改变世界的物理学论文

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置疑者的声音—宇宙大爆炸理论探究

摘要: 宇宙大爆炸理论是现代宇宙学的一个主要流派,它能较满意地解释宇宙中的一些根本问题。宇宙大爆炸是一种学说,是根据天文观测研究后得到的一种设想。大约在150亿年前,宇宙所有的物质都高度密集在一点,有着极高的温度,因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后,物质开始向外大膨胀,就形成了今天我们看到的宇宙,那么宇宙的形成真的就是缘于一场大爆炸吗?现在的证据能否肯定宇宙大爆炸的存在?

关键词:天体物理学宇宙大爆炸宇宙膨胀

一.引言

宇宙大爆炸理论虽然在20世纪40年代才提出,但20年代以来就有了萌芽。20年代时,若干天文学者均观测到,许多河外星系的光谱线与地球上同种元素的谱线相比,都有波长变化,即红移现象。

到了1929年,美国天文学家哈勃总结出星系谱线红移星与星系同地球之间的距离成正比的规律。他在理论中指出:如果认为谱线红移是多普勒效应的结果,则意味着河外星系都在离开我们向远方退行,而且距离越远的星系远离我们的速度越快。这正是一幅宇宙膨胀的图像。

1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论:整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中,后来发生了大爆炸,碎片向四面八方散开,形成了我们的宇宙。美籍俄国天体物理学家伽莫夫第一次将广义相对论融入到宇宙理论中,提出了热大爆炸宇宙学模型:宇宙开始于高温、高密度的原始物质,最初的温度超过几十亿度,随着温度的继续下降,宇宙开始膨胀。二.宇宙大爆炸理论观点

大爆炸理论的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化。这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。根据大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是:在宇宙的早期,温度极高,在100亿度以上。物质密度也相当大,整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子·电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀,结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时,中子开始失去自由存在的条件,它要么发生衰变,要么与质子结合成重氢、氦等元素;化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100

万度后,早期形成化学元素的过程结束(见元素合成理论)。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时,辐射减退,宇宙间主要是气态物质,气体逐渐凝聚成气云,再进一步形成各种各样的恒星体系,成为我们今天看到的宇宙。

三.不和谐的声音

首先,在目前支持宇宙大爆炸与宇宙膨胀的各种证据中,光谱红移被认为是最强有力的证据。毫无疑问,多普勒效应可以用来解释红移现象,但是,反过来却不一定成立,红移现象是否必定是由多普勒效应引起?不是。引力场的作用也能引起光谱的红移。另外,如果宇宙空间真空态不纯,弥漫有微粒子,那么,真空态实际就成为一种稀薄的介质,就会造成光速变小,光子能量衰减引起红移。这表明,光子和高速运动粒子在引力场或空间作用下,会由于能量的衰减而频率减小。

然后来看一下,在宇宙大爆炸理论中,称自从150亿年前的宇宙大爆炸之后,星体和各星系一直各自向外飞散,认为在最初大爆炸之后,宇宙紧接着进入超高速疯狂扩张期,宇宙体积成倍成倍地膨胀。该膨胀期只持续远远不到一秒钟的刹那间。但是计算结果表明,这就足以使辐射变得均匀,并使弯曲展平——消除了大爆炸留下的波纹,于是又恢复了宇宙常数。而且以正在发生爆炸的恒星超新星作为测量距离的信标(因为可以用超新星闪烁的速度来估计它们的实际亮度),即宇宙可能正在莫名其妙地加速扩张。让宇宙学家们又开始感到不安了,因为宇宙辐射过于均匀;这表明宇宙最初是均质单一的,后来莫名其妙地演化成我们今天所见到的不规则的宇宙,中间点缀着恒星、星系和巨大星系团。要想让这么多的物质凝结起来,似乎宇宙的年龄还不够大,引力也不够强。

所以,一个新的物质诞生了,就是著名的宇宙中的暗物质。宇宙学家们已经发现,理论上存在的暗物质可以让“大爆炸”理论自圆其说。如果宇宙中存在足够多的这种看不见的物质,那么这种物质就可以产生额外的引力,促使形成巨型结构。但是,暗物质只是一种理论产物,没有确切的找到。科学家曾对暗物质的特性提出了多种假设,但直到目前还没有得到充分的证明。

还可以知道的是,宇宙大爆炸理论违背了,宇宙中的一个基本理论,能量守恒定律。二十世纪地球人类天文学的宇宙大爆炸假说认为:我们的宇宙是从一个点(这就是广义相对论的奇点。这时,不存在空间和时间的概念。)无中生有地创世纪凭空创造出了我们的宇宙。显然这种已经被世人和科学界公认的宇宙大爆炸假说某种意义上说是唯心主义的学说,地球人类现代天文学的宇宙大爆炸假说违反了能量守恒定律(能量既不能凭空产生,也不会无端的消失,能量可以从一个物体转移到另外一个物体,无论发生何种转换,这个封闭系统内的能量与广义物质的量的总和保持不变)。

那么,既然宇宙的形成来源于一场大爆炸,那么大爆炸之前是什么?宇宙又将归于何处,又会有什么新的开始?会是物理学家和天文学家所说“热寂说”?

并不是说宇宙大爆炸理论是错误的,但是,这个理论还有很多缺陷和问题没有解决,还需要不断的科学研究。

有的科学家说,宇宙大爆炸后宇宙不断的膨胀,到达临界后又会收缩,这样往复进行着时间的循环。那么,为什么我们不能这么理解,宇宙本来就不是一种物质,而是一种循环,正如老子所说的“无中生有”,而我国古代的文化瑰宝《周易》也提到“生生不息”。宇宙无始,也就没有终,这就是中国古代文化中广义的"无"之解。小到基本粒子,中到人类进化,大到恒星,星系演化,灭亡与新生是构成这个循环的基本元素,循环往复,周而复始,从而"生生不息"!这就是中国文化之中的“永恒”之说!

宇宙博大精深,人类才仅仅研究了小小的一角,宇宙如果没有止境,那么人类的研究也永无止境。

参考文献:《致科学界的公开信》—《新科学家》2004年5月22日

百度百科—宇宙大爆炸理论https://www.360docs.net/doc/e615193652.html,/view/39430.htm?fr=ala0_1 _1

2020年智慧树知道网课《改变世界的物理学(黑龙江联盟)》课后章节测试满分答案

第一章测试 1 【多选题】(2分) 人类有5000年的文明史,为什么在漫长的历史中,人类的生活方式、生产方式没有发生根本性变化? A. 因为技术还不够成熟 B. 以上各原因都不是 C. 因为人们的思维方式没有发生根本性的变化 D. 因为物理学还没有发展起来 2 【多选题】(2分) 为什么直到18世纪工业革命,特别是19世纪电力技术革命、20世纪物理科学的百年成果以后,人类社会才发生了如此迅速的一次又一次革命性发展? A. 因为物理学的迅速发展 B. 因为数学的迅速发展 C. 因为化学的迅速发展 D. 因为物理学成果的迅速推广

3 【单选题】(2分) 第一次技术革命的物理基础是什么? A. 电磁学和热力学 B. 牛顿力学和热力学 C. 牛顿力学和光学 D. 牛顿力学和相对论学 4 【单选题】(2分) 第二次技术革命的物理基础是什么? A. 牛顿力学 B. 相对论学 C. 经典电磁场理论 D. 热力学

5 【多选题】(2分) 第三次技术革命的物理基础是什么? A. 相对论 B. 热力学 C. 电磁理论 D. 量子力学 6 【多选题】(2分) 为什么说物理学改变了世界的面貌? A. 以上各种原因都不是 B. 因为物理学上的每一次重大突破都带来了新的新兴学科、交叉学科的崛起1014cm-3 C. 因为物理学的迅速发展推动了整个科学和技术甚至社会的发展 D. 因为物理学上的每一次重大突破都带来了新技术学科的崛起

7 【多选题】(2分) 物理学的发展催生了大量新学科,以下哪些学科与物理学的发展有关 A. 量子化学、拓扑量子场论、分子生物学 B. 人文科学、量子化学、拓扑量子场论 C. 分子生物学、人文科学、量子化学 D. 拓扑量子场论、分子生物学、量子化学 8 【单选题】(2分) 1905年,爱因斯坦创立狭义相对论,提出了著名的什么关系式?从理论上预言了原子内部蕴藏着巨大的能量。 A. 质能 B. 动量 C. 量子 D. 动能

实验动物学重点题库

复习题 1、简述动物实验中3R原则内容及其意义。 Replacement 替代1.尽量使动物一体多用2、用低等动物代替高等动物3、尽量使用高质量动物4、使用恰当的试验设计和统计学方法 Reduction 减少1、用有生命的物体代替动物进行研究2、用数理化方法模拟动物进行研究Refinement 优化1、改善实验设施条件,提高动物实验质量2、改善控制技术,减少对机体的干扰 3R研究的意义 1、作为提升突破技术壁垒能力的载体和具体体现“标尺”,在经济发展和国际贸易中发挥不可替代的重要作用。 2、为科学发展提供了新思路和新方法。 3、体现时代发展、社会进步 2、简述免疫缺陷动物的概念以及生物学特性(主要是裸鼠和联合免疫缺陷鼠)。 指由于先天性遗传突变或用人工方法造成一种或多种免疫系统组成成分缺陷的动物。 一、T淋巴细胞功能缺陷动物:1、裸小鼠(nude mice):1)被毛生长异常,呈裸体外表。2)无胸腺,仅有胸腺残迹或异常胸腺上皮,不能使T-cell正常分化,导致细胞免疫力低下。幼龄鼠有残存的未分化的上皮细胞。3)B细胞功能正常,NK细胞活力增强。4)繁育能力差,乳腺发育缺损,以雄性纯合子与雌性杂合子繁育。5)T细胞缺陷可通过移植成熟T细胞、胸腺细胞或正常胸腺上皮得到校正。2、裸大鼠(nude rat):基因符号为rnu,一般特征似裸小鼠。1)发育迟缓,体重为正常大鼠的70%。2)裸大鼠较裸小鼠对多种传染病更敏感。3)比裸小鼠更强壮、寿命更长。4)体型较大,对大范围的外科手术方法较有利。二、联合免疫缺陷动物1、严重联合免疫缺陷小鼠(SCID mice):突变基因scid位于16号染色体。1)该突变基因造成编码Ig重链和TCR的基因重排异常,抑制B-cell和T-cell前体的正常分化。2)C.B-17Icr为携带来自C57BL/ka小鼠的免疫球蛋白重链Igh-1b等位基因的 BALB/cAnIcr的同源近交系。3)纯合子血清中无免疫球蛋白,淋巴结、胸腺变小,缺乏体液、细胞免疫功能。饲养于SPF环境中。4)通过移植人免疫组织或免疫细胞,可使SCID 小鼠具有人类部分免疫系统,称为SCID-hu小鼠。

实验动物学实验论文

实验动物学实验论文 实验名称:切断大鼠迷走神经的肺水肿模型制备设计班级:2013级生物技术班 设计人员:陈建文罗晓明叶东芹卿晓玲 设计日期:2015年11月 切断大鼠迷走神经的肺水肿模型制备(陈建文罗晓明叶东芹卿晓玲)

【摘要】[目的]:肺水肿是一种常见的疾病,通过切断大鼠迷走神经,模拟人类肺水肿探究制备大鼠肺水肿模型的方法,提供一种较好符合临床肺水肿病理生理特征的实验性肺水肿动物模型。[方法]:将实验大鼠随机分为对照组(假手术),夹闭一侧迷走神经组和双侧夹闭组,夹闭迷走神经,观察动物的体征变化,确定大鼠肺水肿动物模型。[结论]:三组大鼠肺系数之间并无明显差异。 【Abstract】Objective]: pulmonary edema is a common disease, cut through the vagus nerve in rats, simulation human pulmonary edema inquiry system for preparation of the rat model of pulmonary edema, providing a consistent clinical pulmonary edema pathophysiological characteristics of experimental animal model of pulmonary edema. Methods: rats were randomly divided into control group (sham operation). The rats were divided into control group and bilateral occlusion group. [Conclusion] there is no significant difference between the three groups in the lung coefficient. 【关键词】肺水肿切断迷走神经术大鼠动物模型 肺水肿是指由于某种原因引起肺内组织液的生成和回流平衡失调,使大量组织液在很短时间内不能被肺淋巴和肺静脉系统吸收,从肺毛细血管内外渗,积聚在肺泡、肺间质和细小支气管内,从而造成肺通气与换气功能严重障碍。在临床上表现为极度的呼吸困难,端坐呼吸,发绀,大汗淋漓,阵发性咳嗽伴大量白色或粉红色泡沫痰,双肺布满对称性湿啰音。肺水肿为内科危急重症,临床症状凶险,病情发展急剧,易并发呼吸、循环衰竭,病死率极高,如果不及时诊治,会引发严重的后果。目前,国内外复制实验性肺水肿的模型很多,如油酸诱导,注射生理盐水,吸入光气等方法,都有很明显的现象。我们采用切断迷走神经的方法,对大鼠肺系数等指标进行观察,观察肺水肿模型是否建立。 1 材料与方法 1.1实验动物:SD大鼠24只,体重 200-290g,雌雄随意,由成都医学院实 验动物中心提供。 1.2实验药品与试剂:3.6%水合氯酸。 1.3实验仪器与器械:电子天平,注射器,烧杯,手术器械(解剖刀,解剖盘,解剖剪刀,手术线眼科镊等)、滤纸,计时器等。 2 方法 将实验动物随机分为3个组,A组B组C 组各8只大鼠。A组为假手术组,将大鼠称重,麻醉(用 3.6%水合氯酸麻醉,按100g/1mL的量)后,仅找出迷走神经,不做任何处理;B组为实验组,将大鼠称重麻醉(用3.6%水合氯酸麻醉,按100g/1mL的量)后,找出一侧迷走神经,用手术剪剪断;C组也为实验组,将大鼠称重麻醉(用3.6%水合氯酸麻醉,按100g/1mL的量)后,找出两侧的迷走神经剪断。手术处理后,观察大鼠有无呼吸频率改变、湿啰音、咳血、身体抽搐等体征变化,0.5小时后处死所有大鼠。在解剖时,先结扎气管以免液体外溢,然后将肺和心脏一同取出,剪去心脏和表面的脂肪组织,并用滤纸吸干表面的液体,最后分别将各组大鼠肺称重,计算肺系数(肺系数=肺重量(g)/大鼠体重(kg))。

10物理学年论文汇总

无机发光材料研究现状 许柏涛 2010级物理学专业 摘要:本文主要讲述无机发光材料的发光原理、类别、应用以及对未来的展望。 关键字:LED发光二极管;无机发光材料;半导体照明;发光机理。 引言 在当前全球能源短缺危机不断升高的背景下,节约能源是我们面临的重要问题。在同样亮度下,LED(发光二极管)电能消耗仅为白炽灯的1/10,而寿命则是白炽灯的100 倍。目前我国每年用于照明的电力约2500 亿千瓦时,如果采用LED 照明,每年就可节电2200 多亿千瓦时,而这个数字是三峡电站年发电量的3 倍,可见LED 的节能效果相当可观。发光材料已成为人们日常生活中不可缺少的材料,被广泛地用在各种显示、照明和医疗等领域,如电视屏幕、电脑显示器、X射线透射仪等。目前发光材料主要是无机发光材料,从形态上分,有粉末状多晶、薄膜和单晶等。最近,有机材料在电致发光上获得了重要应用。[1] 一.L ED的结构及发光原理 1.LED结构:LED的核心部分是半导体组成的芯片,芯片利用胶体固定在支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,整个芯片采用环氧树脂进行封装。所以方正性能较好。如图1.

图1 LED结构 2. LED发光原理:半导体芯片主要是由P型半导体和N型半导体组成。在P型半导体里面是地迁移率的空穴占主导地位,在N型半导体里面是高迁移率的电子占主导地位。这两种半导体之间的载流子浓度是不同的,可以产生相互扩散形成一个过渡层,称为P-N结;在正常条件下,P-N结中的内电厂起到势能垒作用,可以组织电子和空穴继续扩散而发生复合。而当在P-N结两端施加正向电压时外加电场可以降低是能类区域内的电场强度,进而破坏P-N结附近载流子的动态平衡。于是电子从N区注入到P区,空穴从P区注入到N区;这样注入的少数载流子与被注入的多数载流子发生复合,复合产生的能量就会以光子的形式散射出去。如图2. 图2 LED发光原理(半导体照明原理) 二.LED光源的特点 1. 电压:LED使用低压电源,供电电压在6-24V之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所。 2. 效能:消耗能量较同光效的白炽灯减少80%。 3. 适用性:很小,每个单元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境。 4. 稳定性:10万小时,光衰为初始的50% 。

历 最伟大的物理学家排名

历史上最伟大的物理学家排名1:牛顿(经典力学、光学) 牛顿(Sir Isaac NewtonFRS, 1643年1月4日--1727年3月31日)爵士,英国皇家学会会员,是一位英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里牛顿像(21张)物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑,并推动了科学革命。在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒之原理。在光学上,他发明了反射式望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。在数学上,牛顿与戈特弗里德·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究作出了贡献。在2005年,英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查,牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。 2:爱因斯坦(相对论、量子力学奠基人) 爱因斯坦(Albert Einstein,1879年3月14日-1955年4月18日),举世闻名的德裔美国科学家,现代物理学的开创者和奠基人。爱因斯坦1900年毕业于苏黎世工业大学,1909年开始在大学任教,1914年任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。后因二战爆发移居美国,1940年入美国国籍。

十九世纪末期是物理学的变革时期,爱因斯坦从实验事实出发,从新考查了物理学的基本概念,在理论上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推动了天文学的发展。他的量子理论对天体物理学、特别是理论天体物理学都有很大的影响。理论天体物理学的第一个成熟的方面——恒星大气理论,就是在量子理论和辐射理论的基础上建立起来的。爱因斯坦的狭义相对论成功地揭示了能量与质量之间的关系,解决了长期存在的恒星能源来源的难题。近年来发现越来越多的高能物理现象,狭义相对论已成为解释这种现象的一种最基本的理论工具。其广义相对论也解决了一个天文学上多年的不解之谜,并推断出后来被验证了的光线弯曲现象,还成为后来许多天文概念的理论基础。 爱因斯坦对天文学最大的贡献莫过于他的宇宙学理论。他创立了相对论宇宙学,建立了静态有限无边的自洽的动力学宇宙模型,并引进了宇宙学原理、弯曲空间等新概念,大大推动了现代天文学的发展。 3:麦克斯韦(经典电动力学、经典统计力学) 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦,英国物理学家、数学家。麦克斯韦主要从事电磁理论、分子物理学、统计物理学、光学、力学、弹性理论方面的研究。尤其是他建立的电磁场理论,将电学、磁学、光学统一起来,是19世纪物理学发展的最光辉的成果,是科学史上最伟大的综合之一。他预言了电磁波的存在。这种理论遇见后来得到了充分的实验验证。他为物理学树起了一座丰碑。造福于人类的无线电技术,就是以电磁场理论为基础发展起来的。麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学,在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新理论和思想之后,坚信法拉第的新理论包含着真理。于是他抱着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望,决心把法拉第的天才思

《改变世界的物理学》课程教学大纲

《改变世界的物理学》课程教学大纲 课内总学时:36 课程负责人: 一、课程的性质和任务 物理是一门重要的基础科学,是当代技术发展的最主要源泉,物理学的发展对整个人类文化都产生了深刻影响。为了更好地适应当今科学技术和经济、社会的发展,培养更高质量的人才,人文、社会科学学生学点物理知识是非常必要的。这门课只有一学期,且学时数很少,合理的安排好教材内容,使学生对本课程有兴趣,通过学习有所收获,既学到知识,又学到科学思维方法,有利于文科学生科学素质的培养。 二、课程内容,要求,教学方法,手段和学时分配 本课程采取教师课堂讲授,利用电化教学手段,通过录像、演示实验等使课堂教学生动、活泼、直观,提高学生学习兴趣。 第一章导论(2学时) §1.1世界为什么变化这么快 §1.2从自然哲学到物理学 §1.3经典物理学产生的条件和建立过程 §1.4 19世纪物理学的成就和危机 §1.5 20世纪物理学的发展及其特点 §1.6物理学的社会教育和思想教育功能 第二章航天与力学(2学时) §2.1万有引力定律的发展 §2.2宇宙速度与动量及机械能守恒 §2.3人造地球卫星及其应用 §2.4航天器的运动和角动量守恒 第三章无处不在的波(2学时) §3.1振动 §3.2声波 §3.3电磁波概述 §3.4光的反射、折射和全反射 §3.5光的干涉、衍射和偏振 §3.6无线电波、广播和电视 §3.7微波、雷达及其应用 第四章奇妙的有色世界和无色世界——光与物质的相互作用(2学时) §4.1光的量子性 §4.2量子能级间的跃迁和辐射谱 §4.3颜色从哪里来 §4.4红外线与紫外线 第五章微观世界及其探索(2学时) §5.1揭开研究微观世界序幕的三大发现

实验动物论文

学校代码编号 上海农林职业技术学院 《实验动物》论文 题目:实验动物饲养管理 学院上海农林职业技术学院 专业(方向)环境监测与治理技术 班级 学号 姓名 指导教师 2012年12月26日

摘要 (1) 关键词 (1) 1 常用实验动物饲料 (2) 1.1啮齿类实验动物的营养需要 (2) 1.2饲料的种类 (2) 1.3饲料的质量要求 (2) 1.4饲料营养素对动物实验结果的影响 (3) 2 常用实验动物管理 (3) 2.1实验小鼠的饲养管理要点 (3) 2.2实验大鼠的饲养管理要点 (3) 2.3实验豚鼠的饲养管理要点 (4) 2.4实验兔的饲养管理要点 (4) 2.5实验犬的饲养管理要点 (4) 参考文献……………………………………………………………4、5

本文从常用实验动物饲料与管理两个方面讨论了实验动物的饲养与管理方法。饲料营养与动物生活环境因素影响着动物的健康与生活。本文说明了部分实验动物的饲养与管理办法,并结合学习实际,加深了对问题的理解。 关键词:饲料管理实验动物

实验动物饲养管理 1 常用实验动物饲料 1.1啮齿类实验动物的营养需要 大鼠、小鼠饲料蛋白质占18%-20%左右,粗纤维5%,粗脂肪4%。维生素A需求量为每公斤饲料含7000-14000IU,通常以加入1%的清鱼肝油来满足。应适当补充维生素E,每公斤饲料含60-120IU,以提高受孕率。 金黄地鼠饲料蛋白质占21%~24%,动物性蛋白尚应含相当比例,主要来源于鱼粉和鸡蛋。植物性蛋白主要来源于黄豆和豆粉。此外, 应喂饲一些白菜、萝卜、黄瓜等青饲料。 豚鼠饲料蛋白质占17%-20%左右,尤其对精氨酸的需要量较高。由于它的盲肠较发达,因而对纤维素亦有较高需要,应占饲料总量的10%-15%左右。豚鼠体内不能合成维生素C,因此要在饲料中添加。一般每公斤饲料含维生素C 1500mg,妊娠豚鼠每公斤饲料含维生素C 1800mg。实际喂养时,主要可喂饲苜蓿草粉、干草粉和(或)绿色蔬菜等。 兔,新生家兔一般要哺乳一个月左右才能开始吃饲料。家兔饲料中蛋白质应占14%-17%,粗脂肪占3%,粗纤维占10%-15%以上。饲料中应含大量干草,以补足其对粗纤维的基本需要量,从而可防止家兔因粗纤维摄入不足而导致腹泻。 犬,为肉食性动物,其饲料中应含20~24%蛋白质,4.5%-6.5%粗脂肪,3%

物理专业导论论文

通过对物理专业导论的学习,我对物理学这门古老而又充满生命力的科学有了新的认识,在高中的基础上又加深了对物理学的理解与体会。 物理学导论这门课程使我学到了很多知识,明白了物理学的发展为人类文明发展提供了必要的前提条件。物理学的发展,促进了科学技术的进步;现代物理学更成为高新技术的基础。 物理学的发展经过了2000年,如今物理学的发展日臻完美,虽然仍有许多不足之处,但是物理学给世界、给全人类带来的改变是显而易见的。其中的每一段历史都值得我们去铭记。 从古希腊杰出思想家亚里士多德在对待“力与运动的关系”问题上,错误的认为“维持物体运动需要力”到意大利物理学家伽利略最早研究“匀加速直线运动”;论证“重物体不会比轻物体下落得快”的物理学家;利用著名的“斜面理想实验”得出“在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去即维持物体运动不需要力”的结论,再到英国科学家牛顿:总结三大运动定律、发现万有引力定律。1798年英国物理学家卡文迪许:利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常量G=6.67×11-11N?m2/kg2 。至此经典力学的体系似乎已经完美了。但1905年的奇迹,爱因斯坦提出狭义相对论,波尔,普朗克,海森堡,薛定谔建立量子力学,指出经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。使得力学朝向另一个高度发展。 从库仑借助卡文迪许扭秤装置并类比万有引力定律,通过实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,到1826年德国物理学家欧姆:通过实验得出导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比即欧姆定律。再到奥斯特发现电流可以使周围针发生偏转(电流的磁效应)再到伟大的法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象。最后由麦克斯韦问鼎电磁学,预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,并从理论上得出光速等于电磁波的速度,为光的电磁理论奠定了基础。著名的麦克斯韦方程组(如石教授说的那样)像诗一样美丽! 关于光学和原子物理,20世纪更是擦出了惊天大火花,历史上关于光的本质的说法一直争论不休,有人支持牛顿主张的微粒说,有人相信惠更斯的波动说,群雄争霸中光的波粒二象性的理论诞生!它开启了物理学领域的新纪元。原子的结构也被历代争论不休,从汤姆孙的西瓜模型到卢瑟福的核式结构模式。当经典的原子理论站不住脚的时候,1913年,玻尔在卢瑟福有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论,也直接催生了量子学派 物理学是一门纯科学,但这决不是意味着物理学与社会无关,恰恰相反,物理学或者说纯科学的发展正是人类社会由落后走向先进的最根本原因!正如石老师在课上谈到的美国第一任物理学会会长亨利·奥古斯特·罗兰说的,“……我常常被问及这样的问题:纯科学和应用科学究竟哪个对世界更重要?为了应用

改变世界的三个实验

____改变世界的三个实验 历史把上个世纪(20世纪)看作是科学革命与发现的时代。可以说在过去100年中,世界的各个领域都发生了革命性的突破。从1947年发现了《死海古卷》,到华生及克里克的DNA 双螺旋结构模型,再到用微电子技术制作微型计算机等,科学上的进展使二十世纪成为一个空前发达的时代。所有的发现都来的那么快,以至于我们在匆忙中乱了脚步。这些发现开启了许多新的可能性,但我们仍未能回答这个问题:“这些新发现对我们的生活意味着什么?”如果说20世纪是发现的时代,那么21世纪将是整合和消化这些发现的时代。许多主流科学家、教师和研究人员都已经加入到这一行列中来。尽管许多理论、洞见、论述及想法对统一能量场的存在作了讨论,我们却直到近期才发展出能一劳永逸证实无量之网存在的实验。1993年到2000年间的一连串实验,证实宇宙间存在着一个基础能量场。我选择了其中三个实验,它们能清晰地说明,重新定义我们对真相的看法。我要强调的是,这些只是代表性实验,因为目前似乎天天有许多类似的结果的报告被发表。 虽然实验本身非常精采,但我真正感兴趣的是它背后的思想。譬如科学家设计实验想了解人类与物质之间的关系时,可以肯定某个重大的思维转变即将发生。之所以这样说,是因为实验证明此类关系存在之前,一般的信念是世间的万物是彼此分离的。 在下列实验发表之前,大家相信世间两个“东西”一旦完全分离,就无法影响彼此,之间也没有连结。但就在上个世纪末,一切都改变了。 实验一: 量子生物学家弗拉迪米尔·琶普宁(普普宁)(Vladimir Poponin)和他的同事彼得·卡里耶夫(格瑞尔菲)(Peter Gariaev)发表了他们在俄罗斯科学学院的研究。研究论文1995年发表于美国,他们的一系列实验表明:人类的DNA能直接影响物质世界。 琶普宁(普普宁)与卡里耶夫(格瑞尔菲)设计了一个前所未有的实验,测试DNA在光子(组成这个世界的量子材料)中的表现。首先,他们抽尽特殊试管中的空气,创造出所谓的真空环境。通常真空一词就表示容器内空无一物,不过科学家知道,就算把空气抽尽,里面还是有东西存在,也就是光子。科学家们可以运用精确制造的设备检测到光子在试管中所处的具体位置。 科学家想知道光子是四处分散,或者附着在试管壁,还是聚集在试管底部。结果如预期一样,光子以完全随机的方式散布在试管中。也就是说,光子分布在试管内部各处,这正是琶普宁及其研究小组所预期的结果。 在接下来的实验中,人类DNA的样本被放进了试管中。光子在DNA存在的状态下有出人意料的表现,不再如之前所见的随机分布,而是在生命物质存在的情况下进行了重新排列。DNA 显然对光子造成直接影响,彷佛透过某种隐形力量将它们规则排列。这点很重要,因为在正统的物理学里并没有任何定律能解释这一效应。然而在受控制的环境中,却记录到构成人类身体的DNA,对组成世界的量子物质产生直接效应! 当DNA从试管中被移除后,又发生了一个惊人的现象。科学家相信若是移除DNA,试管中的光子应该恢复到原本的随机分布状态。……然而科学家却目睹到不同的结果:光子仍然有序地排列着,彷佛DNA仍在试管中一般。琶普宁(普普宁)描述说,光出现了“惊人且违背常理”的举动。 在重新检查过仪器与结果之后,琶普宁(普普宁)和同事们必须为观察结果提出解释,也就是当DNA被移除,影响光子排列的东西是什么?DNA被实际移走后,留下了某种残留吗?或者有更神秘的现象在运作?DNA和光子虽然在实质上已经分离,不再处于同一试管中,但是否某种程度仍然互相连结,只是我们看不见? 琶普宁(普普宁)在研究结论中写到,他和其他研究人员“不得不接受这样一个实验前提,即有某种新的场域结构存在。”由于这个效应与生命体直接相关,这个现象被命名为“DNA幻影效应”(DNA魅影效应)。琶普宁的新场域结构,和普朗克于50年前提出的“母体”概念(普朗克,量子物理学的开创者和奠基人,1918年诺贝尔物理学奖的获得者。普朗克1944年提

动物论文

实验动物学期末作业 班级:20111641 姓名:肖海琼 学号:2011164102

药物对动物血压的作用 摘要目的观察肾上腺素、去甲肾上腺素、异丙肾上腺素及乙酰胆碱等药物对家兔血压的作用,并以阻断药为工具分析各药对于受体的作用。方法采用动脉血压的直接测量法,用血压换能器测定不同药物作用后的血压变化情况结果静脉注射0.02g/L肾上腺素0.1ml/kg后家兔平均动脉压由84.93mmHg上升到102.06mmHg;静脉注射0.02g/L 去甲肾上腺素0.1ml/kg后家兔平均动脉压由84.83mmHg上升到109.77mmHg;静脉注射0.02g/L异丙肾上腺素0.1ml/kg后家兔平均动脉压由84.83mmHg下降到54.08mmHg;静脉注射10g/L酚妥拉明1mg/kg后:静脉注射0.02g/L肾上腺素0.1ml/kg后家兔平均动脉压由67.08mmHg下降到54.40mmHg;静脉注射0.02g/L去甲肾上腺素0.1ml/kg后家兔平均动脉压由67.06mmHg上升到76.90mmHg;静脉注射0.02g/L异丙肾上腺素0.1ml/kg后家兔平均动脉压由67.04mmHg 下降到55.37mmHg;静脉注射2.5g/L普萘洛尔0.5mg/kg后:静脉注射0.02g/L盐酸肾上腺素0.1ml/kg后家兔平均动脉压由84.61mmHg 上升到98.42mmHg;静脉注射0.02g/L去甲肾上腺素0.1ml/kg后家兔平均动脉压由84.43mmHg上升到99.09mmHg;静脉注射0.02g/L异丙肾上腺素0.1ml/kg后家兔平均动脉压由84.33mmHg变为78.93mmHg;静脉注射0.01g/乙酰胆碱0.1ml/kg后家兔平均动脉压由84.63mmHg下降到59.32mmHg;静脉注射1g/L阿托品后:静脉注射0.01g/乙酰胆碱0.1ml/kg后家兔平均动脉压由84.43mmHg下降到75.84mmHg;静脉注射10g/乙酰胆碱0.1ml/kg后家兔平均动脉压由

实验动物学论文

实验动物在生物医学等各领域的应用 摘要:实验动物是指用于科研、教学、生产、检测、鉴定及其他科学实验的动物,其人工饲育的遗传背景明确、来源清楚,并严格控制其所携带的微生物。实验动物是生命科学的基础和重要的条件,它的重要性在于一方面它是生物医学研究的重要手段,直接影响着许多领域研究课题成果的确立和水平的高低。另一方面,它的提高和发展又会把许多领域课题的研究引入新的境地,推动生物医学的发展。 关键词:实验动物重要应用地位前景 正文: 1.实验动物在生物医学发展中的重要作用 回顾生物医学发展的历史不难发现,许多具有里程碑式的划时代研究成果,往往与实验动物及动物实验密切相关。 1628 年,英国科学家哈维通过对蛙、狗、蛇、鱼、等动物的解剖与生理研究,发现了血液循环是一个闭锁的系统,阐明了心脏在动物体内血液循环中的作用。1878 年,德国科学家科赫通过对牛、羊疾病的研究,发现了结核杆菌,指出了细菌与疾病的关系等科学突破。生物医学家巴甫洛夫指出,“没有对活动物进行实验和观察,人们就无法认识有机世界的各种规律,这是无可争辩的”。[1] 2.简述实验动物种类及其在现代生物医学研究领域的重要性 实验动物按传统的动物学分类:即啮齿类动物、畜类哺乳动物、禽类、鱼类、非人灵长类。按微生物等级分类:即无菌动物(BM)、无抗原动物、已知菌动物、无特定病原体动物(SPF)、普通动物(K)。我国将实验动按微生物等级分四级,即普通动物、清洁动物、无特定病原体动物(SPF)、无菌动物(BM)。按遗传学特性分类:将实验动物分为近交系动物、突变系动物、远交系动物、系统杂交动物和普通杂种动物五种类别。在生物医学研究领域里,进行实验研究的条件可概括为A EIR 四个基本要素。所谓A是指Animal(动物),E 是指Equipment(设备),I 是指Information(信息),R 代表Reagent(试剂)。[2]实验动物是实验研究中不可缺少的条件,由此可以看出实验动物是现代生物医学研究的重要支撑条件。 3.实验动物在相关领域广泛应用 3.1制药工业方面 实验动物在制药工业方面的应用非常广泛,新药的研制,必须通过安全性试验,其中包括动物的急性、亚急性及慢性毒性试验,三致试验(致癌、致畸、致突变),有的还要利用实验动物模型进行效果试验,证明对机体无毒性或安全可靠、有效后方能申请报批,否则可能会给人类造成不可挽回的恶果。如1962年西德某药厂生产一种反应停药物给孕妇使用,结果造成畸胎儿发生率增高,给子孙后代带来灾难。药品出厂前,每批都要用实验动物进行检测,以确保绝对安全。化工产品的毒副作用对生命的影响,都是从动物实验中获得的结果。因此,实验动物在医药、化工领域里被称为“有生命的试剂”,是各种药理、毒理实验工作的重要条件,成为衡量医药、化工科学技术水平的重要标准。[3] 3.2畜牧科学方面 疫苗的制备和鉴定、生理试验、胚胎学研究、营养饮料的分析、保持健康群体以及淘汰污染动物等工作,都要使用实验动物。特别是在畜禽传染病的研究工作中,常急需要有合格的实验动物进行实验。目前在兽医科学研究上,由于所用试验动物或鸡卵不合乎标准,质量很差,严重影响科研效果,甚至在某些疫病

论文-物理学与人类社会

目录 摘要 1 Abstract 1 1 概述 1 2 物理学发展与科技进步 1 2.1 蒸汽机的发明导致了第一次工业革命 1 2.2 电磁理论的发现使人类进入了电气化时代 2 2.3生物技术的物理学基础 3 3 物理学发展与人类社会文明 3 3.1 物理学带来的物质财富 3 3.2精神文明的发展 4 4 物理学的学科地位及发展方向 4 4.1物理学在自然科学群体中的地位 4 4.2 物理学的发展趋势 5 5 结束语 5 参考文献 5

物理学与人类社会 摘要:物理学是一种古老的、基础的学科,它的发展经历了很长的一段历史,从古代物理学发展到经典物理学,再发展到现代物理学,它的每一个发展、每一次革命都对人类文明和科技进步起到了不可估量的作用。 关键词:物理学;基础学科;发展;科技进步;人类文明 Physics and society Abstract:The physics is an ancient basic science, its developments has experienced very long phase of history, it developed from the ancient physics to the classical physics,then to the modern physic, its every development, each time the revolution of human civilization, science and technology progress plays an immeasurable role. Key words:physics; basic science; developed; progress of science and technology; human culture 1 概述 物理学是一门探究一切物质的组成及其运动规律,揭示它们之间的联系和各种运动之间的关系的广博而丰富的学问。物理学的进展密切联系着工业,农业等的发展,也同人类文明的进步息息相关。从电话的发明到当代互联网络实现的实时通信;从蒸汽机车的制造成功到磁悬浮列车的投入运行;从晶体管的发明到高速计算机技术的成熟等等。这些无不体现着物理学对社会进步与人类文明的贡献。当今时代,物理学前沿领域的重大成就又将会引领着人类文明进入一片新天地。 2 物理学发展与科技进步 2.1 蒸汽机的发明导致了第一次工业革命 17世纪,英国的资本主义生产大发展,采矿业,航海业甚至战争等的规模扩大都遇到了一定的困难。然而,它们都涉到动力机问题。18世纪开始的几十年间确实集中了当时世界上最优秀的科学家,又最先完成了资产阶级革命,所以来一场工业革命是势在必行了。 直到1698年,英国的赛维利(Thomas Savery,1650~1715)才研制成功实用的蒸汽水泵。1705年,英国的纽可门(Thomas Newcoman,1663~1729),发明了第一台蒸汽推动活塞工作的抽水机。瓦特(James Watt,1736~1819)对蒸汽机的改革取得了历史性的突破。1765年,他把蒸汽的冷凝过程安排在汽缸外进行,实现了汽缸的恒温。这是对原始蒸汽机的关键改革。蒸汽机的研制是以力学和热学为基础的。那时,对温度计、量热学(比热、潜热)、热传导及热的本质的研究等都取得了重大发展。瓦特在改革蒸汽机的过程中,就得到布莱克(J. Black,1728~1799)的理论指导。蒸汽技术革命引起了社会的全面变革,带来了社会生产力的极大飞跃,使产业结构发生了巨大变化,机械制造业和加工业取代了农牧业而成为产业结构中核心支柱产业。蒸汽机的发明,使人类进入了机械化时代[1]。 2.2 电磁理论的发现使人类进入了电气化时代 第二次工业革命发生在十九世纪下半叶,它以电磁理论的建立和发展,电气技术开发和应用为基础,极大促进了社会生产力的发展,引起了社会经济结构和生产结构的巨大变革。同时,电磁场理论的发展拓展了科学研究领域,带动了一些新兴学科和相关交叉学科的发展。 历史上第一个对电磁现象进行系统研究的是英国的吉尔伯特(William Gilbert,1540~1603),1820年,丹麦的奥斯特(Hans Christian Oersted,1777~1851)发现了电流的磁效应,首次得出了电磁统一的思想。不久,法国的安培(Andre Marie Ampere,1775~1836)提出了电流相互作用的安培定律,为电动力学的创立作了开创性的工作。后来,在公元1831年,法拉第将一个封闭电路中的导线通过电磁场,导线转动有电流流过电线,并且发现了电磁感应现象,并在实验的基础上创建了力线思想和场的概念。1837年英国物理学家惠斯通(C. Wheatstone 1802 - 1875)制造了第一个磁电机。1865年曼彻斯特的维尔德(H. Wilde)用电磁体代替永磁体,使前一个电机产生的电流来激发后一个电机的电磁体,从而获得了较强的电流。1866年,德国

散文精选之我心目中的物理学

我心目中的物理学 【摘要】从我接触物理学的那一天我就被它深深吸引,不可自 拔的喜欢上了它。一,物理学能满足我们对这个世界的好奇心。二,从过去几世纪,物理学和物理学家正最大程度地改变着这个世界。三,物理并不仅仅是一门研究真理的自然学科,更是一门锻炼解决 问题思维的方法论学科。四,实际上物理学中包含了丰富的哲学思想。我们可以站在巨人的肩上继续了解世界,改变世界。 【关键词】喜欢;好奇心;改变;方法论;物理专业 从我接触物理学的那一天我就被它深深吸引,不可自拔的喜欢 上了它,在某些人看来物理学有些枯燥,那是他们并没真正认识物 理学,那么我心目中的物理是什么样子呢?我为什么近乎狂热地喜 欢它呢?听我慢慢道来。 一、物理学能满足我们对这个世界的好奇心 我从小就是一個有好奇心的人,有好奇心的人,总是想弄明白 更多的事情,他们不在乎那么多有没有用,他们在乎的是能不能够 更好地理解这个世界,更好地去去满足自己求知的欲望。一切都是 那么地有意思,他们不害怕挫折,不害怕失败,不害怕他人的嘲笑,他们只在乎自己内心的渴望,他们总是快乐的,总是有趣的。 我们的好奇心往往避不开,宇宙是什么?宇宙是什样子?生命 是何时起源的?外太空究竟有没有生命?诸如此类的问题。当我接 触到物理学并深一步了解它时,惊喜地发现这些正是物理学所研究 的范畴。当然它给我的惊喜还不止这些,它给我打开一扇窗,让我 有幸一睹另外一个神秘多彩的空间,它也逐渐成为我认识这个世界 的工具。 二、从过去几世纪,物理学和物理学家正最大程度地改变着这 个世界 物理学从400年前的力学和天体力学到18和19世纪的电学、 磁学和统计物理,到了今天它包含了材料、原子、原子核、基本粒子、宇宙和生物学里越来越多的领域。而从事研究的物理学家们为 了应对他们所处时代最紧迫的问题,创造了数学上、概念上和仪器 上的新工具。物理学家曾经是,并且将继续是科学上机会的敏锐发 现者。他们以自己的智慧最大程度地改变着这个世界 我们不妨简单回顾一下那些年改变世界的应用型诺贝尔物理学奖,有的是开创时代的工具,有的是探索未知世界的眼睛,让我们

实验动物学论文

关于实验动物学生物医学等领域的应用的研究 摘要:在医学生物学的发展过程中,实验动物的重要性已愈来愈被人们所认识。合理地应实验动物对达到预定的实验目的起着至关重要的作用。人类各种疾病的发展过程十分复杂,要深入探讨其疾病的发病及防治机制是不可能也不应该在病人身上进行的,但可以对动物各种疾病和生命现象的研究进而类推到人类,而实验动物又容易感染类似人类的一些疾病,对动物这些疾病的研究结果,可以应用于人类的类似疾病,也有利于其他动物类似疾病的预防和治疗。但另一方面,动物权利论—生态伦理学的一个流派,主张动物和人类一样,也拥有天赋的生存权和自由权。因此,医学工作者应以科学、认真、人道的态度来进行动物实验。 关键词:实验动物学;应用; 生命科学是21世纪的领衔学科群,目前从事这一行业的人是一群名副其实的21世纪追梦人,这群追梦人明天可能取得的成就无疑会造福于人类1中国科学院生物学部生命科学发展战略调研小组.迎接生命科学世纪的挑战口[J]、世界科技研究与发展.2001:23(I):I-6。但生命的许多研究领域都依赖于实验动物借助于实验动物,可以开展有关生命现象及其本质的许多研究。通过动物实验,可以对化学药物和生物制品进行安全和效果评价,实验动物可以用作人类和动物疾病的模型.研究许多疾病的发生发展及其结构和机能上的变化,探索和评估诊疗方法。以实验动物为材料,开展医学实验研究,进行生命基本规律和病理发生机制的研究并通过推演、类比解决生命科学和医学中的重大问题[2[2施新猷,王四旺,顾为望,等·比较医学[M]·西安:陕西科学技术出版社, 2003·15-25· 因此,若没有优质的实验动物,虽有优秀的科研人员精密的仪器,也根本无法准确、全面、多方位、多层次地了解和回答生命科学.实验动物学是现代科学技术的重要组成部分,是生命科学的基础和重要支撑条件,是衡量现代生命科学研究水平的重要标志[3白晶.动物实验“3R”原则的伦理论证[J].中国医学伦理学,2007,20(5):48~50. 但是,近年来由于动物保护运动的兴起,保护动物权利的呼声愈来愈高涨,动物实验面临动物权利论的伦理挑战。鉴于以上本文对实验动物在生物医学上的应

物理研究性学习论文

物理学与世界进步论文 摘要:物理学是一科探究一切物质的运动规律及其组成揭示它们之间的联系和各种运动之间的关系的广博而丰富的学问。物理学的进展密切联系着人类社会的进步和发展,物理学在自身的发展进步中积累的思想方法是人类思想领域的瑰宝。对物理的研究或学习要永远抱着一颗敬畏和永不止步的心。 关键词:物理学、牛顿、工业革命、物理思想、物理与战争、中国的物理 物理学是一科探究一切物质的运动规律及其组成揭示它们之间的联系和各种运动之间的关系的广博而丰富的学问。作为自然科学的一门重要基础科学,物理学历来是人类物质文明发展的动力和基础。同时作为人类追求真理、探索未知世界奥秘的强有力工具,物理学又是一种方法论和哲学观。在人类文明漫长的岁月中,这种古老而又生机勃勃的学科为我们造就了一个个光辉的里程碑。 物理学的进展密切联系着人类社会的进步和发展,从电话的发明到当代互联网络实现的实时通信;从蒸汽机车的制造成功到磁悬浮列车的投入运行;从晶体管的发明到高速计算机技术的成熟等等。这些无不体现着物理学对社会进步与人类文明的贡献。当今时代,物理学前沿领域的重大成就又将会引领着人类文明进入一片新天地。 在历史的滚滚长河中,涌现了一大批物理学先驱,大师,他们性格可能或好或坏,但无可争议的是他们为人类进步和社会发展做出了巨大贡献。牛顿在担任皇家学会会长期间发生了一些不好的事,甚至到晚年还开始研究神学,但也有许多人认为牛顿还是有许多用当时科学和他的学识无法解释的事,所以才开始研究神学,以得到解释,但不管怎么说牛顿是经典物理学的创始人之一,为人类的进步和社会的发展做出过巨大贡献是无可争议的。 物理学作为自然科学的一门重要基础学科,它的研究成果和研究方法可以直接应用于化学、生物、地理、气象等自然科学,大大加速了自然科学的发展和分化独立,甚至形成了新的独立学科或分支学科.如天体物理学、空间物理学、地球物理学、流体力学、生物物理、物理化学、量子化学等等,使人们更全面地探索、认识自然界的规律。作为现代科学基石的物理学,在科学文化和创立现代世界的技术文化中同样扮演了重要角色,物理学是文化不可分割的一部分。物理学的成就直接发展了各种各样的工程技术,形成了今天门类齐全、多样的工业体系.今天的许多高新技术也仍然是以物理学的研究成果为基础的.这些工程技术的发展应用,极大地提高了社会生产力水平,改变了人类的生活、生产方式,创造了辉煌的物质文明.比如,机械、建筑科学就是经典力学原理的实际运用.今天的电力、电子工业是电磁学发展的结果,光学特别是激光技术使得光纤通信、互联网、激光医学等蓬勃发展,在万有引力定律基础上发展起来的航天技术使得人类的足迹不断地向宇宙深处延伸。 在近代一次又一次的世界大变革中,好像没有中国的身影,特别是物理学中更是不见了以往“天朝上国”的身姿,这和中国自古传统以及和中国以人为核心的思想有关,当然最大的关系是,中国自古的教育体系有关,我们也无法去评价他的好坏,他阻碍了中国的科学发展,但不得不说,中国能在历史长河中一直保持自身的完整性,也是这种教育模式的功劳。但其实在中国物理并不是没有发展,而是一直得不到壮大和正视。 在中国,早在2300年之前,有关物理的名词就出现了。与今日之含义相比较,那时的含义要宽泛得多。它泛指人类对自然界及人类自身的理性认识。中国古代思想家认为自然界的规律和人文社会的规律是统一的,人文社会的法则也应该归结为天地、自然的法则;后来有人把这个观点概括为“天人合一”。从这点来看,当时的物理学与哲学是混为一体的。 中国古代的学者很关注对自然现象的观察和理解。在儒家经典著作之一的《大学》中,曾把对人的教育过程描写为:“物格而后知至,知至而后意诚,意诚而后心正,心正而后身修,

改变世界的物理学

超对称理论的发现历史 摘要:超对称自提出到现在已经快三十年了,在实验上却始终未能观测到任何一种已知粒子的超对称伙伴,甚至于连确凿的间接证据也没能找到。尽管如此,超对称在理论上非凡的魅力仍然使得它在理论物理中的地位节节攀升,今天几乎在物理学的所有前沿领域中都可以看到超对称概念的踪影。一个具体的理论观念,在完全没有实验支持的情况下生存了将近三十年,而且生长得枝繁叶茂、花团锦簇,这在理论物理中是不多见的。它一旦被实验证实所将引起的轰动是不言而喻的。正如S. Weinberg (电弱统一理论的提出者之一) 所说,那将是“纯理论洞察力的震撼性成就”。当然反过来,它若不幸被否证,其骨牌效应也将是灾难性的,整个理论物理界都将哀鸿遍野。 关键字:超对称伙伴、玻色子、费米子、大统一能标、大统一理论正文: 1、超对称破坏的起源与简介 对超对称的研究起源于二十世纪七十年代初期,当时P. Ramond、A. Neveu、J. H. Schwarz、J. Gervais、B. Sakita 等人在弦模型(后来演化成超弦理论) 中、Y. A. Gol'fand 与E. P. Likhtman 在数学物理中分别提出了带有超对称色彩的简单模型。1974 年,J. Wess 和B. Zumino 将超对称运用到了四维时空中,这一年通常被视为是超对称诞生的年份。在超对称理论中每一种基本粒子都有一种被称为超对称伙伴(Superpartner) 的粒子与之匹配,超对称伙伴的自

旋与原粒子相差1/2 (也就是说玻色子的超对称伙伴是费米子,费米子的超对称伙伴是玻色子),两者质量相同,各种耦合常数间也有着十分明确的关联。 2、超对称理论的应用 超对称的魅力源泉之一在于玻色子与费米子在物理性质上的互补,在一个超对称理论中,这种互补性可以被巧妙地用来解决高能物理中的一些极为棘手的问题,比如标准模型中著名的等级问题(Hierarchy Problem),即为什么在电弱统一能标与大统一或Planck 能标之间存在高达十几个数量级的差别?超对称在理论上的另一个美妙的性质是普通量子场论中大量的发散结果在超对称理论中可以被超对称伙伴的贡献所消去,因而超对称理论具有十分优越的重整化性质。 关于超对称的另外一个非常值得一提的结果是,它虽然没有实验证据,却有一个来自大统一理论的“理论证据”。长期以来物理学家们一直相信在很高的能量(即大统一能标,约为1015 - 1016 GeV) 下微观世界的基本相互作用- 强相互作用及电弱相互作用- 可以被统一在一个单一的规范群下,这样的一种理论被称为大统一理论。大统一理论成立的一个前提是强、电磁及弱相互作用的耦合常数必须在大统一能标上彼此相等,这一点在理论上是可以加以验证的。但是验证的结果却令人沮丧,在标准模型框架内上述耦合常数在任何能量下都不彼此相等。也就是说标准模型与大统一理论的要求是不相容的,这无疑是对大统一理论的沉重打击,也是对物理

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