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2018-05-18 18:18 |
科学与艺术的碰撞:中科院24个井盖现身物理学公式
近日,中国科学院物理所的不少井盖换了“新装”,每个卡通图案对应着一个物理学公式,科学与艺术在24个井盖上碰撞出有趣的火花。 9tqX77UK kx*=1AfU+Y 一只青蛙站在木块上在河中自在地漂流,背后蕴含的便是大家熟知的阿基米德浮力定律;一只猫咪望向鱼缸中的小鱼,猫咪眼睛看到的鱼的位置比它实际的位置要高,这其实是斯涅尔定律,也就是光的折射定律在中间“捣鬼”;一位男士向心仪的女生告白成功,而旁边的另一位男士却心灰意冷,其中的奥义就在他们身上箭头的方向上——描述微观粒子运动规律的泡利不相容原理让这个爱情故事变得“几家欢喜几家愁”…… x>7}>Y*( #*XuU8q? 1.傅里叶变换公式 R8?Xz5 0vf2wBK'T 傅里叶变换是最常用的一种积分变换,它在物理学、信息学科等各领域都有广泛的应用。值得一提的是,很多芯片中就有专门进行傅里叶变换的组成部分。 ;}WdxWw4 k oZqoP
[attachment=84104] ~O&3OL:L 2.斯涅尔定理 ?HAWw'QW JM@MNS_||( 斯涅尔定理就是大家熟悉的折射定理。光经过不同介质界面时会发生折射,折射的大小与折射率有关。现实生活中的例子就是将筷子一端倾斜着插入水中,从水面上看筷子似乎断了一样。 utfD$8UI
[attachment=84105] cea%M3 3.麦克斯韦方程组 &qF pd/{yX M 大名鼎鼎的麦克斯韦方程组,简洁优美地刻画了磁场与电场的关系。图中表现的是电磁波,电磁波是横波,其电场和磁场振动方向互相垂直,都垂直于电磁波传播方向。 U_B"B;ng+ I~gU3(
[attachment=84106] Z<;am 4.伯努利方程 hZU@35~BN gfR B 伯努利在1726年提出的流体力学原理,基本内容是压力势能+动能+重力势能=常量。生活中最常遇见的结论就是速度越快压力越小,如图所示:一张普通A4纸,抓住一边,向另一边用力吹气,纸另一边就会飘起来。 #'_i6 /2tgxm$}
[attachment=84107] f@]4udc e 5.薛定谔方程 $x)C_WZj? -[^aWNqyJ 薛定谔方程是量子力学最基本的方程之一。更著名的是“薛定谔的猫”思想实验:如果把猫关在箱子里,里面有一个可能衰变粒子控制的毒气装置,粒子衰变时候会触发毒气装置杀死猫,那么没观测粒子之前粒子处于叠加态上,猫是不是处于又死又活的状态? 7`thM/fN IJhJfr0)Oo
[attachment=84108] cL?FloPc* 6.不确定关系 UPfH~H[1) L*"Q5NzB] 量子力学里非常有名的关系,1927年由海森堡提出。对于粒子动量和位置而言,就是指无法同时测量得到粒子的位置和粒子的动量。注意:不确定关系是系统的内秉性质,与观察者无关,所以称之为测不准原理是不正确的。 ]9pK^< %lF}!
[attachment=84109] 4U(W~O 7.浮力 h}nceH0s3d _
)b:F=4j 初中就学过的经典定律,物体在水中受到的浮力等于其排开水的质量。相传是阿基米德在洗澡时候发现的。 MDM/~Qpj_ I&,gCZ#
[attachment=84110] )`, Bt 8.牛顿万有引力定律 b%z4u0 |kB1>$ 传说中牛顿被苹果树砸中后得到的方程。实际上是,牛顿在家乡躲避瘟疫时,仔细研究开普勒三定律后发展得出的定律。 gf$5pp- 07:CcT
[attachment=84111] G];5'd~C;d 9.质能关系 *F42GiBZR sG!SSRL@ 爱因斯坦最被人津津乐道的看上去最简单公式——质能方程。物质的能量等于其质量乘以光速的平方,举个例子,1克物质内含的能量释放出来相当于2万吨T N T爆炸释放的能量。 xlg 6cO KP(RK4F
[attachment=84112] 7^>UUdk( 10.这个井盖上画的是哪个公式? RP?UKOc FJ#:RC 猜不出来,可到文中找一找。 5ztHar~f n}Pz:
[attachment=84113] 6nRXRO ,HO~NqmB4 (所有照片和公式解释均由中科院物理所提供)
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