并不是所有的场和相互作用都可以用量子场论简单地描述。这些变换叫做规范变换，服从这些变换的场叫做规范场。规范场对量子场论提出了挑战，因为它们在物理现象的描述中引入了非物理规范自由度。规范场的两种不同配置可以对粒子产生完全相同的可观察效应，这意味着在空间和时间的每个点上都没有唯一的方法来定义规范场。物理学家设计了一种叫作规范固定的技术，它提供了一个统一的框架来描述所有基本粒子之间的相互作用。...
我们将介绍地震学家根据地震波来区分地震和地下核爆炸的一些方法。P波/S波比值可以通过比较距震源不同距离处每种波的振幅或能量来测量。高P波/S波比值表示类似爆炸的震源，而低P波/S波比值表示类似地震的震源。频率地震和地下核爆炸的第三个区别是它们的余震序列。余震是在空间和时间上紧随较大地震之后的较小地震事件。余震的发生是因为主要事件改变了应力场周围的岩石，但它们通常比自然地震引起的余震更小更少。...
以色列物理学家雅各布...
麦克斯韦出生于一个富裕的苏格兰家庭，他的父亲是一位律师，他的母亲是一位教育家。他从小就表现出对科学和自然的好奇心，他喜欢制作各种机械玩具和实验装置。他在14岁时就发表了他的第一篇论文，介绍了如何用几何方法画出椭圆。他曾就读于剑桥大学，后来成为伦敦国王学院自然哲学教授。在一次偶然的机会，他被迈克尔...
这个因素就是地球的引力。地球不是一个完美的球体，它的两极略微扁平而赤道隆起。这意味着赤道表面比两极离地心更远，所以赤道表面物体所受的引力就比两极小。一个物体所经历的引力场越强，它的时钟走得就越慢。北极的钟就比赤道表面的钟走得更慢。那么这两种效应谁会胜出呢？它们刚好完全抵消，海平面上的时钟都以相同的速度流逝，这一点已经通过原子钟的精确测量得到了验证。其中Φ_g是地球的引力势。...
最早关于光速性质的思考可以追溯到古希腊时期。一种是亚里士多德等人认为光是无形无质无限快地传播的；另一种是恩培多克勒等人认为光是由微小粒子组成的，法国天文学家罗默首次利用天文现象成功地测出了光速。他发现木星卫星掩星发生时间与地球与木星距离有关：当地球靠近木星时掩星提前发生；当地球远离木星时掩星延后发生。罗默推断这是因为光需要花费一定时间从木星卫星传播到地球上观察者眼中所致。...
近日，欧洲核子研究中心的ATLAS实验室发布了一项新的研究结果，对W玻色子的质量进行了改进的再分析。ATLAS发现W玻色子的质量为80360 MeV，不确定度为16MeV。这是目前世界上最精确的单个实验测量结果，也与标准模型预测值80357...
他的广义相对论刷新了我们对引力和时空的理解。爱因斯坦的广义相对论描述了引力对时空几何的影响，这使他能够计算太阳质量对周围时空的弯曲。将广义相对论应用于整个宇宙。这意味着宇宙的形状取决于它包含多少物质，爱因斯坦想要找到一个简单而优雅的模型来描述宇宙，他假设宇宙是均匀和各向同性的，他还假设引力是作用于物质的唯一力，爱因斯坦推导出了一个解来描述一个有限、球形、静态的宇宙。...
海森堡不确定性原理反映了对于微观粒子的测量所面临的固有限制。要测量一个粒子的位置或动量，这样做就会不可避免地扰动被测量粒子的运动状态，扰动的程度与我们用来测量的粒子或波的能量或波长有关。海森堡不确定性原理反映了微观粒子具有波粒二象性的本质特征。微观粒子可以用波函数来描述，它在位置空间或动量空间中给出了粒子出现在某处或具有某种动量的概率密度。...
黑洞是一种极端的天体，它的密度和引力场如此之大，任何具有足够密度和质量的物体都可以形成黑洞。为了形成黑洞，一个天体的半径必须达到一个临界值，这个半径与天体的质量成正比。太阳如果要变成黑洞，暗物质是否也可以通过类似的方式形成黑洞呢？也不知道它们之间有没有除了引力以外的其他相互作用。目前最流行的假设是暗物质由大质量弱相互作用粒子（WIMPs）组成，这些粒子只能通过引力和弱核力与其他粒子交换信息。...
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