宇宙万物都有质量,但是质量到底是什么?如何产生的?

量子力学告诉我们,微观粒子不像宏观物体那样具有确定的位置和速度,它们存在于一种模糊的、概率性的状态中。更让人惊奇的是,量子力学还预测了虚无空间中的活动——即使在看似空无一物的空间里,粒子也会不断地出现和消失,这种过程被称为量子涨落。这一切,都发生在比原子核还要微小的尺度上。量子力学的理论带我们进...

浙江大学谭建荣院士领衔策划——机械创新设计(ICMD2023)丨JME特邀...

微观和宏观尺度的优化设计:在微观尺度上,通过设计十字型点阵单胞并调整其体分比与旋转角度,扩展了设计空间;在宏观尺度上,以最小化散热柔度为目标,在高导热材料体积分数的约束下,优化单胞分布和几何参数;多目标热学性能优化:考虑三种典型热学性能目标(最小化平均温度、温差和最高温度),验证了在不同边界条件下,该...

太空微观粒子存在“加速器”结构

宇宙空间充满带电粒子,这些带电粒子绕着磁场回旋,一个电子的回旋半径是宇宙中最小的尺度,即电子尺度。近期有相关研究表明,空间等离子体环境中存在一系列电子尺度相干结构,如电子尺度磁洞、电子尺度电流片等。宗秋刚团队在仔细分析美国发射的磁层多尺度(MMS)任务数据后,报告了一种新型电子尺度相干结构。这种微观结构的...

电子粒子观的蜕变

其中,“结构”包括原子以及某些物理量(如自旋)在空间的秩序;“粒子”包括电子和其他元激发(如声子);“响应”则指固体在力、热、声、光、电、磁等方面对外界激励的反应。作为基本粒子,电子通过与原子核以及其他电子之间的量子多体相互作用,不仅撑起了原子的壳层结构,也为固体结构提供了粘合,从而成为联结微观...

什么才算真空?真空的七层理解,你在第几层?

所以呢,宏观(时间尺度拉长)上来看,真空就是真空,里面没有粒子(实粒子);但从微观(时间尺度缩短)来看,真空中充满了量子涨落产生的虚粒子,因此我们才说“真空不空”。第三层:真空不空——量子场你可能会有疑问:“虚粒子不是计算中假想的东西吗,那能算真实存在吗?”...

物理学最新研究,在量子尺度上,空间和时间可能是二维的

物理理论在不同的尺度上会发生变化,所以我们不能假设引力在最小尺度上的行为与在行星和恒星的尺度上的行为相同(www.e993.com)2024年11月9日。随着探测越来越高的能量和越来越小的尺度,粒子相互作用的方式会发生变化,这种变化类似于水随着温度的降低从气态变成液态再变成固态。耦合常数(Couplingconstants)定义了粒子之间相互作用的强度,但我们知道...

向极宏观拓展,打开认识宇宙新视野(新知·把握科学研究新趋势)

向更大的宇宙空间尺度和宇宙时间尺度迈进爱因斯坦曾预言,未来科学的发展,无非是继续向宏观世界和微观世界进军。如今,宏观世界大至天体运行、星系演化、宇宙起源,微观世界小至基因编辑、粒子结构、量子调控,都是当今世界科技发展的最前沿。什么是向极宏观拓展?“向极宏观拓展,实际上是研究对象的拓展,从地球延展到天体和...

“引力子”真的存在吗?凝聚态物理找到“替身”

所谓分数量子霍尔效应,就是把一群电子受限在二维空间里,比如夹在两个半导体之间,在施加强磁场和极低温情况下,这些电子集体之间的库仑相互作用形成一系列新的量子态,对应的准粒子的电荷不再是以元电荷为最小单元,而是分数化的,比如三分之一个元电荷。这个系统的准粒子还有很多形式,霍尔丹认为其中一种就和量子引力...

从热力学第二定律到第四定律:关于物理、生命、信息、认知的大统一...

玻尔兹曼认为,第二定律可以还原为这样一个事实:在一个充满机械碰撞粒子的世界中,无序状态是最有可能的。由于无序状态比有序状态多得多,系统几乎总是会处于最大无序状态(具有最多可达微观状态的宏观状态,例如平衡状态下容器中的气体),或者向着它演化,使从无序到有序的转变变得“无限不可能”[13]。玻尔兹曼写道:...

《三体》中的降维打击,在物理世界真的存在?

新的弦理论可以将宇宙中所有的粒子和基本力都表述为微小的超对称弦的振动,这就是“超弦理论”,它有希望统一所有的力和粒子。这是弦理论的一次革命。超弦理论预言了宇宙的空间维度的数目。在超弦理论中,空间的维度是九维。要知道,在超弦理论之前,没有任何理论说过空间维度应该有多少个。从牛顿到麦克斯韦,再到爱...