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笃学奖-Topic2-A10552-甘比精读

笃学奖-Topic2-A10552-甘比精读

作者: zhefeng | 来源:发表于2017-03-02 23:18 被阅读0次

    impulse noun[C usually singular]FORMAL something that is the force behind or reason for something else 物理上的冲击力、推动力

    His desire to become rich is the impulse of his hardworking.

    the leaning tower of Pisa 比萨斜塔

    let go of a ball on a slope 注意这里需要增加of

    speed, rate辨析:speed和velocity关联较大;rate一般性地指某个量的变化,有时指工资

    运动在某速率用介词at,强调某个点

    elliptical 1[ADJ] Something that is elliptical has the shape of an ellipse. (FORMAL) 2[ADJ]

    Elliptical references to something are indirect rather than clear. (FORMAL)

    All planets have elliptical orbits.

    a hitherto unknown clerk in the Swiss patent office, Albert Einstein

    postulate /ˈpɒs.tjʊ.leɪt/US/ˈpɑː.stjə-/ verb[I or T]FORMAL to suggest a theory, idea, etc. as a basic principle from which a further idea is formed or developed   noun[C]FORMAL an idea that is suggested or accepted as a basic principle before a further idea is formed or developed from it

    That we shall negotiate under the rule of law is a postulate that we all agree with.

    其实这篇文章的用词还好,并没有很多特别难的词语,觉得是写给所有人看的科普书。不过如安妮老师评价的,霍金的思维还是稍微有点绕的,没有topic1中的为读者考虑周全。

    《时间简史》这一章主要述说了经典力学的建立,又被相对论所突破的历史以及其中的科学原理。(理解相对论超出了高中物理的难度了呢!于是我看了相对论时空图的一系列短小的讲座,终于对于狭义相对论的全貌有了一个了解,并且努力纠正自己头脑中的经典时空观。)

    人类关于物体运动背后所隐藏的科学原理之追问一直没有停过。古希腊的亚里士多德偏好思想实验,认为物体具有处于静止的“自然状态”,而力是使物体运动的原因。同时,他想当然地得出结论:重的物体下落更快。伽利略通过不同重量小球滑落光滑斜坡的实验推翻了前者的论断,认为物体下落速度与重量无关。(插播一下:似乎记得伽利略也通过一个思想实验推翻过亚里士多德的论断,即:将重物与轻物捆绑在一起,那么下落的速度是比重物快还是慢?一方面,由于捆绑后物体的总重量更大,那么按照亚里士多德的观点,应该下落更快;另一方面,由于捆绑后物体的轻物原本下落速度慢,那么它会阻碍下落更快的重物,从而使得捆绑在一起的两者总体下落速度更慢。)

    牛顿不愧是站在巨人的肩膀上,他基于伽利略的实验结果,总结出了非常精炼的牛顿三定律(文中没有提第三定律)以及重力定律。作为经典物理最重要的内容,在此不赘述;要说明的是,牛顿打破了绝对空间的概念,处于不同惯性参考系(静止或匀速直线运动)中的观察者对于空间的定义不一样。(想想火车上的人和站台上的人同时观察火车上小球的运动)。重力定律说明了两个物体间的引力大小与物体质量成正比,与两者距离的平方成反比。利用牛顿定律能够很好地描绘星体的运动。

    然而,牛顿定律并不是万物至理,后来发现它只是相对论在甚低速情况下的特例。要说相对论就不得不说光。曾经人类以为光传播是不需要时间的,但是通过精心设计的实验让光通过快速转动的齿轮,最终说明了光速的有限性。麦克斯韦方程组预言了电磁波,并且(可见)光也是其中之一。这时候,人们仍未摆脱经典力学的桎梏,认为光速也应该存在速度的叠加效应(面向光发射方向运动测得的光速应该更快),但测来测去,无论怎么相对光运动,测得的速度都不变。这也就是爱因斯坦狭义相对论的内容:光对所有观察者而言测得的速度都一样。既然如此,对于静止的观察者和运动的观察者而言,光的速度一样,但是运动的距离不一样(没有绝对空间),就会得出他们的时间也不一样,从而,相对论揭示了”没有绝对时间“这个重要结论。

    但故事还没完。这里的相对论还没有考虑到引力,在其中引力仍然可以表现出超距作用的性质。经过苦思冥想,爱因斯坦进一步提出了广义相对论,认为引力是时空不平坦造成的结果。地球绕着太阳运转不是因为两者之间存在吸引力,而是因为太阳质量很大引起周边时空的弯曲,使得地球在这个弯曲的时空中沿着最短路径运动。其后很多观测结果都显示了广义相对论的正确性,例如水星轨道因为太阳的引力效应而拉长(水星近动)、星光通过太阳附近会发生弯曲(引力透镜)以及引力越强时间越慢。广义相对论又赋予了时空新的性质,即时空本身也会受到其中的一切事物的影响。

    人类知识的边界,不断扩展。

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