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物理

机械世界

牛顿给出了机械世界的核心观念:

  • 因果模式:

    for the whole burden of philosophy seems to consist in this-from the phenomena of motions to investigate the forces of nature, and then from these forces to demonstrate the other phenomena.1

  • 世界的原子观:

    1. 1. 牛顿,《自然哲学之数学原理》,第一版序言。

  • 因果律

    因果律,并非实在物自身的某个规则,而是人类的规则,我们的认知规范。
    给一个事件寻找其原因,这个需求,是根植于我们的认知生理本能的。1

    那么,我们在认知生理当中,首先,是如何认定“一个事件”的?
    对“一个事件”的认定,是基于我们的“注意”机制。在这个机制里面,定义一个事件,是基础的工作。

    1. 1. 开普勒的伟大著作全名为:New Astronomy Founded on Causes, or Celestial Physics Expounded in a Commentary on the Movement of Mars,就鲜明表达了这一企图。

    宇宙微波背景辐射

    作为构成现阶段人类对于宇宙史之基本认识的关键事件,宇宙微波背景辐射有必要分做两个方面来看待:

  • 作为现象的宇宙微波背景辐射,最新数据主要来自WMAP;1
  • 作为解释的理论。
    把这两者予以严谨地区分,总是有好处的。因此,下面从这两个方面进行讨论。

    宇宙微波背景辐射的测量

    现代测量,主要来自太空探测器2

    WMAP(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe)3

    1. 1. 一个相关的科普介绍。
    2. 2. NASA的CMB测量数据库。
    3. 3. WMAP主页

  • 元素史

    元素,是这个宇宙的关键层次:
    1,只有元素才能表达多样性;
    2,只有元素才能构筑复杂性结构。

    元素的历史,不能仅仅局限于元素的起源,还要包括元素在其能量区间的构造作为,以及预测其在宇宙未来演化进程中的命运。这样才是元素的完整历史。

    现象

    元素史终归是我们构想的结果,而构想的出发点,是我们所能够观测到的现象。
    最主要的现象是:各元素及其同位素的相对丰度。

    迄今我们所能进行观测的对象1

  • 地球、月球、陨石;

    1. 1. 前三者是通过直接测量,后三者是通过光谱间接测量。这里隐含的前提是:元素是可见的。

  • 感应线圈

            德国高级技师鲁姆科夫 (H.D.Ruhmkorff,1803~1877)在变压器发明史上是一个贡献较大的人。他生于德国,后到巴黎定居,并自设精密机械制造工场。

            鲁姆科夫并不是理论家,而是一个依靠积累经验、善于学习他人经验的能工巧匠。1842年,在Masson和Brequet 的指导下,他开始对卡兰变压器进行研究。1850年制成第一只感应线圈(Inductorium)。1851年,他申请了第一个感应火花线圈(变压器)的专利,这就是后来被称为鲁姆科夫线圈的欧洲物理实验室抢手货。

    盖斯勒泵

    尽管17世纪就已经出现了抽真空的专门器具,但是直到德国波恩的一个吹玻璃的工人师傅盖斯勒(Geissler),发明了一种后来被称为盖斯勒泵的真空泵之后,才使得真空玻璃管的真空度达到0.1毫米汞柱。这种泵的核心原理和日常的水银温度计类似,巧妙地利用了水银在玻璃管里能够形成很好的真空的特性,反复稀释和抽走容器里面的空气。看得出,这是一个典型的能工巧匠的设计成果。

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