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现代自然科学的发展, 现代自然科学的发展（番外篇）, IMG_1222, IMG_1223, IMG_1224, IMG_1225 - Coggle…

- - - - 阿猫在车上打开手电筒，阿狗在车外面看着，光从手电筒射到车厢上，阿猫看到的光速，和路边阿狗看到的光速是一模一样的
      - 按照常理，阿狗看到的光速：光的速度+车的速度—速度叠加原理
      - 对他们来说，光走过的路明明不一样，看起来，同一段时间观察同一束光，速度一样，位移应该一样，但实际却不一样
      - 阿猫和阿狗经历的时间，其实是不一样的，阿猫打开手电筒射车厢上花了1秒，阿狗在旁边看着阿猫做完这件事却花了2秒
      - 阿猫的人生变慢了！— 因为速度太慢
    - - E：能量，单位：焦耳
      - m：质量，单位：千克
      - 任何东西既有质量，也有能量，是同时存在的属性
      - 光速约等于300 000 000m/s
      - 能算出原子弹的威力，原子弹一爆炸，就有部分质量消失了
      - 质量没有凭空消失，而是以能量形式释放出去了
  - - - 日食发生时，天空一片黑，白天的时候也能看到星星
      - 太阳周围的时空被扭曲了，星星的光线经过时就会拐弯，在地球上看就是星星的位置改变了
      - 等到半年以后，地球绕到太阳的背面，就会发现星星的实际位置
- - - - 古希腊哲学家，被称为科学的祖师爷
      - 拿着琥珀与皮毛摩擦，发现这种半透明的小石头，居然产生了吸引轻小物体的魔力
    - - 琥珀和皮毛摩擦生电，关键词不是琥珀！是摩擦！
      - 做实验，发现不只琥珀，其他玩意儿也能摩擦生电，如水晶
      - 于是为了加以区别，在原先的基础上给这个现象起了个名字—电
    - - 发明了一台摩擦起电机，堪称人工智能的鼻祖
  - - - 发现电不仅会产生，还会传导
      - 电传导：就是带电的物体，通过中介，把电传给另一个物体，即使不摩擦，原本不带电的物体也有了吸引力
      - 给电就传电的物体—导体，不易传导—绝缘体
      - 实验：把小孩吊在空中，用摩擦过的带电玻璃棒接触小孩，发现小孩的身体也能吸引羽毛—证明了人也是导体
    - - 原本不带电的物体里正负电荷数量相等，维持着平衡，但是在摩擦的时候，电荷发生了转移，转移后，电赖着不动了，就叫静电
      - 电会在导体里传导—电流
      - 电流专业的定义：电荷的定向移动就是电流
      - 静电和电流：电荷的两种状态
      - 单位：库仑、安倍
  - - - 最先注意到持续电流
      - 认为青蛙抽搐的样子很像触电，结合电鳗的特点—觉得动物本身就是带电的
      - 发表论文，提出了动物电的概念
    - - 青蛙腿会动根本不是因为青蛙有电，而是因为两块金属的相遇
      - 推测两块不同的金属接触后，会产生持续稳定的电流
      - 金属（手术刀）+泡了盐水的纸（青蛙）+另一种金属（解剖台）=伏打电池
    - - 电压给电荷提供了动力，让它可以持续稳定地跑起来
      - 电压的单位就是V(伏)，伏打(也叫伏特)的伏
  - - - I（电流）=U（电压）/R（电阻）
      - 电阻是电荷移动时的阻碍
      - 电阻越大，电荷前进得越艰难，电流也就越小
        电阻越小，电荷前进得越轻松，电流越大
      - 电阻的大小是由导体本身的性质决定的，和电压电流没关系
- - - - 用日全食照片证明空间会被扭曲
      - 威廉·坎贝尔
        
        精准拍到日食照片，验证广义相对论准确性的
    - - 辩论
        
        给自己的理论做辩护
      - 统一
        
        指学术上的统一
        
        把不同的理论联系起来，找出它们相同的本质
        
        相对论：把时间和空间统一了起来
        
        琢磨统一场论
      - 反战
        
        讨厌战争和官僚主义，一生都在为反战发声
- - - - 不确定性原理
        
        卢瑟福提出原子的太阳系模型，电子绕着原子核转
        
        玻尔认为原子核外有固定的轨道，电子会在不同的轨道里绕着原子核跑圈
        
        海森堡提出矩阵力学，无法同时知道不观测时电子的位置和动量
        
        电子双缝干涉实验：进一步验证了微观粒子的波粒二象性
        
        微观粒子的状态既有波动性，也有粒子性
      - 概率解释
        
        薛定谔提出波函数
        
        玻恩：电子的位置就是一团概率
        
        概率解释：没法确定它的走位，但电子在每个位置出现的概率，却是可以计算出来的
- - - - 微粒派好牛
        
        波动派：胡克
        
        微粒派：牛顿
      - 波动派逆袭
        
        托马斯·杨
        
        杨氏双缝干涉实验
        
        如果光是粒子，就算它笔直地通过了第一扇门，也会撞上第二堵墙
        
        理论上来说，最后的屏幕上应该是一片漆黑，最终在屏幕上出现的是明暗相间的条纹
        
        说明光根本不是粒子，而是一种波
      - 波粒统一
        
        量子论
        
        光电效应：在没有光的情况下，电子会在原子内，一旦有光，电子会离家出走
        
        根据经典物理理论：如果光是一种波，高能的光照在原子上，电子就会跑得飞快
        
        光波会对电子产生持续性的刺激，能量可以累积，所以时间长，电子就能攒够能量跑路
        
        如果是低能的光也没关系，波的特点：能量连续不断
        
        实验结果：不管低能的光照多久，电子不跑就是不跑
        
        马克斯·普朗克
        
        假设：能量是不能无限分割的，切到最小要卡壳，不可再分的最小单位—量子
        
        给爱因斯坦提供了光电效应的解题思路
        
        光可能不是波
        而是一种粒子
        
        如果光是一种波，那它会对电子施加连续不断的能量，能量
        不断累积，电子就会移动
        
        可如果光是一种粒子，那它产生的能量就不是连续的，而是一份一份的（光量子），要是光的能量不够强劲，那电子死都不会走
        
        而只要光的能量足够强，那就会让电子跑路
        
        完美解释了光电效应的问题
        
        密立根完成了验证光电效应的实验，和爱因斯坦的理论完全吻合
- - - - 因为电场的存在，电荷才会表现出吸引力等特点
      - 电荷一旦跑起来，形成了电流，就会形成磁场
      - 根据电磁感应理论
        
        电流一旦发生变化，磁场也会跟着变
        
        变化的磁场会继续生成新的电场
        
        新的电场也会跟着变，从而形成新的磁场
      - 电磁波：变化的磁场能生成新电场，变化的新电场又能生成新磁场，一直循环
      - 计算出了电磁波的速度
    - - 通过实验证实了电磁波的存在
      - 为了纪念他的贡献，就把赫兹定为频率的单位
  - - - 电磁波传播的介质
        
        能量有最小的变化单位
        
        量子力学
      - 电磁波辐射的性质
        
        时空会变
        
        相对论
- - - - 电能生磁，磁能生电
      - 一次电路实验中接通电源的瞬间，原本平行于导线的磁针，轻轻地晃了晃
      - 磁针转动，一定是因为有磁场，既然导线通电就能让磁针转动，那就意味着电能生磁
      - 电生磁的秘密：只要导线通了电，磁场立马就出现
      - 电流的磁效应：电荷只要跑起来（形成电流），产生电流冲击，把磁针迷得晕头转向
    - - 在导线下方放上了整整一排磁针，发现导线一通电，这些磁针因为磁场的作用力就齐刷刷地往一个方向转动
      - 结合电流的流动，得到了大名鼎鼎的安培定则（右手螺旋定则）
      - 通电螺线管：把导线绕成圈，效果相当于一块磁铁
    - - 利用电流与磁铁的相互作用，捣鼓出了电动机的雏形
      - 实验：准备一坨电线，连上电流表，其中有一段卷成螺线圈，在没有电源的情况下，电流表纹丝不动，只要把一块磁铁插进线圈，电流表瞬间摇摆了一下—磁生电
      - 电磁感应现象：只有变化的磁场才能产生电流
      - 发明了初代发电机
    - - 麦克斯韦方程组：把电生磁、磁生电，几乎所有的一切蕴含其中
    - - 发现了电磁波的存在
- - - - 寻找真凶，于是医生给自己加了层防护，但没用
      - 不接触，也能传染，于是人类渐渐意识到，凶手可能是一种我们看不见的东西
  - - - 拿两个放大镜改良成显微镜，发现到处都是活蹦乱跳的小生命— 微生物
  - - - 发现腐烂的肉上会生蛆，破布堆会出现跳蚤
      - 觉得有些生物可以无中生有—提出了自然发生论
      - 英国人的实验
        
        把瓶里的肉汤烧开，密封隔绝空气，一段时间，瓶内的汤变浑了，说明有微生物产生
    - - 实验
        
        把肉汤灌进去，煮开后放凉，但是不密封，肉汤居然没坏
        
        微生物不会凭空产生，它们都是从空气里进来的。只不过这些微生物不会脑筋急转弯，所以它们只能落在S弯附近，没机会进入肉汤
        
        进一步取证：把瓶放倒，让肉汤亲密接触瓶颈，出现微生物
        
        结论：微生物根本不是无中生有，而是本来就有
        
        升级了装肉汤的容器：鹅颈瓶
      - 巴氏消毒法的创始人
  - - - 病人伤口感染，很可能也是微生物搞鬼
      - 发现石炭酸能杀灭微生物
      - 术前用石炭酸清洗双手和器械，效果绝佳
      - 觉得黑色容易藏污纳垢，于是出现白大褂
    - - 美国医生发明了橡胶手套
      - 德国采用热蒸汽消毒手术器械和敷料
      - 石炭酸被75%酒精替代
      - 现代无菌术逐渐形成
  - - - 在一个细菌瓶里滴了点鼻涕，发现粘上鼻涕的地方细菌没有长出来
      - 原来鼻涕中有种青霉菌能杀菌—青霉素：能抵抗细菌的袭击
      - 只要在伤口上涂上青霉素，就不怕细菌的袭击了
      - 发现鸡蛋的蛋清中含有青霉素
    - - 从坏瓜中成功提纯出青霉素
- - - - 研究豌豆生娃
        
        改良豌豆品种，找来不同的豌豆，让它们一起生娃—杂交
        
        不是混合遗传（混合遗传学说：黑猫+白猫=灰猫）
        
        实验
        
        生的豆二代全是高个儿，再让它们杂交
        
        豆三代出现矮个儿，高矮比例3:1
        
        纯种高豌豆和矮豌豆杂交
        
        遗传因子分显性和隐性
      - 1866年发表《植物杂交试验》
  - - - 研究突变
      - 实验方式—养果蝇
      - 实验
        
        有一天在众多果蝇里发现了一只白眼雄性果蝇，配媳妇生娃
        
        得出的比例和孟德尔的实验一模一样
        
        仔细观察这些白眼果蝇，发现全是雄性
        
        基因：决定白眼的就是白眼基因
        
        细胞核里有个东西能被染色—染色体
        
        男女的区别就是性染色体，白眼基因就在性染色体
        
        说明基因的老家就在染色体上
  - - - A：腺嘌呤
      - T：胸腺嘧啶
      - G：鸟嘌呤
      - C：胞嘧啶
    - - 发现DNA是双螺旋结构
    - - 生物的基因可以突变
      - 生物可以进行基因重组
      - 应用
        
        转基因：可以生产高产的植物
        
        基因重组：可以制造新的疫苗
        
        亲子鉴定