现代物理学科普 笔记2
物理学科普讲座 笔记2
时间的本质
时间不存在——《时间的秩序》
时间来自哪里？来自宇宙大爆炸
因此宇宙大爆炸之前没有时间。
只有光子、胶子，时间是静止的。
时间消失：
- 大爆炸之前
- 光速
有变化才有时间
宇宙没有绝对真空，对观测者来说，度量本身就是时间
比如，对光子本身，不存在红移
类似双生子谬论，他们无法感知自己的时间又任何变化。只有看对方，才知道
这里时间变慢是真实发生的
错误解释：加速减速过程、加速度变成引力场
但这是广义相对论，不是主因
可以用闵可夫空间即可
t-x，x代表空间。两点连线代表时间
如果是直线，代表以恒速进行。
静止不动，B-A就是时间差
但如果动了，就不能用勾股定理
然而实际上，时间是相对的
光速=经历的空间/时间
经历的空间越多，时间必须膨胀
因此更低速、更弱场的观察者来说，会慢
但自身不知道
微观角度
熵增角度
整体系统从有序到无序。时间貌似有了方向
宇宙中没有绝对鼓励的系统
即便一个微观粒子回到上一秒，由于空间膨胀，粒子永远回不去
变化最小间隔是普朗克时间
度量衡：铯原子
时间等同于变化，所以本质是在说明变化
物理学两大禁区
宏观：经典力学+广义相对论
微观：量子力学+狭义相对论
进一步了解微观
结构决定性质
原子级别，模糊的，违背因果
对电子观察，可以在不同的位置
武器：概率统计
但永远无法知道其规律
后果：无法彻底操纵任何一个微观粒子
因此无法弄出“万物生成器”
扫描物质信息
那同理，物质决定意识成立，那人类可以永生
理论漏洞：原子级别的重组 or 夸克级别的重组
原子重组：聚变、裂变
但我们无法彻底操纵单个粒子，即不确定性原理
若想重构，必然同时知道
普朗克常数之下可能也存在，只是人不知道
因此引入弦理论，而没有任何证据，只剩数学伎俩
电子的本质
能级跃迁：transition，不存在过渡
不叫原子轨道，叫能层、电子层KLMNOP
能级数量取决于能层编号，能级也叫电子亚层。spdf
除s轨道，其他自带拷贝功能。p自带3倍拷贝，d自带5倍拷贝
泡利不相容
一个原子轨道，顶多容纳2个电子
洪特规则
稳定
能量最低原理
- 先占据低能量原子轨道
1s<2s<3s 3s<3p<3d
能量交错对比
量子数
为什么只能容纳2个电子
首先，电子都一样吗？
区分电子：标身份号码
不同点、量子数
核外电子一般有四种量子数
如果相同，则量子态相同
四种量子数
- 主量子数：以原子层区分
- 角量子数：以轨道形状区分
- 磁量子数：以轨道磁分量区分（即3个p轨道也是不同的）
- 自旋量子数：以电子自旋区分，只有
泡利不相容深层原理
电子本质是波函数，有反对称性
量子数完全相同两个电子会相互制约，一个向上，一个向下
两个在同一轨道上，波为0，电子不存在
如果全部在最低层，就非常稳定，就没有自然界万物变化了
