为什么要用379页纸证明1 1=2
科学探索万象经验2023-05-08
但随着时间的推移,事情开始发生转变。当数学只由形状和数字组成时,它确实很简单,但多年来,更复杂的领域开始加入其中,例如无穷大和虚数等抽象概念挑战了我们的直觉。更加要命的是,没有人知道这些领域是如何组合在一起的。当新的数学分支被开发出来了,它只是被搁在某个地方,这就导致不同领域之间存在巨大的缝隙。 数学家罗素怀海德接受了这个挑战,他们的计划是拆除这个古老的结构,并从头开始建立一个全新的数学框架。最终这个项目变成了《数学原理》这本书,他们奠定了证明一加一等于二所需的基础。我们开始理解为什么证明会如此之长了,他们不只是想证明一加一等于二,他们更想重建2000年的数学基础。 |
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广义相对论的验证,计算太阳的引力红移
爱因斯坦说,太阳表面其实有一个钟,不同元素发出的光其实都是以不同的频率振荡的钟,由于太阳上的时间变慢了,所以光的频率就会变低。因此,同一根光谱线,在地球实验室拍的和在地球拍太阳的会不一样,后者会产生红移。如图所示,在太阳表面和地球表面分别有静止的光源和静止的观察者。光源在坐标时刻t1发出一个光子,观察者在坐标时刻t2接收到这个光子。光源在坐标时刻t1
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从粒子到场,物理学中最美的理论
这种关于确定性和可预测宇宙的观点随着相对论和量子力学的出现而被打破。粒子的精确位置也不再可测量。一个围绕氢原子质子运行的电子。只不过引力要替换成静电力。我们从麦克斯韦方程组中知道,电子不断变化的方向会产生加速度,电子并不会撞击原子核。我们的对象是一些完全不同的数学描述的波函数。粒子的位置在测量之前是未知的,在氢原子的量子力学模型中,电子并不像行星围绕恒星一样围绕原子核旋转。