它描述了带电粒子如何通过电磁力相互作用。QED描述的相互作用之一是带电粒子如何倾向于旋转以与磁场对齐,这种相互作用的强度由粒子的g因子定义。每个带电荷的粒子有量子自旋,具有量子自旋的粒子会产生偶极子磁场。粒子的磁场将倾向于旋转以与该外部磁场对齐,这种响应强度由物体偶极矩定义。这取决于物体的角动量、电荷和质量,这是非量子旋转电荷的经典偶极矩方程(下图)。但是电子具有量子自旋。...
但它们只在一种情况下为行星运动提供了一个简单的解决方案:当且仅当只有两个物体在没有其他引力的影响下相互绕行。几乎所有起始构型的演化都受混沌动力学支配,未来状态高度依赖于初始微小条件的变化。轨道趋向于狂野和不可预测的模式,几乎不可避免地有一个天体最终从系统中弹出。但学习预测多体的运动还是有好处的。预测行星和月球的运动对于航海导航至关重要。...
考虑到弱力当中的CP对称性破缺,我们很自然地想到这种情况是否也发生在强力中。我们对强力的最佳理论描述是量子色动力学(QCD),用QCD导出的强力运动方程实际上允许违反CP对称性,如果强力违反了CP对称性,则中子应该表现出一个电场——就像正电荷和负电荷形成的偶极子电场,我们非常精确的测量并没有发现这样的场。这种理论与实验之间的差异被称为强CP问题,对强CP问题提出的解决方案之一是轴子。...
当我们加热一个物体时,它会释放出电磁辐射。他们还不知道会发出哪些波长的辐射以及发出多少辐射。较热的物体比较冷的物体发出更蓝的光,发出的光的波长较短,科学界收集了一些关键事实。热量使构成物质的粒子来回振动;当你振动电荷时,它们会发出电磁辐射。是因为内部的电荷在受热振动时会释放出辐射。就在人们对维恩的分布定律感到兴奋之际,实验者报告了使用烤箱法进行的新的高精度测量。...
一颗死亡的恒星的核心必须在难以置信的引力下坍塌,我们知道中子星依靠的简并压力而免于坍缩成黑洞,但是比最大质量中子星更大的核心最终会变成黑洞。我们需要从确定存在的恒星残骸——中子星开始。中子星是在一个非常巨大的恒星核心耗尽所有可能聚变的燃料后坍塌产生的,夸克胶子等离子体的微小斑点就会存在几分之一秒。中子星中的夸克物质是由极端的压力形成的,而不是夸克时代或大型强子对撞机超过万亿开尔文的温度。...
宾宁和罗雷尔必须先发明显微新技术,看到一个原子还是非常困难的,这需要一些特殊的显微镜经过特殊的处理才能勉强看到一个原子。简介两位研究人员使用一种称为电化学蚀刻的技术,他们通过将尖端暴露在非常高的电场中来锐化尖端。接下来是将尖端降低到他们想要研究的表面。否则尖端或样品可能会以不可预测的方式移动。因为各种各样的事物都会产生振动。两位研究人员决定使用磁铁悬浮整个设备。...
得到的温度大约为2...
氦变成了一种称为超流体的奇怪物质。了解一点粒子的行为会有所帮助。像原子这样的东西不可能会有连续的能量。大多数东西都会冻结成固体。它到接近绝对零度时都还保持着液态。液氦就好像忘记了物质应该如何工作,发生这种情况是因为原子在冷却时会落入越来越低的能量状态。当更多的氦原子处于相同能级时,甚至不会像普通液体那样朝不同得方向移动,所以没有原子的相互碰撞和滑落,你会发现它们基本不会停止旋转。...
这些是由海森堡不确定性原理而存在的粒子。能量的变化乘以粒子存在的时间大于等于普朗克常数除以4π。如果粒子的能量乘以时间小于h/4π,这实质上意味着大自然允许虚拟粒子的短暂存在,自然会通过从真空中借用能量来创造具有质量的粒子。但我们可以检测到许多粒子被创建和破坏而产生的效应。因为它的介导虚粒子胶子也是无质量的,某些粒子必须将自己变成不同的粒子。然后W-玻色子几乎立即衰变成电子和反中微子。...
有质量的物体永远无法到达光速,因此包括观察者在内的任何有质量物体的世界线与垂直线的夹角必须小于45度。从我们的观察者向后延伸光线世界线定义了所谓的过去光锥,这是因为从过去光锥中的任何地方发射的光子可以到达我们的观察者。那么它的过去光锥最终应该包含整个宇宙(忽略宇宙膨胀)。那么在最接近的时候物体A发射的一个光子就永远赶不上观察者。远离黑洞的惯性观察者会看到辐射。...