第239章 我就是薛定谔的猫→魏格纳的朋友角色→拷贝版
作者:穹顶天魂   穹顶天魂的新书最新章节     
    金刚女生成的智能化飞梭,大家又一次乘坐上去,对于星辰大海,本来就是未知领域,也没有个具体目标坐标,只要是星系核心区域,就可以找到所谓的黑洞之类的,而且根据地球科技的韦伯望远镜原理,金刚女的头颅也变换模式下,成为韦伯太空望远镜模式,对整个星辰大海范围内一阵输出,还真好使,竟然真的找到了一个离得最近的黑洞大约有一千个恒星围绕它公转,在宏观尺度下的宇宙世界,这个黑洞周围的恒星依然跟微观世界中的原子核外电子分布原理类似,大体上遵循保利不相容原理:
    这个问题涉及宇宙物理学的概念,尤其是量子力学中的保利不相容原理(pauli exclusion principle)在宏观尺度下的适用性。保利不相容原理指出,在一个量子系统中,两个或以上的费米子(如电子、质子和中子)不能占据同一个量子态。这个原理主要适用于微观粒子,如原子和亚原子颗粒。
    在宏观尺度上,这个原理并不像在微观尺度上那样直观或直接适用,因为宏观系统由大量的费米子和玻色子组成,它们的行为会统合出不同的物理现象。然而,保利不相容原理仍然通过影响微观粒子的排列及其集体行为间接地影响宏观现象。例如,在恒星内部,中子星内部的中子由于保利不相容原理而具有极高的密度和压力,从而支持巨大的引力。
    总的来说,在讨论宏观尺度时,量子力学的效应在通常情况下可能变得不那么明显,但它们仍然是底层物理机制的一部分,并通过复杂的中介作用影响宏观现象。
    人工智能ai就是这么傻乎乎的,没人说或者没人这样认为,就装死了。
    非要搞那个三体出来跟我怼,所谓的三体:
    三体问题(three-body problem)是经典力学中的一个着名问题,研究的是在牛顿力学框架下,三个质量点在相互间万有引力作用下的运动。这个问题没有一般解析解,通常采用数值方法进行研究。在宏观尺度下,三体问题的应用非常广泛,涉及到天体物理学、航天工程等领域。
    以下是对三体问题的一个基本介绍:
    基本概念
    三体系统:三个质量点(通常表示为 (m_1)、(m_2)、 (m_3))在空间中由于相互间的引力作用而运动。
    初始条件:三体系统的初始位置和速度。
    动力学方程:根据牛顿定律,每个质量点的运动方程可以表示为: [ m_i \\frac{d^2 \\mathbf{r}i}{dt^2} = \\sum{j eq i} g \\frac{m_i m_j (\\mathbf{r}_j - \\mathbf{r}_i)}{|\\mathbf{r}_j - \\mathbf{r}_i|^3} ] 其中 ( g ) 是引力常数,( \\mathbf{r}_i ) 是质量点 ( i ) 的位置向量。
    数值模拟
    由于三体问题没有通解,我们通常使用数值方法进行模拟,常见的方法包括:
    欧拉法:简单但精度较低。
    改进欧拉法(heun方法):一种改进的欧拉方法,具有更高的精度。
    龙格库塔法(runge-kutta方法):广泛应用于其高精度和稳定性。
    应用
    天体轨道计算:预测行星、月球等天体的轨道。
    航天器轨迹设计:设计航天器的飞行路径,避开碰撞,达到预定位置。
    天体物理研究:研究恒星、行星、卫星系统的演化等。
    三体问题在天体物理中的具体应用
    例如,在研究太阳系中某些小天体的轨道演化时,通常需要考虑多个天体间的引力相互作用。通过数值模拟,可以研究某颗小行星可能受到的复杂引力效应,并预测其未来轨道。
    实际例子:某三体初始条件数值模拟
    让我们使用python进行一次简单的数值模拟,看看一个基本的三体系统在初始条件下的演化情况。
    import numpy as np
    from scipy.integrate import solve_ivp
    import matplotlib.pyplot as plt
    # 定义引力常数
    g = 6.e-11
    # 定义三体系统的初始条件
    # 质量 (kg)
    m1 = 5.972e24 # 地球质量
    m2 = 7.348e22 # 月球质量
    m3 = 1.989e30 # 太阳质量
    # 初始位置 (m)
    r1_0 = np.array([0, 0])
    r2_0 = np.array([3.844e8, 0]) # 月球距地球的平均距离
    r3_0 = np.array([1.496e11, 0]) # 地球距太阳的平均距离
    # 初始速度 (m\/s)
    v1_0 = np.array([0, 0])
    v2_0 = np.array([0, 1022]) # 月球轨道速度
    v3_0 = np.array([0, ]) # 地球轨道速度
    initial_conditions = np.concatenate([r1_0, v1_0, r2_0, v2_0, r3_0, v3_0])
    # 定义运动方程
    def equations(t, y):
    r1 = y[0:2]
    v1 = y[2:4]
    r2 = y[4:6]
    v2 = y[6:8]
    r3 = y[8:10]
    v3 = y[10:12]
    r12 = np.linalg.norm(r2 - r1)
    r13 = np.linalg.norm(r3 - r1)
    r23 = np.linalg.norm(r3 - r2)
    dv1_dt = g * m2 * (r2 - r1) \/ r12**3 + g * m3 * (r3 - r1) \/ r13**3
    dv2_dt = g * m1 * (r1 - r2) \/ r12**3 + g * m3 * (r3 - r2) \/ r23**3
    dv3_dt = g * m1 * (r1 - r3) \/ r13**3 + g * m2 * (r2 - r3) \/ r23**3
    dr1_dt = v1
    dr2_dt = v2
    dr3_dt = v3
    return np.concatenate([dr1_dt, dv1_dt, dr2_dt, dv2_dt, dr3_dt, dv3_dt])
    # 数值积分
    t_span = (0, 3.154e7) # 积分时间为一年
    t_eval = np.linspace(0, 3.154e7, 1000) # 1000个时间点
    solution = solve_ivp(equations, t_span, initial_conditions, t_eval=t_eval)
    # 将位置结果提取出来
    r1_solution = solution.y[0:2, :]
    r2_solution = solution.y[4:6, :]
    r3_solution = solution.y[8:10, :]
    # 轨迹绘图
    plt.plot(r1_solution, r1_solution, label='earth')
    plt.plot(r2_solution, r2_solution, label='moon')
    plt.plot(r3_solution, r3_solution, label='sun')
    plt.legend  plt.xlabel('x (m)')
    plt.ylabel('y (m)')
    plt.title('three-body problem simulation')
    plt.savefig('three_body_simulation.png')
    这段代码运行后,将会生成一个以地球-月球-太阳为初始条件的三体系统的轨迹图。通过不同的初始条件和质量参数,可以模拟不同类型的三体系统。
    现在眼前1000多颗恒星围绕黑洞旋转,那你不要死了,真是的。
    其实就像机械系统用的搅拌机一样,核心区域管好,主轴加轴承再加上搅拌悬臂,动力源传动,整个星辰大海中的黑洞旋转产生了,至于你在哪个区域,那都是过程决定的,你是否碰撞在一起都是有可能的,随机出现的。跟满足主要功能有关,与你是否保持原样无关,搅拌完成,达到使用目的就好。这就是系统决定命运哈。混沌炼天诀哈,就是胡搅蛮缠,一锅炖,味道美极了。
    说实在的,我现在就像薛定谔的猫和魏格纳的朋友:
    薛定谔的猫和魏格纳的朋友都是量子力学中的着名思想实验,旨在探讨量子力学的测量问题和观察者的角色。
    薛定谔的猫
    薛定谔的猫是由物理学家埃尔温·薛定谔提出的一个思想实验,旨在展示量子力学在宏观世界中的悖论。实验描述如下:
    将一只猫放在一个密闭的盒子里,盒子内有一瓶毒药、一个放射性原子和一个检测设备。
    放射性原子有50%的概率在某段时间内发生衰变,检测设备能检测到这个衰变事件,并触发机制打破毒药瓶。
    如果原子发生衰变,毒药瓶破裂,猫就会死亡;如果未发生衰变,猫就保持活着。
    根据量子力学的叠加原理,在盒子被打开之前,处于暂时封闭状态的猫既是活的也是死的,二者叠加。这种同时存在两种状态的概念显然与我们日常生活中的经验相矛盾,薛定谔用这个实验来质疑量子力学的完备性。
    魏格纳的朋友
    魏格纳的朋友是由物理学家尤金·魏格纳提出的,旨在进一步探讨观察者在量子实验中的角色。实验描述如下:
    假定有两个人:魏格纳和他的朋友。
    朋友在一个实验室里进行一个类似于薛定谔猫的实验,记录结果。
    魏格纳在实验室之外,不知道朋友测量的结果。
    根据量子力学,当朋友测量到猫的状态时,猫的量子态就会坍缩到一个确定的状态(活或死)。但对于魏格纳而言,在朋友告诉他结果之前,朋友和箱子里的猫都处于量子叠加态。
    这个实验强调了不同观察者在量子实验中可能感知到不同的现实,进一步讨论了量子测量问题和现实的本质。
    薛定谔的猫和魏格纳的朋友的实验意义在于它们都通过悖论的方式让人们思考量子力学的基本概念和对现实的理解,从而推动了科学界对这些问题更深入的研究和讨论。
    我就是这样的,我和五个婆娘就是本尊的拷贝版。
    达到宇宙级巅峰圆满境界的本尊,要更进一步跨越等级,接下来就要像刚出学校门,踏入社会要找工作的傻白甜一样,必须学会一切都是从零开始,即自己设计自己,比如一台智能化的车,或者飞机,都要方方面面的懂得设计制造驾驶,所谓的麻雀虽小,五脏俱全,还要适应环境要求,混沌初开就是这么来的,跟地球上的科技狠活一模一样,地球上的人类为了生存,搞出了各式各样的发明创造,都是为了适应地球环境。而站在宇宙世界之外,那就是去开发界外混沌洪荒,没有可参考的标准,一切都是自己喜欢的样子去搞。
    这些问题我请教了一下两位老师以及小兽和小鼎,她们也没法确定具体该怎么干?
    只是拿出古老的学说来忽悠我们三个小屁孩:
    原子的宇宙世界模型,也称为“原子宇宙论”,是指古希腊哲学家提出的一种解释宇宙的理论。这些理论认为宇宙由不可见、不可分的基本单位(即原子)组成,原子在空虚空间(虚空)中运动和组合,形成各种物质和现象。我国古代也有类似的观点,比如《淮南子》中提到“天的本质由‘元炁’构成”。以下是核心观点的一些详细解释:
    1. 原子是宇宙的基本单元
    原子论认为一切物质都是由微小的、不可分割的原子组成。原子的种类和数量是有限的,但通过不同的排列和组合,可以形成千变万化的物质世界。
    2. 空虚空间概念
    原子论者还提出宇宙中存在着空虚空间,即没有物质存在的空间区域。原子在这些空虚空间中互相碰撞和结合,形成了各种物质。
    3. 永恒与不变
    原子本身是永恒和不变的,它们既不会消失也不会改变形状,只是在空虚中不断运动,重新组合,形成了不同的物质形态。
    4. 生成与毁灭
    世间的所有生成与毁灭现象都可以解释为原子的重新组合或者分解。例如,火的燃烧可以视为原子从一种排列方式变为另一种排列方式。
    5. 可观测的物质世界
    通过感觉我们所观测到的物质世界,其实是这些不可见的原子和空虚空间交互作用的结果。原子论排除了神秘主义色彩,以更简单朴素的方式解释物质世界。
    代表人物
    古希腊的原子论代表人物包括:
    留基布 (leucippus): 提出原子论的创始人。
    德谟克利特 (democritus): 继承和发展了留基布的理论,提出原子和虚空的概念。
    伊壁鸠鲁 (epicurus): 进一步完善了原子论,认为宇宙是由原子构成的机械系统。
    卢克莱修 (lucretius): 在长诗《物性论》中传播了伊壁鸠鲁的原子论思想。
    原子宇宙论虽然在古代被提出,但其思想在现代科学中依然有重要影响。在现代科学中,虽然原子已被发现可以进一步分割为质子、中子和电子等亚原子粒子,但原子学说的核心思想具有深远意义。
    最后只是两位老师介绍了一下氢原子的微观尺度上的的概念:
    氢原子核主要是质子,质子的运动状态可以在微观尺度上通过量子力学来描述。以下是一些与氢原子核运动状态相关的关键概念:
    波函数和薛定谔方程:在量子力学中,物质的运动状态通常由波函数(ψ)描述,而波函数满足薛定谔方程。对于氢原子核,波函数描述了质子在空间中的概率分布。
    量子化的能级:氢原子核的运动状态是量子化的,这意味着它只能占据特定的能级。这些能级是通过解决薛定谔方程获得的。
    不确定原理:根据海森堡的不确定性原理,质子的运动状态在位置和动量之间存在不确定性。这意味着我们不能同时准确地知道质子的位置和它的动量。
    自旋和磁矩:质子具有自旋,这是一种内在的角动量,并且与其相关的磁矩会影响其运动状态。在外部磁场下,自旋对齐或反对齐会导致不同的能级。
    隧穿效应:在某些情况下,质子可以通过量子隧穿效应穿越经典上不可逾越的壁垒,这种现象在核反应和某些化学反应中是重要的。
    总的来说,描述氢原子核(质子)在微观尺度上的运动状态需要用到量子力学的许多基本原理和工具。
    听完老师的介绍,我们三个都因为太烧脑,全都昏睡过去了哈。