简介
物理学家已经弄清楚了宇宙的一些非常细节,从黑洞的半径到我们甚至无法看到的亚原子颗粒的行为。因此,了解他们缺乏对我们在日常生活中观察到的许多常见现象的解释(或直到最近偶然发现它们)可能会让您感到惊讶。
正如您将在以下幻灯片中学到的那样,所有最神秘的事物可能是那些看起来平凡的东西。
坚果
也许您已经注意到,在混合坚果的碗中,巴西坚果似乎总是坐在顶部。这被称为“巴西坚果效应”,看似平凡的现象实际上是多体物理学中最大的未解决的奥秘之一,它描述了大量相互作用的对象。
在各种各样的事物(无论是坚果,沉积沉积物还是其他尺寸不同的物体)中,尽管具有更大的吸引力,随着时间的流逝,较大的碎片随着时间的流逝而升至顶部,而随着时间的推移,较小的物体倾向于下降。也许小东西在裂缝中流传着。对流电流也可能发挥作用,因为较小颗粒的凝结可能会凝结。所有这些可能性和一些可能有助于巴西坚果效应,但是没人知道哪些效果,或者在多大程度上,因此没有成功对该现象进行计算机模拟。
不仅坚果制造商,而且物理学家,天文学家和地质学家都会从对效果的理解中受益,因此下次您要吃坚果或格兰诺拉麦片,或者将碎屑钓到一碗doritos的底部,请尝试考虑所涉及的物理。
泡沫
今天有一个泡泡浴吗?也许不是,但您可能剃了洗碗,拿着拿铁咖啡或啤酒,或者,如果幸运的话,可以吃一块馅饼,上面放着一杯奶油。
我们经常遇到泡沫,以至于我们中很少有人退后一步,完全欣赏了真正的怪异。对于初学者,请考虑一下:鲜奶油是固体,液体还是气体?
据加州大学洛杉矶分校物理学教授道格拉斯·榴莲(Douglas Durian)称,泡沫通常为95%的气体和5%的液体。以某种方式,这些加起来也使它们具有某些固体特征。泡沫中的气体将液体分开以形成一个微小气泡的基质,如果气泡的液体壁足够刚性,则泡沫有时会保持其形状。
但是,没有公式可以准确预测泡沫的僵硬或渗出剂的泡沫的大小或其所含液体的量。 “泡沫的物理学知之甚少,”榴莲告诉美国宇航局科学。
冰
一个半世纪的科学询问尚未确定为什么冰可以使您摔倒。科学家们认为,固体冰的一层薄层会导致其滑水,并且即使层薄,流体的活动能力也很难继续前进。但是,对于为什么与大多数其他固体不同,为什么冰有这样的层,尚无共识。
理论家推测,这可能是与融化其表面的冰接触的行为。其他人则认为流体层在拖鞋到达之前就存在,并且是由表面分子的固有运动产生的。
我们知道您正在寻找一个要怪的人,因为您躺在地上烟熏,但不幸的是,陪审团仍在陪审团上。 [令人惊讶的奇怪的水物理学这是给出的
谷物
您可能会或可能不会思考为什么您的早餐谷物倾向于将一碗牛奶的侧面凝结在一起或紧贴一侧。配音Cheerios效应科学家们,这种结块现象适用于任何漂浮的东西,包括早晨剃须后在水中的泡沫苏打气和毛发颗粒。
现在是剑桥大学的研究生多米尼克·维拉(Dominic Vella)和哈佛大学的数学家拉克斯米纳拉亚扬·马哈德万(Lakshminarayanan Mahadevan)是第一个用简单物理学来解释效果的人,他们在2005年的论文中所做的。他们证明了Cheerios效应是液体表面的几何形状产生的。
表面张力使牛奶的表面洞在碗的中间稍微插入。由于牛奶中的水分子被玻璃吸引,因此牛奶的表面曲线沿碗的边缘向上弯曲。因此,沿着这条曲线向上漂浮的谷物片段看起来好像它们紧贴边缘。
同样,由于表面张力,谷物漂浮在碗中的中间,牛奶表面凹露,在其中产生蘸酱。当两块谷物触摸时,他们的两个凹痕变成一个,然后将其粘在一起。
磁铁
磁铁:很奇怪,是吗?他们怎么了?
克利夫兰州立大学物理教授Jearl Walker,广泛使用的教科书“物理学基础”(Wiley,第8版)的合着者(2007年第8版),他解释说,磁场自然从构成原子的电动电荷颗粒向外辐射,尤其是电子。
通常,在物质上,电子的磁场指向不同的方向,相互取消。 (这就是为什么您体内的电子不会在您走路时会粘在冰箱上。)但是,当磁场将物体中的所有电子沿相同方向对齐时,正如许多金属(显然,磁铁中)发生的那样,网产生磁场。这会根据自己的磁场的方向吸引或排斥其他磁体对象。
不幸的是,试图在更深层次上理解磁性基本上是不可能的。尽管物理学家提出了一种称为“量子力学“这非常准确地解释了粒子在内的行为,包括其磁性,无法直观地理解理论的真正含义。
物理学家想知道:为什么颗粒会辐射磁场,什么是磁场,为什么它们总是在两个方向之间对齐,从而使磁铁给北极和南极? “我们只是观察到,当您进行带电的粒子移动时,它会创建一个磁场和两个极点。我们真的不知道为什么。这只是宇宙的特征,数学解释只是试图通过自然的“家庭作业”并获得答案,” Walker告诉Walker。
静止的
静态冲击是不愉快的神秘性。我们所知道的是:当超出或负电荷过量在身体表面累积时,当您触摸某物并使您中和时出院时,就会发生它们。另外,当静态电力在其他门把手上堆积时,它们可能会发生,然后说您触摸它。在这种情况下,你是多余的费用的出口路线。
但是为什么所有的积累呢?目前尚不清楚。常见的解释(可能部分正确)的解释说,当两个物体一起摩擦时,摩擦将电子从原子上剔除在其中一个物体中,然后将它们移到第二个物体中,将第一个对象留有过量的带正电荷原子,并使第二个物体具有过量的负电子。然后,这两个物体(您的头发和羊毛帽子)都会在静态上充满电。但是,为什么电子从一个对象流向另一个对象,而不是向两个方向移动呢?
这从来没有得到令人满意的解释,西北大学研究员巴托斯·格尔西博夫斯基(Bartosz Grzybowski)最近的一项研究发现,情况可能并非如此。正如6月在《科学杂志》杂志上所详述的那样,Grzybowski发现,静态带电的物体上都存在过多正和过量负电荷的补丁。他还发现,整个分子似乎在物体一起摩擦时迁移。
显然,静态的解释正在发生变化。
彩虹
彩虹形成,阳光照在地球大气中的水分液滴上。液滴的作用像棱镜,“折射”或将光线分开为其组件颜色,并将它们以40至42度之间的范围与太阳相反的方向射击。
当然,彩虹不再是科学神秘的。它们是由光穿过球形滴的方式而产生的:首先是折射到每个滴的表面,从滴头的背面反射出来的,然后在离开滴水时再次折射,所有这些弹力都使其最终的角度方向。自17世纪物理学家艾萨克·牛顿(Isaac Newton)的时代以来,这种解释就已经众所周知。 [为什么我们不能到达彩虹的尽头?这是给出的
但是想象一下,在此之前,神秘的彩虹看起来会怎样!因为它们是如此美丽,并且莫名其妙,因此在许多早期宗教中都有特色。例如,在古希腊,彩虹被认为是众神的使者在地球和天堂之间旅行时的道路。
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