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念经和唱歌的原理是一样的吗?

前面说过,人类对世界的认知途径几乎都是通过波来实现的,遗憾的是,也许还有更多的波,以及还有更多的玻璃存在的信息,我们无法获知。人类接受波的能力受到了限制,人类制造波的能力更是有限。但是非常欣喜的看到我们整个人类在制造钵,然后运用波的规律上,其实已经获得了巨大的突破。比如说现在大家的手机基本上都是4G因为4G的到来才有了视频的平台,也包括才有了音频的平台。喜马拉雅才能这么火是吧?那么很快,据说明年就要5G开始普及,那什么叫四季?什么叫五系呢?

理论物理听起来很玄乎似乎只适合炒作而不适合研究,其实不然。我见过推导E=mc^2的公式,只够一张A4;从开普勒定律推导出万有引力方程,只需要2页A4不到(但需要微积分,所以牛顿刚发明微积分就用上了),用大一所学就能理解;而剩下的比如逃逸速度公式、支持力计算公式,更是我们高中课本的内容。

这一节我们来说一下,人类接收波的能力是有限的,前面说过人类通过自己的感觉器官发射或者接收各种波,同时还发明了许多工具来发射或者接收波,前者主要是眼耳鼻舌身意六根。后面的这个主要是我们发明的什么电视电报,手机wifi射电望远镜,其实都是在发射或者接收波的工具,是吧?但是我们要知道波的种类数量是个双重无穷大,前面说过什么叫双重无穷大?

以下内容,建议在成年高等数学教师指导下阅读图片 1

为什么5G承载的东西多,四季承载的就比3G多,3G又比两G多,那么核心的原因是在于对波的压缩能力。我们把一段波里边写进去的信息的多少决定了咱们刚才说的是1G还是2G还是3G还是4G还是5G我们现在已经能够把是吧?大家通过手机接受的这种信息压缩到就是相当小的这种地步,把空中所飘着的这些手机信号里边承载了足够的信息量,同时也加大了手机本身的接收能力接收速度。所以我说人类在利用波的能力上实际上是在大幅度的提高,那么其实波还有更多人类改变波的这种应用,其实还有很多生活化的例子,有些例子听起来非常奇怪,但是确实是我们在没有意识的情况下使用了对波的改变,比如说唱歌,有些人天生就能发出更让人喜欢的波,有些人能够把波进行一定规律的编排,从而让人们听起来更加的喜欢,前面说的这些人就是歌唱家。

推论一:何为光速?

音速为何是340米/秒?这个听起来没什么原因啊,但我们大学是学过空气动力的,所以知道这个速度的物理意义,是空气中分子运动的平均速度。也就是可以理解声音传播,是一个分子装上另外一个分子,再继续撞下去……所以音速和空气中分子平均速度有关(因此与气温也有关系)。

但是光速呢?它的数值大家都知道,但是对应什么物理意义呢?看过很多资料,都没有提到,只能说“是测量的结果”。

先说一个题外话。在地球表面这个二维空间中的物体可以以0~7.9公里每秒的速度运行,而且都能停留在这个表面上。但是如果超过7.9,就不会停留在这个球面上,变成卫星发射出去了。因此可以理解“高一维世界的环绕速度,都是低一维世界的最高速度”。

如果用上面的理论来分析,我们这个“四维世界中的三维空间”的逃逸速度就是光速,光速可以超越,但是物体将无法留在我们的世界。就像卫星因重力下降的弧度不够而离开地面一样。

因为知道g之后,计算环绕速度的公式是现成的,所以若光速c就是环绕速度,带进去得到:

环绕速度的公式是:mg = mV^2/R,就是g = V^2/R

前面提到如果那个积分模型正确,在宇宙中任何一点,“重力加速度”是:g = 2GM/R^2

两个公式一合并:V^2/R = 2GM/R^2 => V^2 = 2GM/R,前面提到了,V就是光速c,于是得到:c^2=2GM/R。

这个是附录书中的黑洞的引力半径公式,不过前面积分的时候,可没假设我们的宇宙本身是个黑洞,但既然积分结果相同,那么何不假设我们的宇宙本身是一个黑洞,而我们正在黑洞中?。

这个公式还解释了光速c的物理含义,给出任何一个宇宙的M和R,就能算出这个宇宙的光速来,而且不同宇宙(黑洞)内的光速各不相同。

下面会看到,这个公式在这种假设下,会闹出更大的乱子。

(待续)

 

昨天的中微子超光速新闻:

《近代物理学》北大出版社 王正行:,文中提到的公式在523页的公式16.52,书中是黑洞的引力半径公式

音速:

光速:,注意里边没有任何“光速为何是这个数值”;还提到1960及1983年光速成为定义长度的方法(下篇会用到)

环绕速度:

这个词条主要是关于逃逸速度(第二宇宙速度)的,环绕速度是其中提到的第一宇宙速度。

 

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即使按照程序员的标准,GEEK也是古怪的人;即使按照GEEK的标准,理论物理学家也是古怪的人;即使按照理论物理学家的标准,奥本海默也属于一个古怪的人……最后一句是纪录片里边的原话,前两句则是我向前把另外两种人一起拉进来。

前面咱们就说过语言语言的问题,那么其实就如同我现在如果讲座用吐火罗文用巴利文用古印度文,你就算听见了,也不知道里面包含着什么意思。所以实际上就是说我们这个空间当中也许存在着很多的波,咱们先不说那些无法测量无法截获的,就算是截获了是吧?你并不知道这个波里边其实包含着很复杂的意思。这个道理非常简单,你截获这个波是吧?看到这个东西,你知道他即便是判断出来它有含义,也未必能够了解它里边到底是什么含义,否则也不会直到今天甲骨文仍然没有全部破译,巨人像上刻下的文字,也不知道留下了什么天机!

下面的内容,乃是当年介于GEEK和理论物理学爱好者之间的内容。

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起点

高中时,最喜欢的乃是天文和天体物理,可惜政治只考了67而不是81,与志愿中的北大天体物理系失之交臂,学了航空。

1995年毕业后,终于不用考试了,又捡起来一点物理的爱好。下面的事情,大致发生在1995~1996年附近。

第一件事,乃是想知道如果有一个圆环(圆环是二维世界中的一维空间,只能前进或后退,但却首尾相连;一维世界的一维空间,则是一条直线),总质量M(有平均的线密度),半径为R,那么上面的任何一点(以下称为原点),受到别的点的引力是多少呢?这个是比较简单的积分,大一学生就能积分出来,只是结果出人意料:无穷大。

也就是如果真的有这样一个世界,会瞬间塌缩。

塌缩的原因,不是因为远处的引力,因为远处的引力再大也是有限的;而是来自于无穷接近原点的附近的引力。这个原点附近有这样几个特点:距离无穷小导致引力无穷大,质量无穷小/引力合力无穷小(两边都有物质平衡了多数引力,只有极小的因圆弧而产生的单向的引力)导致引力无穷小,两者斗争的结果,是无穷大战胜了无穷小。

第二件事,乃是想知道如果有一个球面(球面是三维世界的二维空间,有限但无界;二维世界的二维空间,则是一个无限无界平面),总质量M(有平均的面密度),半径为R,引力又如何呢?这个费劲了点,不过还不太难,结果依然是:无穷大。

所以,这两种情况虽然常常被引用来做例子,但这种世界其实肯定不存在。那我们的“四维世界中的三维空间”呢?

其实是傻子,也应该猜出:一定有限,否则咱们就不会在这里聊天了。原因何在?

球面与圆环相比,“远处”的物质的数量,呈2次方增加,也就是远处的物质多得多;而立体空间与球面相比,远处的物质就更多了,所以原点附近就不再出现无穷大的积分情况了。

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