狄拉克由此创立了量子电动力学,将电磁理论统一到量子力学和相对论的范畴里。量子电动力学又有众多人的贡献。其中施温格,费曼和朝永振一郎独立完成了其中最重要最关键的工作。现在量子电动力学的描述多采用费曼图的直观方式。量子电动力学的物理解可以由微扰法中求得。而各阶的微扰项由费曼图很直观地描述出来。本质上,电磁作用就是带电物体(比如电子)之[
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1897年,汤姆逊通过对阴极射线磁偏转和电偏转的观察和测量,确认射线是带负电的运动粒子。因为它的质量只有最小化学元素氢原子的二千分之一,汤姆逊推翻了原子不可分割的假设。他观测到的正是游离在原子之外的电子。1900年,普朗克提出光量子理论。电磁波又被认为有粒子的形态和性质,称为光子。至今在现代物理学里,电子和光子是发现最早的组成物质最基本的粒子[
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为了了解由更多个原子组成的分子的结构和特性,我们需要更普适的方法。但是我们知道不可能对多体系统有终极完备的理解,有的只是近似。首先,一个电子可能不再局限于某个特定的原子区域,而且会游离在分子内的原子之间。于是我们有了分子轨道的概念。它可以近似成原子轨道的线性叠加。哈特里和福克利用变分原理,再逐步推算出理论自洽的分子电子态。分子的化[
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在自然界人类活动的范围里,很少见到独立存在的原子。物质大多数是由原子集合而成的化合物。即使从近代以来,拉瓦锡提出元素论,道尔顿提出了原子论,物质元素之间的结合和化学反应一直是个问题,直到二十世纪初人们了解到原子的内部结构。分子和其它化合物的形成,或者说原子的结合,是通过转移或者分享原子的通常称为价电子的外层电子。当一个钠原子遇到一[
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氢元素是宇宙中众多种元素中最简单的一个。一定数目的核子,质子和中子,通过强相互作用力结合在一起,再以库伦力吸引同电量的电子就形成一种元素的电中性原子。有了薜定谔理论给出的电子态,我们就可以知道任何一个元素原子的电子结构。我们先定义同一个主量子数上的电子态为电子层,同一个角量子数的电子态为电子亚层。磁量子数决定的波函数(电子云)称为[
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薛定谔被公认为物理学界的情圣。1926年,他和他的一位情人共度圣诞节假期。这只是薜定谔浪漫史中的一个片段。我们甚至不知道他的情人姓甚名谁。但他在假期里创立的波动力学深刻地影响了整个现代科学。薛定谔的想法其实很简单。两年前,德布罗意提出波粒二象性假设。所有物质都是波。粒子的能量对应波的频率,动量对应波的波矢。薜定谔首先观察到光的波动函数。[
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在前面已经提到过,公元前五世纪,德谟克利特通过哲学的思辩提出物质是由原子组成。但是原子不是当时能实际观察到的东西。所以并不为人重视。到公元前五十年左右,卢克莱修在他的《物性论》中描写原子论之后,就不再有人提到原子学说,直到近代。一千多年来,对物质的研究大多在炼金术。炼金术在各个民族和各个社会里都普遍存在。阿拉伯人曾经建立了最完善的[
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三世界存在的本质
你坐在沙发上,正准备看今晚的电视连续剧。蓦然间,你有一个奇怪的想法:为什么我没有陷进沙发里,甚至穿过沙发,坐在地上?或者又想到,为什么你没有融化进沙发里,像放进咖啡里的方糖那样?很明显,咖啡是液体,而沙发不是。但是,为什么你没有在游泳时消融在泳池里?
你马上建立一个模型。人和沙发可以简化成两个刚性的物体。它们相互[
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《编织梦幻的人·卢梭篇之三》跨进二十世纪卢梭已经五十多岁了。他真正开始了他的丛林画时代。素材来自巴黎植物园的观察,再赋予自己的想象。《走在异国情调的森林里的女子》里油绿的树叶,鲜亮的果实,一片热带丛林的景象。女子依然画得生硬。我们姑且说这是卢梭一惯的风格。《饥饿的狮子》描绘日落时分的丛林里,一只狮子扑咬一只羚羊。丛林绿色层状分明[
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《编织梦幻的人·卢梭篇之二》1893年已经四十九岁的卢梭辞去了税收站的工作,告别了支持他绘画多年的上司和同事。那时他的绘画还没有得到公众的承认。但他可以全身心投入到他的热爱和梦想中了。这个时期卢梭绘制了好些风景画和人物肖像画。对于风景画,卢梭似乎无意刻划现实,更像是在描绘他心中的世界。这幅《郊区景象》色彩柔和纯净优美。河边垂钓的人显[
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