生活與物理

物理是一門基礎(chǔ)學(xué)科,可以說我們生活中遇到的種種事物都與我們的物理學(xué)息息相關(guān),如果大家知道這些事物背后的本質(zhì),我相信大家的生活一定會多出很多樂趣;大家想知道我們身邊的事物背后的物理本質(zhì)嗎?那我們今天就一起來談?wù)勎锢?;我認(rèn)為物理可以幫助我們認(rèn)清楚這個世界的本質(zhì),可以給我們的生活帶來別樣的樂趣。

我們都生活在一個物質(zhì)的世界,生活中我們會用到各種各樣的物品,比如微波爐,手機,還有近期科學(xué)界比較火的中國領(lǐng)頭的量子通訊技術(shù)等等,雖然我們每天都接觸它們在用它們,但很少有人知道它背后的本質(zhì)是什么,大家有沒有這樣的想法,為什么微波爐能加熱食物呢?為什么手機可以干這么多事情?為什么量子通訊技術(shù)會這么神奇,會是未來新一代的通訊技術(shù)?我相信大家都會有這樣的想法;我大學(xué)修的是物理學(xué)專業(yè),現(xiàn)在是一名物理老師,平時經(jīng)常會研究我們身邊的事物背后的一個物理原理,對物理這門學(xué)科是非常的感興趣;下面就讓我們一起談?wù)勎覀兩畋澈蟮奈锢肀举|(zhì)。

在古代是沒有物理學(xué)這個概念的,那時候人們對這個世界認(rèn)識很淺,很局限。往往將一些無法解釋的事請就想象成鬼神在作怪,比如海嘯,人們就認(rèn)為是海神發(fā)怒了,一定是我們做了什么壞事激怒了海神,然后就舉行祭奠儀式來告訴海神我們知道錯了,以此平息海神的憤怒。這在我們看來很可笑,但在當(dāng)時人類認(rèn)知有限的情況下,這就顯得比較合理;事實上用我們現(xiàn)代科學(xué)去解釋,海嘯其實就是一種物理現(xiàn)象,大多是由于海底地震引起的,地震波的能量傳遞給了海水從而引起的巨大海浪。

現(xiàn)在隨著科技的發(fā)展我們的生活也越來越便利,其實帶給我們便利的這些產(chǎn)品,都是物理學(xué)的產(chǎn)物。例如我們的微波爐,這么一個箱子,里面也看不到火,也不熱,大家可以嘗試下用微波爐加熱后,門打開手伸進去是感覺不到熱量的,那就奇怪了,我們的食物是怎么加熱的呢?實際上它是利用了變頻電磁波的原理,我們的食物中含有大量的水分,水分子是一種極性分子,就是說擁有像磁鐵一樣的極性,這種極性分子會跟著磁場方向的變化而來回的震動,這樣磁場變化快了,分子的震動就會加快從而會加熱食物,這里告訴大家?guī)c微波爐的使用技巧,沒有水分的東西是很難加熱的比如干糧,這個東西你放微波爐幾個小時它都不會變熱;還有任何塑料都是可以放到微波爐的,因為塑料是非極性分子,磁場對它不起作用;任何金屬都是不可以放入微波爐長時間加熱的,輕則金屬融化,重則會發(fā)生爆炸。還有我們的手機電腦,小小的身板卻能干這么多事情,想想就覺得很神奇;其實他的本質(zhì)或者說是基礎(chǔ)原件就是一種可以用高低電平控制的微型開關(guān)(三極管),比如說我們生活中的開關(guān),一個開關(guān)能控制一個燈泡的亮暗,如果增加我們的開關(guān)數(shù),在燈泡足夠多的情況下,我們可以通過組合開關(guān)實現(xiàn)控制不同的燈泡的亮暗,甚至可以顯示出各種圖案,電腦也一樣如果這種特殊的開關(guān)數(shù)量很多達(dá)到幾十億幾百億的時候那他的功能自然就很強大。還有近期國際上比較熱門的話題,量子通信,這項技術(shù)是由我們偉大的祖國中國領(lǐng)頭的,去年8月份我們國家發(fā)射了世界上第一臺量子通信衛(wèi)星——墨子號,當(dāng)時國際科技界引起了很大的轟動,以美國為首的西方國家就站了出來說:這項技術(shù)應(yīng)該拿出來一起分享!太天真,太不要臉!量子通信技術(shù)將會是未來的新一代通信技術(shù),會取代目前的電磁波、光通信技術(shù),那到底什么是量子通信技術(shù)呢?實際上,量子通信技術(shù)是基于近代的量子物理學(xué)發(fā)展出來的一種通信技術(shù),是利用量子糾纏態(tài)來實現(xiàn)信息傳遞,具有不可竊聽性等特點,這些解釋都很專業(yè),用通俗的語言來講,我們目前的通信方式比如電話線,我們要想竊聽別人通話的內(nèi)容很簡單,剪破電話線再接一截多余的出來然后用信號解釋器就可以竊聽到了;但是我們的量子通信就不一樣了,它的本質(zhì)就是不可竊聽,因為它的信號是兩個糾纏在一起的粒子,一個粒子狀態(tài)的的變化會影響另一個粒子,這樣一來一旦有竊聽動作粒子的狀態(tài)就已經(jīng)發(fā)生變化了,故竊聽到的信息不是實際的信息而是變化后的信息,這就是我們量子通信的神奇之處。通過這幾個與我們生活緊密聯(lián)系的例子可以看出它們的背后真正的本質(zhì)就是我們的物理規(guī)律。

未來我相信人類的生活會有一個更大的變化。還記得大學(xué)里在上相對論的時候,一天下課,在和老師討論時光旅行,突然想到前幾天看過一部科幻電影,那里面的主角很厲害,可以用意念操控各種設(shè)備,我當(dāng)時就問老師:“科幻電影里面用意念操控設(shè)備這種技術(shù)到底有沒有可能實現(xiàn)?”老師的回答讓我大吃一驚,他說:“其實現(xiàn)在國家軍方實驗室已經(jīng)可以做到用意念來操控設(shè)備了,只是這種技術(shù)還限于軍方使用未對外公布?!蔽耶?dāng)時就想原來現(xiàn)在的科技已經(jīng)如此發(fā)達(dá)了??!事后去網(wǎng)上查了有關(guān)資料,其實意念控制設(shè)備的原理就是通過對腦電波的精確翻譯實現(xiàn)的,你的每個想法都會對外發(fā)射電磁波,設(shè)備接受腦電波后翻譯成相應(yīng)的動作,從而實現(xiàn)了意念操控。很期待未來我們?nèi)巳硕寄苡靡饽畈倏卦O(shè)備,那該是多么神奇的事情。我相信未來已經(jīng)不遠(yuǎn)了。

從上面可以看出物理可以讓我們對我們的生活和整個世界有了一個全新的認(rèn)識,見識到神奇的背后本質(zhì)就是是我們一條條的物理定律。

生活皆物理,物理皆生活,用物理的眼光看這個世界,我們會發(fā)現(xiàn)生活中多了許多別樣的樂趣,那讓我們從現(xiàn)在開始多留意生活中的物理現(xiàn)象,體會物理帶給我們的便捷與快樂。


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