从麦克斯韦妖到量子生物学,生命物质中是否潜藏着新物理学?

但麦克斯韦妖给我们的启示是,信息实际上是一个物理量,它可以深刻地影响物质的行为方式。香农定义的信息不只是一个非正式参数,它是一个基本的物理变量,在热力学定律中占有一席之地。香农强调,他的信息论纯粹是处理信息流动的效率和能力,并不包含所传达信息的含义。但在生物学中,意义或环境至关重要。如何才能从数学...

...教授:李政道和杨振宁关于基础科学与应用科学之辩,仍具现实意义

这不表示高能物理没有重要性,高能物理当然有重要性,但是中国的问题是‘翻两番’的问题而不是高能物理的问题。”[13]理性地来分析,杨振宁的意见和建议出发点是好的,旨在希望青年学子有更为开阔的眼界,更多去了解祖国的现实需要,但杨振宁的话也的确给人感觉有偏激之嫌。3基础与应用之辩的现实意义通过上面的梳理...

黑体辐射的意义

普朗克的这一发现打破了经典物理学的能量连续性观念,为量子力学的建立奠定了基础。其次,黑体辐射的研究还促进了热力学和统计物理学的发展。黑体辐射的光谱分布与温度的关系,可以通过玻尔兹曼统计和麦克斯韦-玻尔兹曼统计来描述。这些统计方法不仅解释了黑体辐射的特性,还为理解原子和分子尺度上的物理过程提供了工具,包括分...

光电效应的意义

光电效应的发现和理论解释标志着物理学进入了一个新时代——量子时代。它打破了牛顿力学和麦克斯韦电磁理论的局限,促使科学家们重新审视微观世界的规律,最终发展出了量子力学,这是20世纪最重要的科学成就之一。量子力学的建立,不仅改变了我们对原子和亚原子粒子行为的理解,还促进了半导体技术、激光、量子计算等一系列高...

探索| 物理学家的伟大贡献(中)

麦克斯韦方程组的建立,标志着电磁学进入了一个全新的发展阶段。它揭示了电磁场在空间中的分布和变化规律,为电磁波的发现和应用提供了理论支撑。更重要的是,这组方程展示了自然界中物理现象的内在统一性和和谐性,为后来的物理学研究提供了宝贵的启示。麦克斯韦的电磁理论,不仅在当时引起了巨大的轰动,更对后世产生了深...

杨振宁教授漫谈:数学和物理的关系

三、复数、四元数的物理意义虚数i=p??1的出现可溯源于15世纪时求解三次方程,但到18世纪的欧拉时代,仍称之为「想象的数」(imaginary)(www.e993.com)2024年11月23日。数学界正式接受它要到19世纪,经Cauchy,Gauss,Riemann,Weierstrass的努力,以漂亮的复变量函数论赢得历史地位。至于在物理学领域,一直认为能够测量的物理量只是实数,...

张朝阳、Cumrun Vafa谈时空观:相对论让物理学迈出了一大步

由于经典波动力学需要通过介质传播，麦克斯韦及其后数代物理学家深陷于以太的迷雾中。到19世纪末，洛伦兹发现伽利略的物理原理并不适用于电磁理论，并提出了恰当的修正。随后，爱因斯坦意识到光速对所有匀速运动的人来说都是一样的，时间和空间是可以相互转换的，于是我们进入了狭义相对论的时代。“为什么我们非得是匀速...

对称性在基础物理学中的作用

爱因斯坦认识到麦克斯韦方程组中固有的对称性,并将其提升为时空本身的属性。这是将对称性嵌入时空结构的第一个例子。十年后,爱因斯坦的广义相对论再次取得了重大成功。等价原理,一个局部对称性原理,它指出物理定律在时空坐标的局部变化下是不变的,它决定了引力的动力学和时空本身的性质。

统计物理领域发展态势

吉布斯发展系综理论使得源于麦克斯韦、玻尔兹曼等的思想形成了一个完整且自洽的体系。吉布斯系综方法主要适用于描述平衡态或局部平衡系统，需将混合性作为其基本假设，建立人为引入的系综的统计性质与实际系统之间的关系，即系统物理量的时间平均等于系综平均。玻尔兹曼学派一直以追求更纯粹物理的理念，坚持宏观热力学可基于微观...

速度都需要有参照物才有意义,那么光速的参照物又是什么呢?

光速很特殊,它也是有参照物的,只不过光的参照物非常特殊,因为光速相对于任何参照物都保持不变,也就是光速不变原理,这种“霸道”行为让光速看起来很另类,也曾经让一百多年前的物理学界陷入莫名的恐慌不安。一切还需要从麦克斯韦对于电磁波的本质讲起。