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“熵”- 信息世界也逞强
热度 20 张天蓉 2016-6-30 08:59
热统系列之4 上一篇中我们指出，波尔兹曼熵的表达式 S = k B ln W 中， W 是对应于同一个宏观态中微观态的数目，或相空间的体积。这个定义中有一些含糊之处。 首先，“同一个宏观态”是什么意思？无论宏观态是一种人为的约定，还是依赖测量技术来定义的，似乎都不是一个完全固定而清晰的概念。因此，人们可能产生下 ...
个人分类: 系列科普|19910 次阅读|45 个评论 热度 20
“熵”- 名字古怪性乖张
热度 25 张天蓉 2016-6-23 08:42
热统系列之3 克劳修斯于 1865 年的论文中定义了“熵” 【 1 】 ，其中有两句名言：“宇宙的能量是恒定的。”，“宇宙的熵趋于最大值。” 这两句话揭示了热力学中的两个（第一、第二）基本规律，当时听起来却令人丧气，特别是对那些想发明制造各种永动机的工程师们而言，感觉他们想象的翅膀被物理规律牢牢地捆绑 ...
个人分类: 系列科普|21278 次阅读|44 个评论 热度 25
“熵”- 热力学中闪亮登场
热度 12 张天蓉 2016-6-15 08:05
热统系列之2 熵不是一个人人皆知的名词，但却是物理学上很重要、很基本的概念。它诞生于热力学，但它的定义和意义却被扩展到远远与热力学，甚至与物理学都完全不相干的领域，比如生物学和信息学。 还是得从熵的诞生地 - 热力学说起。 1824 年，卡诺证明了卡诺定理，不仅导出了热机效率的最上限，推动了工业革命中对热 ...
个人分类: 系列科普|16651 次阅读|26 个评论 热度 12
约翰·惠勒访谈录 --32年前的文章
热度 17 张天蓉 2016-6-1 07:33
约翰·惠勒访谈录 -32 年前的文章 最近在网上发现有人卖一本 1984 年的《留美通讯》，见下面左图。这应该算是文化大革命之后赴美留学生所编著的第一本杂志，于是便通过国内亲戚给买了下来，其中有一篇笔者当年的文章：“科学、教育与社会”，是（ 1982 年）和几位同学一起访问物理学家约翰·惠勒后翻译整理而成的。忆 ...
13933 次阅读|50 个评论 热度 17
标准宇宙模型的背后
热度 14 张天蓉 2016-5-18 08:47
1. 大爆炸的命名者 有意思的是，“大爆炸”这个名字是一个反对大爆炸理论的天文物理学家（霍伊尔）给取的。据说本来含有挖苦嘲讽之意，却不料不胫而走，广为流传，最后成为了这个理论的正式名称。尽管宇宙学家们反对这个名字，认为它造成了公众的误解，把宇宙的起源理解为像“炸弹一样的爆炸”。这也难怪， ...
15470 次阅读|33 个评论 热度 14
暴胀和平行宇宙
热度 19 张天蓉 2016-5-11 07:54
暴胀假说与 CMB 结果令人惊奇地符合，一个理论表现出如此高的预测能力，无论它背后的物理学原理是什么，都引起了人们极大的兴趣。人们企图为它建造一个完善的理论模型，解释暴胀到底是什么？暴胀时期事件的细节如何？为什么那段时期宇宙会暴胀？如今，存在多种模型来解释暴胀理论的物理机制，诸如混沌暴胀、永恒暴胀等。 ...
个人分类: 系列科普|16395 次阅读|78 个评论 热度 19
暴胀的宇宙
热度 14 张天蓉 2016-5-3 08:10
本系列之前所介绍的大爆炸等宇宙学内容，属于标准宇宙模型。暴胀理论是对标准模型的修正和补充，解决了标准模型的几个疑难问题。所谓暴胀，说的是宇宙在极早期，大约大爆炸之后 10 −36 秒到 10 −32 秒之间一段极短时间内，宇宙空间极快膨胀的过程。暴胀是一个极快速的过程：在远远小于 1 秒的时间里 ...
个人分类: 系列科普|16241 次阅读|54 个评论 热度 14
韦伯-探测引力波的先驱
热度 2 张天蓉 2016-3-29 08:23
当下引力波探测的先驱是 LIGO科学合作组织，但我们不要忘了历史上探测引力波的真正先驱-约瑟夫·韦伯(Joseph Weber，1919年–2000年) 。 从上世纪 60年代开始，一直到70年代，正是广义相对论和引力及黑洞研究的黄金年代。但大多数专家们基本上都是研究理论玩弄数学，顶多听听来自天文界的新发现新消息，没人对真正 ...
15264 次阅读|2 个评论 热度 2
第一个“挣工资”的女天文学家
热度 12 张天蓉 2016-3-9 06:18
第一个“挣工资”的女天文学家 三八妇女节总得找点女性题材写写，否则对不起科技界的姐妹们。一个月之前 LIGO 的引力波，将公众的目光聚焦到了天上。于是，我们便从“观天”的女性中寻找，果然发现了一个合格者。 266 年之前的 3 月 6 日，在德国的汉诺威，诞生了一位女天文学家 - 卡罗琳·赫歇尔 (CarolineLucretia H ...
20063 次阅读|11 个评论 热度 12
引力波的速度及其他
热度 33 张天蓉 2016-3-2 09:31
1. 为什么理论预言引力波速度等于光速？ 在上一篇博文中，我写出了电磁波和引力波的波动方程，它们在闵可夫斯基 4 维时空中的洛伦茨不变表达式是类似的。如果不是考虑波源的辐射性质，只研究两种波在自由真空中的传播性质的话，两个方程的形式完全一样： 图 1 ：光速的定义 上图中的电磁波和引力波 ...
25868 次阅读|86 个评论 热度 33
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