续聊量子力学

注:上回写了许多,其实就想说明下,话题不是无缘无故地跳出来的。因为我也没有再查中文或英文的材料,所以下面的是记忆中的聊天记录了。不免出错,假如逮到错误,帮忙纠正我。

我们从物质和反物质聊到了普通生活中的供电。

注:《三体》里面提到了宇宙舰队,航行时从太空中收集反物质,与物质相互作用产生推动航行的动能。

Craig:反物质其实也理解为物质朝着与时间相反的方向运行,就像回到过去。

我:那如果反物质,就可以造一部时光机了?

Craig:反物质太不稳定了……你知道吗?如果我遇到一个用反物质造成的我,我们俩一碰面,爆炸产生的能量比太阳的能量还要大。

我:哇,宇宙大爆炸?

Craig:是啊,据现有的数学和物理的研究,在宇宙产生之前,是有着相同(量)物质的反物质,两者发生碰撞,爆炸而产生了宇宙。按理,如果两者完全等量的,那么爆炸完后就完全消失了,什么都没有留下。可正好,模型估计,物质比反物质多出了非常非常小的一点,就多出的那么一点点,最初的宇宙就形成了。

我:反物质是能观察到的?

Craig:能,可是太不稳定了。法国到瑞士的地下粒子对撞机,当时建造有个原因也是为了研究反物质。比如两头是无数的单一的粒子,等补充巨大的能量后,相对撞,在非常非常短的时间内捕捉到基础物理理论上应该存在的粒子。

我:记得你和我提起过发现“上帝粒子” (God Particle)

Craig:对了,有个有趣的故事,本来这个粒子有个起名是Goddamn Particle的,找到这颗粒子,就像是发现上帝一样的困难。(举个英文例句: you cannot find this goddamn thing) 后来觉得goddamn不妥,才改的God Particle。理论上说粒子存在是在60年代,但几年前确实通过粒子对撞机发现了。

我:那飞船的加速,比如Elon Musk说去土星什么的,现在暂时还没有能力用反物质了?

Craig:据我所知的好像还没有。去趟火星得先加速、再减速,总不能快速地撞上去吧。还得有能量能返回地球的;估计用的还是化学物质加速。

比如液氧和氢(不那么高效)、核子反应(产生的能量用来给电池供电,可是初始加速度太慢了)、离子加速(非常有效,也是初始速度太慢了,但是经过很长的时间后能够加速到高速度)还有个很有效的,利用行星引力场加速,用得到的有月球和木星,比如我们看到那部Martian。

现在有个在研究的,是在地面收集太阳辐射的能量,将其反射到外太空中的小型装置给予能量。

我:像加州和内华达州附近的太阳能发电站?(补充下,那是个用地面很多镜子同时收集太阳光,镜子会随着太阳方向转动角度,反射光集中到长得如灯塔状的建筑物顶部,贮藏能量发电。和传统的太阳能板原理不同。)

Craig:比那个要复杂很多,道理可能类似吧。你知道吗?除了太阳能是能量转直流电之外,所有其它发电(水利、煤炭、核电这些的)原理最后都归类到了电磁学。

我:讲起来现在新材料发展、地下电缆,更多能用直流电输电了,不比交流电贵多少。

Craig:是啊,交流转个高压直流,高压直流再转个交流,转个几趟,能量也消耗了不少,记得是转一趟消耗个15%。你知道怎样能从我们用的笔记本电脑,看出能量耗损吗?

我:插电板是交流电,电池是直流电。

Craig:中间的适配器就是交流转直流。要是冬天还好,室内温度低,适配器变热就当给屋子升温;夏天的时候多给空调增加负担了。


聊起了相对论。

Craig:像爱因斯坦的相对论,当运行的速度接近光速时,你的时间会变慢,长度变短。假设你坐在火车上,你的行进速度比光速慢1米/秒,你朝着火车的行进方向以3米/秒的速度丢出个球,相对于你,速度比光速快的;可对于我观察者来说,球的速度没有超过光速,为什么呢?

我:没想出来。差别太小,没能观测到。

Craig:是长度变短了。

我:难理解。当年爱因斯坦也是孤独得没人能懂。

Craig:有个和爱因斯坦一起工作的人问他,听说世界上只有三个人能读懂你的理论,另一个人是谁?爱因斯坦说,谁是那第三个人?


“文末发糖” 发个我家狗狗的帅气照,其实主要是背后的树。

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