来看看物理版的“妖魔鬼怪”-凯发网

原标题:《万圣节还在cos传统鬼。看实体版的《怪物》！》

又到万圣节了，

各种妖魔鬼怪也蠢蠢欲动。

我们从事物理学，

当然，我不相信这个。

我们有怪物的实体版本。

恶魔/恶魔

首先，我要介绍恶魔团队的两位成员。

其中一个可以熟悉过去和未来，另一个可以控制单个分子作为著名的物理天团四大猛兽的成员，她们被所有的女人和孩子所熟知

拉普拉斯妖是法国数学家拉普拉斯提出的一种虚构的生物它知道宇宙中所有粒子的位置和动量信息在经典力学中，它可以通过牛顿运动方程计算出宇宙中任意一个粒子在任意时刻的信息，也就是知道了宇宙的过去和未来

麦克斯韦妖也是一种想象出来的生物，由英国物理学家麦克斯韦提出它的特殊之处在于可以控制单个分子，在一个绝热容器中根据不同的运动速度将分子分离，从而降低整个系统的熵麦克斯韦妖的能力来自于自身的妖力，在控制分子的过程中不消耗能量，所以整个系统实现了自发的熵减，这与热力学第二定律相悖

当然，现在物理学家们已经为这两个小怪物准备好了被关起来的笼子，其中关拉普拉斯怪物的笼子叫海森堡测不准原理，关麦克斯韦怪物的笼子叫信息熵理论限于篇幅，这里就不展开了，有兴趣的朋友可以自行了解一下

魔法/魔力

接下来，我要介绍魔法家族的代表这几年火的很大，是材料领域的热点相关文章多次发表在《自然》《科学》等顶级期刊上，一个简单的偏转就推开了新世界的大门

在了解魔角石墨烯之前，我们先从二维材料说起。

我们可以用点，线，面，体来分别表示零维，一维，二维和三维二维材料是只有一个表面且厚度为零的材料当然，实际材料不可能是零厚度通常，当一种材料只有几个原子层厚时，它可以被称为二维材料石墨烯是典型的二维材料

知乎石墨烯大健康

二维材料有什么特点它们通常通过同一层中原子之间的共价键结合，而层之间仅通过弱范德华力结合因此，只需要一点点能量就可以打破层间的结合，将它们剥离成几层材料最早开始研究石墨烯的英国曼彻斯特大学的geim等人，就是用胶带直接从石墨晶体上撕下来的石墨烯

把二维材料想象成堆在一起的蛋糕我们可以很容易地剥离一层或几层，但需要一些力量来分离一层

通常上下原子的位置关系是固定的，层间的堆积角度也是固定的但是，当我们得到单层的石墨烯时，我们可以通过人工堆叠得到双层和多层的石墨烯

五层角石墨烯

在这个叠饼的过程中，如果我们把它翻过来让上下两层之间有一个角度，再加上一个低温，好家伙，叠起来的多层石墨烯就是超导的，有希望成为高温超导体！不仅是超导，相关的绝缘态，量子反常霍尔态等很多新奇的物质状态都出来了！

一个简单的扭转角，就像魔术一样，把二维材料领域的研究引入了一个新的世界，这大概就是魔术角的由来。

幽灵/幽灵

在量子场论领域，一系列态被赋予了鬼的名称，如鬼，鬼场，鬼粒子，规范鬼等虽然它们有粒子或场的物理名称，但它们本身是非物理的，它们只是为了计算方便而产生的

前苏联理论物理学家路德维希·法德夫用这样一个例子来说明鬼的意义:在电动力学中，电磁场，也就是光子场，有四个分量，但实际上只有两种光子极化，所以这四个分量中有两个是非物理的这时，可以通过引入幽灵来抵消非物理项的影响

例如，在电动力学中，为了保持磁场的洛伦兹不变性，我们使用四分量矢量势，而光子只有两种极化因此，one needsasuitablemechanisminordottogetridofunphysicaldegreesoffreedom介绍虚拟领域，主机，isonewayofachievingthisgoal

其实物理上不仅有鬼，还有好鬼和坏鬼。

如果一个鬼的引入能使一个给定的理论自洽，那么这个鬼就是一个好鬼，反之亦然好鬼是虚的，坏鬼需要理论承认一种不必要的非虚状态比如泡利—维拉斯鬼引入了负动能的粒子，这显然是坏的

奇怪/奇怪

在妖，魔，鬼之后，终于轮到妖了。

如果范围不限于物理，各种编程题目都有奇数还有那个带有奇怪的物理名词，边肖想了很久，但似乎真的没有为此，边肖也尝试用怪异场和怪力等可能的名词进行搜索，直到她用怪异之子进行搜索时得到了下图

好了，来科普一下，剃刀蛤！很好吃。

在一次无用的搜索之后，边肖也放弃了直接搜索的想法。

让我们换个角度思考。

其实很多名词都有多种译法，比如怪粒子国内翻译是怪粒子，不过翻译成怪粒子也未尝不可随之而来的还有量子数中的怪数奇异性，完全可以翻译成怪数吧比如魔鬼粒子魔鬼粒子也可以叫妖怪从这个角度来看，物理学还是有很多古怪的

让我们再一次敞开心扉鬼有这么不方便吗

在物理学的历史长河中，不乏怪异和意想不到的发现。

泊松反驳光的波动说，个人计算出光源会在一个挡板后面形成亮点，这显然是反普遍的，但是通过实验，人们发现这样的亮点真的会出现！这个用来反驳波动理论的论点，成为了证明波动理论的有力证据，从此泊松亮点就一直在教科书中被命名。

泊松亮点

卢瑟福用α粒子轰击金箔，意图观察原子的枣饼模型，却意外发现了原子核的存在，推翻了枣饼模型，建立了原子的经典核结构模型。

核结构模型

为了解释黑体辐射，普朗克首次假设能量是以不连续的方式被吸收和发射的，尽管他自己也很难相信这一点，甚至花了数年时间试图否定这一想法可是，正是这一发现打开了量子世界的大门

黑体

普朗克之后，量子力学蓬勃发展，这一个是物理学最大的怪物能量是不连续的，奇怪的，粒子位置和动量不能同时确定，奇怪，物质既是波又是粒子，奇怪这样一个从头到尾都很奇怪的理论，其实是现代物理学的两大基石之一甚至在我们的日常生活中，也能看到各种各样的量子产品这不也是一种奇怪吗

物理，其实本身就是一门发现和研究怪异的学科经过研究和解释，古老的古怪逐渐被人们所认识，它不再是古怪，新奇奇怪怪的发现吸引着人们去研究重复，探索，寻求真理

除了物理，很多领域都有怪兽你的朋友知道什么

参考资料:

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