十大著名物理效應(yīng)，快來看看?。ㄉ希?/h1>
2020-09-02 07:14二宗主
軍事文摘·科學少年 2020年6期
二宗主
多普勒效應(yīng)
無論是在地球上，還是在整個宇宙中，多普勒效應(yīng)無處不在。
一輛正在鳴笛駛來的汽車，從它向我們靠近到離我們遠去，鳴笛的音調(diào)會發(fā)生變化，這是生活中最常見的多普勒效應(yīng)。更具體地說，當聲源（或光源）相對于觀測者移動時，觀測者所接收到的聲波（或光波）的頻率會發(fā)生變化。
多普勒效應(yīng)在天體物理學中的應(yīng)用更為顯著，天文學家可以根據(jù)“紅移”和“藍移”來判斷一個天體是在離我們遠去還是向我們靠近。不同光波的頻率對應(yīng)不同的顏色，向我們靠近的天體，光波會向藍光偏移，而遠離我們的天體光波會向紅光偏移。
蝴蝶效應(yīng)
一只在亞馬遜河流域的蝴蝶揮動翅膀，引發(fā)了美國得克薩斯州的異常龍卷風……這個耳熟能詳?shù)墓适?，實際上描述的是在一個復雜系統(tǒng)的狀態(tài)中出現(xiàn)的微小變化，可以在不久之后導致劇烈的變化。這種現(xiàn)象被稱為蝴蝶效應(yīng)。
當氣象學家羅倫茲在談到蝴蝶效應(yīng)時，他實際上想要表達的是“混沌”這一概念。在混沌系統(tǒng)中，一個微小的調(diào)整就可能產(chǎn)生一系列的連鎖效應(yīng)，從而徹底地改變最終結(jié)果。
這種混沌效應(yīng)幾乎出現(xiàn)在各種物理系統(tǒng)中。比如從量子理論上看，黑洞也會表現(xiàn)出類似的混沌行為。對于黑洞來說，哪怕是出現(xiàn)將一個粒子扔進黑洞這樣的微小改變，也可能徹底改變黑洞的行為方式。
邁斯納效應(yīng)
當一種材料從一般狀態(tài)相變至超導態(tài)時，會對磁場產(chǎn)生排斥現(xiàn)象，這種現(xiàn)象被稱為邁斯納效應(yīng)。1933年，邁斯納和他的博士后奧切森菲爾德在對被冷卻到超導態(tài)的錫和鉛進行磁場分布測量時發(fā)現(xiàn)了這種效應(yīng)。
阿哈羅諾夫-玻姆效應(yīng)
這是物理學中一個不太為人所知卻意義重大的效應(yīng)。
在經(jīng)典電磁學中，只有在粒子直接與電磁場接觸的情況下，粒子才會受到場的影響。但在1959年，阿哈羅諾夫和玻姆兩位理論物理學家提出，量子粒子就算從未直接與一個電場或磁場接觸，也能受到這個電場或磁場的影響。
現(xiàn)在，物理學家已經(jīng)通過一系列實驗觀測到了阿哈羅諾夫-玻姆效應(yīng)。
網(wǎng)球拍效應(yīng)
網(wǎng)球拍效應(yīng)描述的是當把一個網(wǎng)球拍的一面朝上，旋轉(zhuǎn)著將它拋向空中，球拍會繞著一個軸旋轉(zhuǎn)的情況。當球拍繞著橫軸旋轉(zhuǎn)時，會出現(xiàn)一種令人驚訝的效應(yīng)：球拍除了會繞著橫軸進行360°的旋轉(zhuǎn)，幾乎總會出人意料地繞縱軸進行180°的翻轉(zhuǎn)。
這種效應(yīng)是網(wǎng)球拍在拋擲過程中產(chǎn)生的微小偏差和擾動，以及三維剛體在3個不同的慣性矩下運動造成的。如果一個剛性物體有3個旋轉(zhuǎn)軸：軸1、軸2、軸3，也就是說它擁有3種不同的旋轉(zhuǎn)方式。其中，軸1的長度最短，軸3的長度最長，那么物體繞著軸1和軸3的旋轉(zhuǎn)最穩(wěn)定，而繞著中間軸軸2則不穩(wěn)定。這種奇怪的效應(yīng)是經(jīng)典力學的結(jié)果，我們可以通過歐拉方程計算出這種效應(yīng)。
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二宗主
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多普勒效應(yīng)在天體物理學中的應(yīng)用更為顯著，天文學家可以根據(jù)“紅移”和“藍移”來判斷一個天體是在離我們遠去還是向我們靠近。不同光波的頻率對應(yīng)不同的顏色，向我們靠近的天體，光波會向藍光偏移，而遠離我們的天體光波會向紅光偏移。
蝴蝶效應(yīng)
一只在亞馬遜河流域的蝴蝶揮動翅膀，引發(fā)了美國得克薩斯州的異常龍卷風……這個耳熟能詳?shù)墓适?，實際上描述的是在一個復雜系統(tǒng)的狀態(tài)中出現(xiàn)的微小變化，可以在不久之后導致劇烈的變化。這種現(xiàn)象被稱為蝴蝶效應(yīng)。
當氣象學家羅倫茲在談到蝴蝶效應(yīng)時，他實際上想要表達的是“混沌”這一概念。在混沌系統(tǒng)中，一個微小的調(diào)整就可能產(chǎn)生一系列的連鎖效應(yīng)，從而徹底地改變最終結(jié)果。
這種混沌效應(yīng)幾乎出現(xiàn)在各種物理系統(tǒng)中。比如從量子理論上看，黑洞也會表現(xiàn)出類似的混沌行為。對于黑洞來說，哪怕是出現(xiàn)將一個粒子扔進黑洞這樣的微小改變，也可能徹底改變黑洞的行為方式。
邁斯納效應(yīng)
當一種材料從一般狀態(tài)相變至超導態(tài)時，會對磁場產(chǎn)生排斥現(xiàn)象，這種現(xiàn)象被稱為邁斯納效應(yīng)。1933年，邁斯納和他的博士后奧切森菲爾德在對被冷卻到超導態(tài)的錫和鉛進行磁場分布測量時發(fā)現(xiàn)了這種效應(yīng)。
阿哈羅諾夫-玻姆效應(yīng)
這是物理學中一個不太為人所知卻意義重大的效應(yīng)。
在經(jīng)典電磁學中，只有在粒子直接與電磁場接觸的情況下，粒子才會受到場的影響。但在1959年，阿哈羅諾夫和玻姆兩位理論物理學家提出，量子粒子就算從未直接與一個電場或磁場接觸，也能受到這個電場或磁場的影響。
現(xiàn)在，物理學家已經(jīng)通過一系列實驗觀測到了阿哈羅諾夫-玻姆效應(yīng)。
網(wǎng)球拍效應(yīng)
網(wǎng)球拍效應(yīng)描述的是當把一個網(wǎng)球拍的一面朝上，旋轉(zhuǎn)著將它拋向空中，球拍會繞著一個軸旋轉(zhuǎn)的情況。當球拍繞著橫軸旋轉(zhuǎn)時，會出現(xiàn)一種令人驚訝的效應(yīng)：球拍除了會繞著橫軸進行360°的旋轉(zhuǎn)，幾乎總會出人意料地繞縱軸進行180°的翻轉(zhuǎn)。
這種效應(yīng)是網(wǎng)球拍在拋擲過程中產(chǎn)生的微小偏差和擾動，以及三維剛體在3個不同的慣性矩下運動造成的。如果一個剛性物體有3個旋轉(zhuǎn)軸：軸1、軸2、軸3，也就是說它擁有3種不同的旋轉(zhuǎn)方式。其中，軸1的長度最短，軸3的長度最長，那么物體繞著軸1和軸3的旋轉(zhuǎn)最穩(wěn)定，而繞著中間軸軸2則不穩(wěn)定。這種奇怪的效應(yīng)是經(jīng)典力學的結(jié)果，我們可以通過歐拉方程計算出這種效應(yīng)。
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