与爱因斯坦共进早餐 三

2020-06-20  本文已影响0人  笔墨有声

      高温物体发出红光,是最简单也是最朴素的物理现象之一。光的颜色仅取决于物体的温度。材料和加热方法不重要,只要达到特定温度,就会发出同样颜色的光。

      16世纪晚期,伽利略和西蒙斯蒂文的做了一个实验证明:不同材质和重量的物体会以相同的速度下落——斯蒂文从教堂塔顶扔下两个铅球,其中一个重量是另一个的10倍。

      这个实验发现了一个简单而普遍的基本原理:不同材质和重量的物体会以相同的速度下落。

      牛顿受此启发,建立了万有引力定律。         

      同样的定律给了爱因斯坦不一样的启发,建立广义相对论。(迄今为止最好要的引力定律)

      1907年的一个下午,爱因斯坦突然意识到,如果一个人从屋顶跌落,那么在下落的过程中,他应该会有失重感。这个洞见让他把加速度和引力联系在一起,为广义相对论奠定了基础。爱因斯坦称这是他一生中最美妙的想法,为了给这个美妙想法找到数学表达式,他花了八年的时间,但他取得的最终成果是现代物理学最伟大和最成功的理论之一。

      热辐射这个简单普遍物理现象似乎同样给人灵光一现的启发性,我们可以借助它来检验高温物体的能量分布、以及光与物质的相互作用方式等想法。

      19世纪末,物理学家竭尽所能的去预测在不同温度下高温条件下物体发出管的颜色,遗憾的是以失败告终了。

      最后人们发现,要完整解释热辐射现象,就必须与既有物理学彻底决裂。

      已有100多年历史,但物理学家至今仍争论不休的量子理论,在我们用来做早餐的加热元件发出的红光中找到了它的出发点。

     

     

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