是造水厂 + 养牛。造水厂卖水,这个大家都知道,但是养牛怎么赚钱,很简单,牛粪可以做肥料 ,肥料可以做杰特 ,卖杰特可以赚钱。
为什么推荐大家走学院路线,而不是兄弟会或者义勇军路线 走学院路线的原因很简单,因为你要考虑你最终能得到什么? 1. 首先排除铁路,因为无论是学院还是兄弟会都会把铁路灭掉,铁路是没有未来的,而且铁路都是一群圣母表。 2. 假如你加入兄弟会,灭掉了学院,你在兄弟会顶多是二号人物,一号人物是兄弟会长老,你是二把手说了不算。随时可能被清洗掉。毕竟你的好兄弟可是有好几个都是和成人。 3. 如果你加入义勇军,灭掉学院,灭掉兄弟会,那么你就会被义勇军下面的人给架空,成为一个傀儡吉祥物,哪有将军天天去通马桶的。你根本就没有实权,兄弟会下面的人只有在需要你的时候叫你将军,等到和平了,你就是路边一条。 4. 如果你加入学院,尚恩可是你亲儿子,虽然他跟你不亲近,但是他把人生的全部都留给了你,让你当学院领袖,这可是实权一把手,以后灭掉兄弟会和义勇军,你就是废土的土皇帝,而且学院的科技可是十分发达,你加入学院,大概率以后能够长生不老,这个有很多技术都可以做到,比如说意识上传和成人,比如说和成人躯体改造。 5. 另外我有一个大胆的猜测,不是主角在找尚恩,而是尚恩在引导主角一步一步的去继承整个学院,继承他的全部。避难所断电,所有的冷冻仓都失效,没有一个人活下来,老冰棍可能那个时候也死了,然后尚恩制造了一个合成人给塞到了冷冻仓,老冰棍本身就是学院制造的第三代和成人,他被赋予了原来老冰棍的意识,只是他自己不知道,然后被尚恩引导者一步步的去接管掌控学院,他本身就是被培养出来继承学院的。 综上所述,只有加入学院,才是唯一的出路。
不要相信骗子的出国挣大钱 1. 这些骗子发的图片都是从小红书下载的,发的文章都是统一的文案,跟你聊天也是统一的话术。2.第一步先把你骗出国,或者骗去云南,广西边境,然后胁迫你出国。2.只要你出了国,接着就把你控制起来,手机护照身份证给你没收,派人看着你。3.接着把你带到园区卖掉,到了园区先把你du打一顿,给你立威,让你顺从,就跟xun狗一样。4.接着就会给你培训zp话术,让你上岗zp,每月月中检查,如果没有业绩,就给你一顿电棍,你的聊天记录每天都有人检查,如果发现你通风报信,就是du打加水牢。5.如果3个月没有业绩或者逃跑被抓回,就会被卖到另一个园区,就跟货物一样,被层层倒卖,直到最后的人生终点站妙wa底园区,在这个园区会给你体检验血型,一旦跟买家匹配上,就会被拆零件卖掉,不要以为mian北医疗条件不行做不了这种手术,人家产业链都完善了,医生是泰国过去的,又不用打麻药,摘完直接带到泰国进行yi植,实在不行,还有医疗船,摘完剩下的扔海里。6.当然在此之前,你的价值会被彻底榨干,首先在边境交界,会用你的账户把你名下能撸的网dai全部撸一遍,其次会给你家里要shu金,给你家里的你被打的视频,根据你家庭情况,先要一笔,再要一笔,不给当着家人的面就毒打你,直到要不到钱,当然放人是不可能的。7.以上只是针对男性,女性在那里比男性要惨一百倍。8.所以奉劝大家东南亚国家,泰国,柬埔寨,缅甸这些不要去游玩,国内大好河山有的是还不够你玩的,非要跑去泰国,到时候被黑出租拉到园区悔之晚矣。9.广西,云南,西双版纳这些边界地区也要少去,去的话留个心眼,不要轻信别人。
量子场论的严格解 在基本物理学理论的研究中量子场论具有特殊的地位。因为如果承认狭义相对论和量子力学的基本原理,任何可能物理理论在低能区都将表现为一种量子场论。目前已知的物质世界4种基本相互作用除了引力之外的其他3种都表现为某种特定的量子场论,而描述引力的广义相对论在目前实验可望达到的精度内也完全可以不用弯曲时空而用在平直时空里的特定量子场论——Yang-Mills引力理论来替代。 人们还发现很多高维时空理论在4维时空中的效应完全可以用4维时空中特定的量子场论来反映。种种迹象表明量子场论可能是自然界最基本的相互作用理论框架,如果对它能够实现一般性的精确求解,人们就能够完整地了解和掌握其中蕴含的所有信息和奥妙,为人类深入了解自然提供巨大的帮助。目前人类远远做不到这一点,只能依靠诸如微扰展开等一些近似方法对量子场论进行近似计算,或采用计算机直接进行数值计算。近似计算和数值计算相对严格求解来说存在本质性的缺陷,这些缺陷困扰着很多从事理论研究的物理学工作者。如每种近似计算都必存在有近似不好的区域,在此区域近似方法完全失效。数值计算即受限于计算机的能力,也很难举一反三进行解析延拓。 目前已有的精确可解的量子场论多数是 2 维时空中的一些特定理论模型,如Schwinger 模型(2 维无质量的量子电动力学),Thirring模型,单分量的Gross-Neveu模型等。十几年前,Seiberg和Witten精确求解了4维时空中的N=2超对称理论,引起了物理学界的轰动。为了从研究理论的精确可解性,人们也专门开展了对可积系统的研究,发展了相应的理论。 从数学上看,费恩曼把量子场论表述为对给定的拉普拉斯量进行泛函积分。严格求解量子场论意味着要把泛函积分真正地积出来。那些已被求解的量子场论模型的可解性都可化为在某种特别的处理下,可以完成这种无穷重的积分。能否把这些技巧应用到更广泛的量子场论模型,或能否发展出更有效的求解方法是对人类智力的极大挑战。
孝敬父母不要等,想想自己的父母,你还会继续放纵下去吗? 自抢劫犯李斌,入狱一年了,从来没人看过他,眼看别的犯人隔三差五就有人来探监,送来各种好吃的,李斌就给父母写信,让他们来,在无数封信石沉大海后,伤心和绝望之余,他又写了一封信,说父母再不来,他们将永远失去他这个儿子。 这天天气特别冷。李斌正和几个在押犯人密谋越狱,忽然,有人喊道:“李斌,有人来看你!”进探监室一看,李斌呆了,是妈妈!一年不见,妈妈变得都认不出来了,才五十开外的人,头发全白了,腰弯得像虾米,人瘦得不成形,衣衫破破烂烂,一双脚竟然光着,满是污垢和血迹,身旁还放着两只破布口袋。没等李斌开口,妈妈浑浊的眼泪就流出来了。这时,指导员端来一大碗热气腾腾的鸡蛋面进来了,热情地说:“大娘,吃口面再谈。”等妈妈吃完了,李斌看着她那双又红又肿、裂了许多血口的脚,忍不住问:“妈,你的脚怎么了?鞋呢?”“是步行来的,鞋早就磨破了。”步行?从家到这儿有三四百里路!“您怎么不坐车啊?怎么不买双鞋啊?”“做什么车啊,走路挺好的,唉,今年闹猪瘟,家里的几头猪全死了,天又干,庄稼收成不好,还有你爸……看病……花了好多钱……你爸身子好的话,我们早就来看你了,你别怪爸妈。” 探监快结束了,指导员进来,手里拿着钱,说:“大娘,这是我们几个管教人员的一点心意,您可不能再光着脚走回去了。”“这哪成啊?娃儿在你这里,已够你操心的了,我再要你的钱,不是折我的寿吗?”李斌撑不住了,声音嘶哑的喊道:“妈!”就再也发不出声了,此时窗外哭泣声一片,那是旁观的劳改犯们发出的。这时,有个狱警进了屋,故作轻松的说:“别哭了,妈妈来看儿子是喜事啊,应该笑才对,让我看看大娘带了什么好吃的。”他边说边拎起麻袋就倒,李斌妈妈来不及阻挡,口袋里的东西全倒了出来。顿时,所有人都愣了。第一只口袋倒出的,全是馒头、面饼什么的,四分五裂,硬如石头。不用说,这是李斌妈妈一路乞讨来的。李斌妈妈窘极了,双手揪着衣角,喃喃地说:“娃,别怪妈做这下作事,家里实在拿不出什么东西…..”李斌好像没听见似的,直勾勾的盯住第二只麻袋里倒出来的东西,那是一个骨灰盒!李斌呆呆地问:“妈,这是什么?”李斌妈神色慌张起来,伸手要抱那个骨灰盒:“没……没什么……”李斌发疯般抢了过来,浑身颤抖:“妈,这是什么?”李斌妈无力的坐了下去,花白的头发剧烈的抖动着。好半天,她才吃力的说:“那是……你爸!为了攒钱来看你,他没日没夜的打工,身子给累垮了。临死前,他说他生前没来看你,心里难受,死后一定要我带他来,看你最后一眼……”李斌发出撕心裂肺的一声长号:“爸,我改……”接着“扑通”一声跪了下去,一个劲儿的用头撞地。“扑通、扑通”,只见探监室外黑压压跪倒一片,痛哭声响彻天空……
民科得诺奖的可能性分析,民科需要一个机会 大家好,我是爱国民科活泼可爱略懂一点拳脚的武术家北京抑郁狐狸,最近北京风和日丽,天气晴朗,但是本狐狸的心情依旧很低落,没错本狐狸抑郁了,每个月总会有几天心情不好,如果有一天大家发现我没有发帖,不是我水不动了,而是我不在了。本狐狸最放心不下的就是民科吧的大家了,我是多么的期盼民科吧里有人能获得诺奖,能给民科挣一口气,希望有生之年能够看到,民科被大家认可,民科站在诺奖的领奖台上。 民科为啥获得诺奖困难的原因: 原因1 :民科得理论得不到认可,没法发表在知名刊物上,只能自己花钱找一些不入流杂志发表,没有引用,也没有知名度,很多民科的成果都被埋没了,比如左茂雄 的很多诺奖级成果只能发表在炫动漫上。 原因2: 被抄袭 ,民科的研究成果被官科抄袭,比如段老板开创心里过程分析理论,结果被美国的官科海斯抄袭,段老板因为是民科,所以大家都不相信段老板。 原因3:被官科迫害,最典型是就是李子峰,李子峰燕京大学博导,因反对相对论被打压,目前只能在贴吧无病呻吟。 原因4:思想太超前,超出了时代的理解范畴,比如王为民的正反粒子湮灭创造宇宙学说,就是没法验证,没法考证,没法计算的三无理论。 原因5:数学思想太牛逼,提出的数学理念脱离现有的数学体系,比如向正冈的 1 != 0.99999 ,这种数学已经不是现在的人类所能理解的,所以只能等以后几千年后,人类的科技足够进步,才能看懂。 除了以上几条,请大家补充。
爱因斯坦最大的未竟理想,纯几何视角下的电磁力,终于有了答案! 一个被主流物理圈边缘了几十年的冷门方向——纯几何视角下的电磁力,终于有了答案! 爱因斯坦一生最后三十年几乎都在研究统一场论。他不满意量子力学的“概率性”,也不满足于广义相对论只处理引力。他想把电磁力和引力放进一个几何框架,统统作为时空本身的表现。 他失败了。 但现在,有三位芬兰学者——Andras Kovacs、Jussi Lindgren 和 Jukka Liukkonen——声称,他们可能完成了这个夙愿。他们提出了一个几何化的电磁场理论,把麦克斯韦方程推广成非线性形式,把电荷解释为“时空的局部压缩”,把洛伦兹力解释为粒子在弯曲几何中的测地线运动 简而言之,电磁场,不再是附加在时空上的“外物”,而是时空本身的几何涟漪。 这不是第一次有人这样想。早在1918年,德国数学家Weyl就提出过一个更一般的几何框架——Weyl几何,试图将长度变为时空的局部属性。爱因斯坦当年批评这个理论不符合经验,但他没有完全否定几何统一的方向。 这一次,芬兰学者回过头来重拾Weyl几何,加上他们自己此前关于“最优度量”与泛函变分的研究,发现旧理论中藏着一把钥匙。他们推导出一组新的、非线性的场方程,其中麦克斯韦方程只是一个线性极限情形。 更关键的是,他们发现所谓“电荷”,其实是时空压缩的数学表现。不是孤立存在的“点粒子”,而是几何结构的发散或者汇聚。 这等于把“电”重新还原为“几何”——是爱因斯坦曾经想干却没成功的事。 而他们还顺带解释了一个非常诡异的量子效应:阿哈罗诺夫-玻姆效应。这个效应指的是,在电磁场强度为零的区域,电势依然可以对粒子造成相位影响。在传统经典电磁学中,这种行为无法解释。 但在他们的模型中,这种“无场有势”的现象是自然结果,因为四维电势本身就是度量张量的一部分,是几何的一部分。只要时空结构有偏转,即便场强为零,粒子运动的路径(测地线)也会被改变。 再说一遍,这不是量子场论做出的预测,是纯粹从几何方程推导出来的。 理论中还有一个更激进的推论:在普朗克尺度下,度量张量的涨落会导致随机的电磁场涨落,也就意味着电荷会在真空中自发地产生与湮灭。 这是他们方程的直接后果:电荷是时空压缩产生的,那么度量的涨落自然会产生瞬时的“虚电荷”。这和量子电动力学的真空涨落现象,在数学形式上高度一致,但它的起点是几何,而不是场论。 整个理论的核心逻辑,是“度量优选原则”。他们采用变分法,寻找在某种泛函下“最优”的度量张量。这个过程引出了新的场方程,进而推出所有电磁现象。 而这个几何泛函是一种美学取向的选择:他们选择了一个具有“调和性”的泛函,让最优度量在几何意义上是“最平滑”的。 这也许正是爱因斯坦时代缺少的东西。他的统一场方程太复杂,缺乏收敛原则。而这个新理论通过“最优化”找到了一组结构稳定的非线性麦克斯韦方程。 当然,这一切还需要实验验证。比如在超高精度干涉实验中,是否能探测到非线性麦克斯韦项导致的偏差?在普朗克尺度下,是否能观测到虚电荷涨落? 也许短期内,这只是一个理论物理内部的回响。 但在理论物理百年沉淀之后,突然冒出这么一套几何化的“新麦克斯韦”,不能说没分量。
精细结构常数是否恒定 根据我们当前科学技术水平和所掌握的实验数据,没有发现基本常数随时间变 化;但是如果基本常数的确随时间变化,那么我们现在对整个宇宙的认识都要被修 正。此外,爱因斯坦广义相对论认为自然界中基本常数是恒定的,而能把引力与其 他相互作用统一的弦理论则认为基本常数在整个宇宙演化过程中应该是变化的。这 样,研究基本常数是否随时间变化就显得非常重要,因为它不仅将使我们更正确地 认识宇宙,而且也将帮助我们检验一些重要理论的正确性。 由于单位制的定义与基本常数紧密相关,因此,测量基本常数其实是测量它与 单位基准量的相对比值。可见,研究量纲为一的基本常数相对变化更具有意义。最 典型的基本常数之一是精细结构常数 α ,天文学和物理学家们已对它进行长期分析 和测量。大统一理论认为∆β/β 35 ∽ ∆α/α,这里 β=m e / m p , 电子与质子的质量比,即 可通过测量电子与质子的质量比,实现对精细结构常数更高灵敏度的检测 。 当前最直接测量方法是观察宇宙远处类星体等约 100 亿万年前发射的分子吸 收光谱,并与实验室测到的相同光谱进行比较,观察谱线是否移动 。由于产生误 差的原因太多并难以消除,导致不同测量有不同结果,因此,需要更精密测量技术。 其中方法之一,在实验室通过两台不同的原子(离子)钟或一台原子(离子)钟与 一个超稳定振荡器的频率比对进行测量 ;另一种方法是人们在实验室利用微波波 谱技术精确地测量冷分子中一些对磁场不敏感的双重态跃迁频率,并与天文物理测 量结果比较,从而检验精细结构常数变化 。科学家们经过了长期努力,进行了大 量实验观察和测量工作,仍没有观察到基本常数的变化,实验结果表明∆α/α 应小 于 10 −16 /a。最近,美国国家标准和技术研究所的科学家们经过长期测量汞离子和铝 离子两台光钟的频率比,初步确定精细结构常数 α 随时间变化的相对值范围应是 (−1.6±2.3)×10 −17 /a 。 为了突破现有测量技术的限制,科学家们不断提出各种提高测量灵敏度的方 案。如提出测量冷分子中一对近简并的处于不同电子势阱的振动能级间隔的变 化 ;测量磁场或光场控制的 Feshbach 共振点处的散射长度变化以及直接测量处 于光晶格的超冷双极性分子在同一个电子势阱中两个不同振动能级间频率差变化 等 ,这些方法都是通过测量电子与质子的质量比的变化,实现对精细结构常数随 时间变化的高灵敏度测量。另外,人们普遍认为正在研制的超高精度和超高灵敏度 的光学原子钟和原子干涉仪将成为探测基本常数随时间变化十分重要的工具之一。 总之,如何不断提高基本常数测量精度和灵敏度,对正确地认识宇宙和检验一 些重要理论是非常重要的。早日解开基本常数是否随时间变化之谜,是我们当前应 努力奋斗的目标之一。
不要听信骗子的出国挣大钱 1. 这些骗子发的图片都是从小红书下载的,发的文章都是统一的文案,跟你聊天也是统一的话术。2.第一步先把你骗出国,或者骗去云南,广西边境,然后胁迫你出国。2.只要你出了国,接着就把你控制起来,手机护照身份证给你没收,派人看着你。3.接着把你带到园区卖掉,到了园区先把你du打一顿,给你立威,让你顺从,就跟xun狗一样。4.接着就会给你培训zp话术,让你上岗zp,每月月中检查,如果没有业绩,就给你一顿电棍,你的聊天记录每天都有人检查,如果发现你通风报信,就是du打加水牢。5.如果3个月没有业绩或者逃跑被抓回,就会被卖到另一个园区,就跟货物一样,被层层倒卖,直到最后的人生终点站妙wa底园区,在这个园区会给你体检验血型,一旦跟买家匹配上,就会被拆零件卖掉,不要以为mian北医疗条件不行做不了这种手术,人家产业链都完善了,医生是泰国过去的,又不用打麻药,摘完直接带到泰国进行yi植,实在不行,还有医疗船,摘完剩下的扔海里。6.当然在此之前,你的价值会被彻底榨干,首先在边境交界,会用你的账户把你名下能撸的网dai全部撸一遍,其次会给你家里要shu金,给你家里的你被打的视频,根据你家庭情况,先要一笔,再要一笔,不给当着家人的面就毒打你,直到要不到钱,当然放人是不可能的。7.以上只是针对男性,女性在那里比男性要惨一百倍。8.所以奉劝大家东南亚国家,泰国,柬埔寨,缅甸这些不要去游玩,国内大好河山有的是还不够你玩的,非要跑去泰国,到时候被黑出租拉到园区悔之晚矣。9.广西,云南,西双版纳这些边界地区也要少去,去的话留个心眼,不要轻信别人。10.出门在外留意福建口音,长个心眼,没别的意思,毕竟很多园区都是福建老板开的。
声子热传导的微观机制 1808 年,法国科学家傅里叶总结出了宏观材料热传导的傅里叶定律,即热流 与温度梯度成正比。在该定律提出之初,拉普拉斯、拉格朗日和勒让德对傅里叶的 工作给予了高度评价,同时也对该定律的一般性及其严格性表达了保留意见 。 200 年来,物理学家对傅里叶定律的微观起源进行了不断的探索。1872 年,玻 尔兹曼基于稀薄气体模型提出了玻尔兹曼输运方程,为输运现象提供了统一的微观 图像。1914 年德拜引入声子的概念,描述以晶格振动的方式进行的能量传输行为, 为宏观固体材料的热传导建立了初步的微观基础。德拜猜测固体中粒子间内秉的非 线性相互作用导致声子相互作用,贡献了热阻,从而导致正常热传导。 20 世纪 30年代初期,R. Peierls 从量子力学的角度重新考虑德拜的猜想,提出了声子玻尔兹 曼方程来描述热传导过程 。在低温极限下,Peierls 将非线性相互作用简化成声 子碰撞过程。Peierls 的理论有效地预言了在低温区域热传导系数对温度的依赖关 系,跟实验数据符合得很好。但是 Peierls 的处理是微扰论的、唯象的;声子相互 作用导致傅里叶定律的微观动力学机制仍然不清楚 。另一方面,虽然傅里叶定 律的正确性在三维宏观材料中得到广泛证实,但其在低维材料中的正确性还缺乏直 接的实验验证。 近年来,计算机计算能力和实验技术的迅速提高,使得物理学家能够通过分子 动力学模拟来研究声子热传导的微观机制 ,并且可以直接实验测量低维材料的能 量输运性质 。这些进展为深入研究诸如热传导的微观动力学机制、热传导规律 对于维数的依赖关系、热传导和能量扩散过程定性定量的联系、反常扩散和非广延 统计物理的联系等基本问题创造了条件。
凝聚态中的波粒二象性 凝聚态物质包括固体和液体,它包括了我们日常生活环境中的绝大部分物质。凝聚态物质也是由原子构成的,原子由原子核与核外电子构成,其构成原子的原子核与电子的量子性质和它们之间的电磁相互作用在原则上决定了凝聚态物质的性质;但是,凝聚态物质是由大量的原子组成(典型数值约为 1023 个),大量具有基本量子性质的原子通过简单的电磁相互作用却构成了复杂的聚集体,具有丰富多彩的物理性质——我们并不能够通过简单地外推少数粒子的性质来理解凝聚态物质的行为。 准粒子(也被称为元激发)的概念有助于理解凝聚态物质的一些重要物理性质,利用它可以将凝聚态物质的低能激发态视为无相互作用(或仅有微弱的相互作用)的准粒子的集合,从而使复杂的多体问题大为简化。一些典型的准粒子的例子有空穴、声子、激子、极化子和库珀对等,甚至我们经常提到的金属或半导体材料中的电子,实际上也是一种准粒子,在原子实构成的晶格中运动的、彼此之间有着电磁相互作用的、数目巨大的、真实的电子被约化为具有有效质量的、彼此之间几乎没有相互作用的“准电子”。此外,还有一些更为奇特的准粒子,比如说,在具有高迁移率的二维电子气中(位于高质量的半导体异质结构中)存在的具有分数电荷的准粒子。 构成物质的基本粒子如电子等都具有波粒二象性,即随着测量条件的改变,它可能表现出粒子或者波的行为。那么,用于描述凝聚态物质性质的准粒子是否也同样具有波粒二象性?这绝不是一个自明的问题,需要理论探讨和实验验证。 诚然,已经有许多准粒子被证明的确具有波粒二象性,如用于描述晶格振动(一种典型的波动现象)的声子,它的能量是量子化的;可以用半导体材料制成双缝干涉仪,使得通过其中的电子(它们具有单个不可分的电荷,这是典型的粒子性)可以像光波一样发生干涉等。但是,因为凝聚态物质的多样性,用于描述其性质的准粒子也多种多样,对于具体的问题就需要具体的分析。深入研究准粒子的波粒二象性对于理解凝聚态物质的物理性质是非常重要的,它将推动凝聚态物理学的 发展。 一些具体的问题有:能否建造一个分数电荷的准粒子的干涉仪,从而验证分数量子统计的一些预言?能否在固体材料中实现准粒子的纠缠态(比如说电子的纠缠凝聚态物质中准粒子的波粒二象性 ),并用它来检测贝尔不等式?换句话说,准粒子具有量子非局域性吗?
声致激光的发光原理 液体中的气泡在一定声场的驱动下可以稳定悬浮并周-期脉动。在坍缩相,气泡在皮秒的量级上产生百万的体积压缩比和高温高压。当驱动声压足够大,能量积聚导致气泡发光,称为声致发光[1]。在适当的驱动情形下,声致发光气泡可以保持球状,非线性振动可以精确重复百万或上亿周期。这样的动力学稳定性使气泡周期性发光,将声能转化成光能。声致发光及其空化效应在化学反应[2~4],超声清洗[5~6],生物管道传送[7~8],医学治疗[9]等方面都有非常重要的应用前景。但是,声致发光中的“光”到底从何而来呢?要发出可见光,必然有原子,离子或分子被从基态激发出几个 eV 的能量,而对应于 1atm 的声压仅仅带有每个粒子 10−11eV 的能量密度, 与粒子激发所需的能量之间的量级差高达 1012。因此,当声致发光发生时,所需的能量是仅仅通过气泡急剧坍缩过程中对泡内气体的加热就足以达到的吗?还是另有其他机制?自从多泡声致发光以来,出现了很多描述发光机制的理论。基本可以将它们划分成两部分:(1) 电荷发光认为是分离的电荷之间放电产生光。(2) 热发光是根据 Rayleigh-Plesset 气泡动力学用体积压缩比计算出泡内温度(10000K)。很多实验更偏向于热发光的理论。之后,人们通过对光脉冲宽度的实验测量进一步将发光机制缩小范围,实验发现光脉冲的宽度比气泡动力学计算出来的结果要窄,因此提出了冲击波理论。其中提到的不同波段的光脉冲宽度并无可测的差异,这一试验结果与基于热发光理论所提出的黑体辐射理论[20]相抵触。黑体辐射的存在必然要求做如下假设:① 热平衡必须在气泡坍缩的瞬间完成;② 气泡为黑体,能很好地吸收各个波长的电磁辐射。实际上,泡内温度的计算有几个不确定因素,包括水-蒸汽在极端高温下的化学反应速率未知;如何分离泡内不同种类的物质等。这些问题都关系着我们对于声致发光机制的探索。此外,在实验中观察到声致发光光谱中有金属离子的谱线,它们到底来自何处?是金属离子在坍缩瞬间进入泡内,还是泡外的液体也参与到了发光过程中?这些问题迄今为止仍然没有定论。
宇宙中存在暗物质的事实已经得到大量天文观测的支持。早在 1933 年瑞士天 文学家 Fritz Zwicky 在研究后发星系团中星系运动时就提出来了暗物质的概念 [1] 。 他根据所测得的星系速度弥散并应用维里定理得到了后发星系团的质光比,发现比 太阳的质光比要大 400 倍左右 [1] ,因此他认为这个星系团中应当存在大量的不发光 的“暗”物质。今天,有许多办法可以测量星系团的质量,如通过弱引力透镜效应, 通过测量团内热气体的 X 射线发射轮廓图以及通过测量径向速度分布等。这些测 量结果都表明星系团的总质量远远大于可见物质的质量。 漩涡星系旋转曲线的测量表明星系中同样存在暗物质。通常测量的旋转曲线在 距离星系中心很远的地方会变平,并且一直延伸到可见的星系盘边缘以外很远的地 方都不会下降。如果没有暗物质存在,很容易得到在距离很远的地方旋转速度会随 距离下降:因此,平坦的旋转曲线就意味着星系中包含了更多的不可见的物质。 最近 WMAP 实验通过测量微波背景精确地得到宇宙中大约存在占宇宙总能量 22%的暗物质的组分 [2] 。 尽管暗物质的存在已经得到了大量天文实验观测的证实,但暗物质粒子的性质 却依然不为人们所了解。暗物质究竟是什么样的粒子,带什么量子数,是费米子还 是玻色子,它和普通物质如何相互作用等,我们对此一无所知。确定暗物质的性质 是宇宙学和基本粒子物理理论最重要的基本问题之一。 暗物质要求稳定、不带电、相互作用弱等性质,因此,粒子物理标准模型中大 部分的基本粒子都不可能构成暗物质。唯一的可能是中微子,而由于中微子只能构 成所谓热暗物质,与宇宙大尺度结构的观测不相符,因此也被排除了。这样构成暗 物质的粒子必然是超出标准模型的新粒子。 目前人们正试图通过各种办法寻找暗物质的信号以了解它的性质。大型对撞机 LHC 很有可能发现 TeV 能区的新物理并直接产生暗物质,这是研究暗物质性质最 直接的办法。另外一类实验是在地下放置一个探测器,以探测暗物质粒子和探测器 物质碰撞所产生的信号。还有一类实验则是通过寻找暗物质粒子碰撞并“湮没”所 产生的产物,如伽马射线、高能中微子、正电子或者反质子等来探测其存在并确定 其相互作用的性质。目前这类实验(或即将开始的实验)有卫星实验 Glast [3] ,空间站 实验 AMS02 [4] ,南极实验 IceCube [5] 等。 总之,由于目前的实验进展非常迅速,对撞机、地下实验、地面和空间实验等 将在未来几年时间里取得大量实验数据,人们期望对于暗物质性质的认识有可能很 快得到突破性的进展。
量子场论的严格解 在基本物理学理论的研究中量子场论具有特殊的地位。因为如果承认狭义相对 论和量子力学的基本原理,任何可能物理理论在低能区都将表现为一种量子场论。 目前已知的物质世界4种基本相互作用除了引力之外的其他3种都表现为某种特定 的量子场论,而描述引力的广义相对论在目前实验可望达到的精度内也完全可以不 用弯曲时空而用在平直时空里的特定量子场论——Yang-Mills引力理论来替代。 人 们还发现很多高维时空理论在4维时空中的效应完全可以用4维时空中特定的量子 场论来反映。种种迹象表明量子场论可能是自然界最基本的相互作用理论框架,如 果对它能够实现一般性的精确求解,人们就能够完整地了解和掌握其中蕴含的所有 信息和奥妙,为人类深入了解自然提供巨大的帮助。目前人类远远做不到这一点, 只能依靠诸如微扰展开等一些近似方法对量子场论进行近似计算,或采用计算机直 接进行数值计算。近似计算和数值计算相对严格求解来说存在本质性的缺陷,这些 缺陷困扰着很多从事理论研究的物理学工作者。如每种近似计算都必存在有近似不 好的区域,在此区域近似方法完全失效。数值计算即受限于计算机的能力,也很难 举一反三进行解析延拓。 目前已有的精确可解的量子场论多数是 2 维时空中的一些特定理论模型,如 Schwinger 模型(2 维无质量的量子电动力学),Thirring 模型,单分量的 Gross-Neveu 模型等。十几年前,Seiberg 和 Witten 精确求解了 4 维时空中的 N=2 超对称理论, 引起了物理学界的轰动。为了从研究理论的精确可解性,人们也专门开展了对可积 系统的研究,发展了相应的理论。 从数学上看,费恩曼把量子场论表述为对给定的拉普拉斯量进行泛函积分。严 格求解量子场论意味着要把泛函积分真正地积出来。那些已被求解的量子场论模型 的可解性都可化为在某种特别的处理下,可以完成这种无穷重的积分。能否把这些 技巧应用到更广泛的量子场论模型,或能否发展出更有效的求解方法是对人类智力 的极大挑战。
夸克和胶子如何构成核子 在宇宙中的可见物质中,90%以上的物质都是由核子(即质子和中子)组成的。 研究核子内部结构, 是近半个世纪人类探索物质微观结构的最前沿课题。 20 世纪 60 年代在夸克模型出现之前, 核子被认为是没有结构的基本粒子。根 据经典的夸克模型,核子由三个夸克组成。质子由两个带正 2/3 电荷的 u 夸克和一 个带负 1/3 电荷的 d 夸克组成,而中子则由一个带正 2/3 电荷的 u 夸克和两个带负 1/3 电荷的 d 夸克组成。u 和 d 两种夸克质量近似相等。随着 70 年代现代强相互作 用理论量子色动力学(QCD)的提出和实验验证,我们知道夸克是通过交换胶子发生 相互作用的,而胶子有时又可以转化为一对正反夸克,如⎯uu 和⎯dd,甚至更重的 正反奇异夸克对⎯ss。从而,核子是由 3 个价夸克加上胶子场及其派生出的一些正 反奇异夸克对组成。 直至 90 年代初,人们都还假定由胶子场派生出的⎯u 和⎯d, s 和⎯s 是对称的。 但随后的高能电子-质子的深度非弹散射和高能质子-质子的轻子对产生实验均测 量出质子中的反夸克⎯d 的数目要比⎯u 的数目多约 0.12 个 [1] 。这表明⎯uu 和⎯dd 不 只是以胶子微扰涨落的形式出现,应与价夸克存在某种非微扰关联。如介子云图像 认为质子中的介子云以 Nπ + 为主,其中中子 N 由 udd 组成,π + 介子由⎯du 组成,这 样就自然地给出了质子中的反夸克⎯d 的数目要比⎯u 的数目多的结果;而五夸克成 分的夸克对图像则认为质子中的五夸克成分主要以⎯d [ud][ud]的形式存在,这样也 能够自然地给出了质子中的反夸克⎯d 的数目要比⎯u 的数目多的结果。这两种不同 的图像对质子中的 s 和⎯s 分布给出了完全不同的预言。最近国际上最精确的电弱相 干实验声称观测到质子的奇异磁矩为正,奇异电形状因子为负 [2 , 3] 的迹象。奇异 电形状因子为负意味着奇异半径为正,即平均来说,带负电的奇异夸克 s 比带正电 的反奇异夸克⎯s 更远离质子的质心运动。这些实验结果与五夸克成分的夸克对图 象预期的相一致,但其可靠性仍受到置疑 [4] 。 至今为止,关于夸克和胶子是如何构成核子的仍没有定论。如果我们对核子这 一最基本、最简单的强相互作用系统都不能很好的描述,则很难说我们真正了解了 强相互作用这一自然界基本相互作用。
现代物理学研究的范式是对称性及其破缺,其中关于分立对称性的探讨占据重 要地位。宇称变换 P 改变空间手性,电荷共轭变换 C 交换正反粒子的内禀量子数, 其二者在引力、电磁及强相互作用中分别是对称变换。然而,弱相互作用不仅分别 破坏 C 和 P [1] ,而且亦破坏 CP 联合变换 [2] 。 粒子物理学对于 CP 破坏的研究具有理论和实践的双重意义。从理论上讲:首 先,其彻底破除了人类的思维定式——CP 守恒意味着正、反粒子应当遵循相同的 自然定律,然而事实告诉我们,微观世界中的对称性不能先验地假定而只能经过实 验的检验;其次,由 CPT 定理可知 CP 破坏即意味着时间反演 T 的破坏,从而微 观世界中的时间具有方向性,且其不同于宏观热力学中所内蕴的时间之矢;再次, CP 破坏是标准模型构建中不可或缺的要素,其解决方案促使三代夸克理论的诞 生 [3] ;最后,宇宙学中为解释正、反物质的不对称性而引入重子数产生机制,CP 破 坏是其必要条件之一 [4] 。从实践上讲:对 CP 破坏的精确测量不仅可以约束标准模 型中的味道参数;而且亦能用于探测新物理的迹象。 在标准模型的框架内,CP 破坏的来源有两条途径:其一,弱电理论中的 Kobayashi 和 Maskawa(KM)机制:由于 Yukawa 耦合包含不同代间的夸克,使得 质量矩阵于味道空间中是非对角的,因此带电流与质量本征态的耦合会给出 Cabibbo-Kobayashi-Maskawa(CKM)矩阵;在三代夸克理论中,其经重新参数化后 仍然含有一个复相角,这成为弱电理论中 CP 破坏的唯一来源。其二,在量子色动 力学的作用量中包含一个不可忽略的全导数项,其破坏 P 和 T,即 CP。 迄今为止,K、D 和 B 介子系统是开展 CP 破坏研究的最好平台,而 B 工厂 所给出的实验结果很好地支持了 KM 机制。归纳起来,现今 CP 破坏的研究主要 有两大疑难。① 宇宙学的观测表明重子数产生机制要求更大的 CP 破坏来源,不 是标准模型所能提供的,需要新物理模型。以最小超对称标准模型为例,包含 41 个 CP 破坏参数 [5] ,这就为理论上筛选真实的新物理模型提出了严峻挑战。② CP 破坏 的起源:与“硬”CP 破坏的 KM 机制相对应,理论上存在自发 CP 破坏的理论 模型 [6] ,但实验对其提出了极其严格的限制。坦率地讲,自然为什么是 CP 破坏的 答案距离我们依然遥远。
湍流是流体力学的核心经典难题。对于黏性流体,当流动速度较低时,流动通 常是有序的层流,而当流速足够高(准确地说,当刻画黏性与惯性重要程度之比的 雷诺数足够大)时,流动变得混乱起来,不同尺度上的运动以非线性的方式发生复 杂的相互作用。如何用理论和数值的方法有效刻画这种拟序结构和随机脉动之间的 非线性多尺度相互作用,就是湍流模型与计算所关心的中心问题。 事实上,湍流仍然满足黏性流体的 Navier-Stokes 方程组。只是由于惯性项的 非线性性,各种不同尺度的运动在大雷诺数下发生了很强烈的耦合,能量会在不同 尺度的运动间消长。于是,我们不能够在单一的尺度上进行理论和数值研究。非线 性性的重要意义可以从两个函数 f(x), g(x)乘积在某个空间区域的平均不等于它们 各自在该空间的平均的乘积看出来;而对于周期函数,我们还知道,乘积 f(x)g(x) 任意一个频率的傅里叶系数会和 f(x),g(x)各自的其他频率分量发生关系。简单地说, 就是这一点使得湍流作为自然界中的一个重要现象成为可能。 数学上来看,要得到湍流时解的解析表达式一般是不可能的;而数值上来看, 精确求解 Navier-Stokes 方程组也由于其巨大的计算量无法实现对真实流动的有效 模拟。于是,人们试图从其他角度克服这一困难。理论上的工作主要包括:湍流统 计理论(将经典的流体力学和统计方法结合起来,从基本方程出发推导关于湍流统 计量的方程,包括著名的 Kolmogorov 理论等),湍流模式理论(以雷诺平均运动方 程与脉动方程为基础,通过理论与经验结合,引进一系列模型假定,建立一组描写 湍流平均量的封闭方程组,包括周培源教授 1940 年的开创性工作等),以及边界层 理论、流动稳定性等。计算上的工作则包括直接数值模拟(对于较小的流动系统直 接求解 Navier-Stokes 方程组)、雷诺平均方法、大涡模拟方法等。 湍流经过包括许多伟大学者 100 多年的顽强努力,基本机理和有效计算至今仍 有待弄清,这在整个科学史上也是不多见的。Werner Heisenberg(诺贝尔奖获得者) 和 Sir Horace Lamb 临终都念念不忘湍流,后者说过:“现在我老了,当我到了上帝 那儿,希望能在两个问题上得到启示:一个是量子电动力学,一个是湍流。我对于 前者(能得到启蒙)还比较乐观。”尽管如此,作为自然科学的重大难题的湍流,百 年来不断吸引着有志之士不断探索,发展了理论、数值方法在湍流以及相关领域得 到重要应用。
1808 年,法国科学家傅里叶总结出了宏观材料热传导的傅里叶定律,即热流 与温度梯度成正比。在该定律提出之初,拉普拉斯、拉格朗日和勒让德对傅里叶的 工作给予了高度评价,同时也对该定律的一般性及其严格性表达了保留意见 [1] 。 200 年来,物理学家对傅里叶定律的微观起源进行了不断的探索。1872 年,玻 尔兹曼基于稀薄气体模型提出了玻尔兹曼输运方程,为输运现象提供了统一的微观 图像。1914 年德拜引入声子的概念,描述以晶格振动的方式进行的能量传输行为, 为宏观固体材料的热传导建立了初步的微观基础。德拜猜测固体中粒子间内秉的非 线性相互作用导致声子相互作用,贡献了热阻,从而导致正常热传导。20 世纪 30 年代初期,R. Peierls 从量子力学的角度重新考虑德拜的猜想,提出了声子玻尔兹 曼方程来描述热传导过程 [2] 。在低温极限下,Peierls 将非线性相互作用简化成声 子碰撞过程。Peierls 的理论有效地预言了在低温区域热传导系数对温度的依赖关 系,跟实验数据符合得很好。但是 Peierls 的处理是微扰论的、唯象的;声子相互 作用导致傅里叶定律的微观动力学机制仍然不清楚 [3,4] 。另一方面,虽然傅里叶定 律的正确性在三维宏观材料中得到广泛证实,但其在低维材料中的正确性还缺乏直 接的实验验证。 近年来,计算机计算能力和实验技术的迅速提高,使得物理学家能够通过分子 动力学模拟来研究声子热传导的微观机制 [4] ,并且可以直接实验测量低维材料的能 量输运性质 [5,6] 。这些进展为深入研究诸如热传导的微观动力学机制、热传导规律 对于维数的依赖关系、热传导和能量扩散过程定性定量的联系、反常扩散和非广延 统计物理的联系等基本问题创造了条件。
球状闪电的物理机制是目前国际物理学中仍未解决的公认难题之一。球状闪 电,俗称火球或滚地雷,多发生在雷雨天的枝状闪电之后或地震前后。到目前为止, 火球被证明不可能在实验室中产生(除了一些存在时间极短的小火球外)。自然界出 现的火球极难于用仪器设备进行监测,因此,人类关于火球的信息主要来源于目击 报道。火球形状多为球形,直径一般为几厘米到几十厘米,通常伴随强烈的力、声、 热、电磁和光学现象,火球还具有穿透金属和非金属的能力。火球的运动主要有飘 动和旋转运动两种。火球的寿命一般为几秒,个别的可长达几分钟(普通枝状闪电 的存在时间不到 1s)。弄清楚火球的产生、约束、发展、运动和消失等物理机制对 减少因雷电和地震等自然灾害导致的损失、开发受控核聚变能源和发展新概念武器 装备以及揭开 UFO 谜团具有重要意义。 最难以让人理解的是火球的巨大能量是怎样被约束在形状简单的球形内并且 能稳定这么长时间?国际上对火球的研究已有 200 余年的历史。但是直到 20 世纪 80 年代后期,成立了国际球状发光协会(international committee on ball lightning, ICBL),并于 1988 年 7 月在日本东京召开的首届球状闪电国际学术会议,以此为 标志,火球的研究才取得迅速进展。科学家很自然地试图用受合适电磁场位形约束 的能量增长的等离子体物理理论来解释火球现象。认为火球是等离子体团的主要根 据来源于 3 个方面:火球的运动明显地受电磁场的影响并表现出强烈的电磁效应; 火球具有很好的时间和空间稳定性;火球是一种非线性现象。 目前已提出的关于火球的理论模型有几十种,根据能量来源可分为 2 类:一类 是火球由自身物理和化学过程产生的(内部)能量驱动,另一类是火球由来自外部的 能量驱动。其中比较有影响的是基于等离子体物理原理的电磁驻波理论、超导-核 聚变理论、微波放大-孤子理论和中国邹所有研究员提出的涡旋-孤立子谐振腔模 型。然而这些理论和模型仅仅能解释某些火球的部分性质。根据目击到的火球具有 多种不同类型,火球的产生可能存在多种机制,也可能由内部能量和外部能量共同 驱动。因此,解释火球机制的等离子体物理模型任重而道远。
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