科学与艺术的碰撞:中科院24个井盖现身物理学公式

2018年05月18日 10:42 次阅读 稿源:人民网 条评论

中国科学院物理所的不少井盖近日换了“新装”,每个卡通图案对应着一个物理学公式,科学与艺术在24个井盖上碰撞出有趣的火花。一只青蛙站在木块上在河中自在地漂流,背后蕴含的便是大家熟知的阿基米德浮力定律;

原标题:中科院的井盖火了!文科生表示看不懂,你来试试吧!

一只猫咪望向鱼缸中的小鱼,猫咪眼睛看到的鱼的位置比它实际的位置要高,这其实是斯涅尔定律,也就是光的折射定律在中间“捣鬼”;一位男士向心仪的女生告白成功,而旁边的另一位男士却心灰意冷,其中的奥义就在他们身上箭头的方向上——描述微观粒子运动规律的泡利不相容原理让这个爱情故事变得“几家欢喜几家愁”……

1傅里叶变换公式

傅里叶变换是最常用的一种积分变换,它在物理学、信息学科等各领域都有广泛的应用。值得一提的是,很多芯片中就有专门进行傅里叶变换的组成部分。

2斯涅尔定理

斯涅尔定理就是大家熟悉的折射定理。光经过不同介质界面时会发生折射,折射的大小与折射率有关。现实生活中的例子就是将筷子一端倾斜着插入水中,从水面上看筷子似乎断了一样。

3麦克斯韦方程组

大名鼎鼎的麦克斯韦方程组,简洁优美地刻画了磁场与电场的关系。图中表现的是电磁波,电磁波是横波,其电场和磁场振动方向互相垂直,都垂直于电磁波传播方向。

4伯努利方程

伯努利在1726年提出的流体力学原理,基本内容是压力势能+动能+重力势能=常量。生活中最常遇见的结论就是速度越快压力越小,如图所示:一张普通A4纸,抓住一边,向另一边用力吹气,纸另一边就会飘起来。

5 薛定谔方程

薛定谔方程是量子力学最基本的方程之一。更著名的是“薛定谔的猫”思想实验:如果把猫关在箱子里,里面有一个可能衰变粒子控制的毒气装置,粒子衰变时候会触发毒气装置杀死猫,那么没观测粒子之前粒子处于叠加态上,猫是不是处于又死又活的状态?

6 不确定关系

量子力学里非常有名的关系,1927年由海森堡提出。对于粒子动量和位置而言,就是指无法同时测量得到粒子的位置和粒子的动量。注意:不确定关系是系统的内秉性质,与观察者无关,所以称之为测不准原理是不正确的。

7浮力

初中就学过的经典定律,物体在水中受到的浮力等于其排开水的质量。相传是阿基米德在洗澡时候发现的。

8牛顿万有引力定律

传说中牛顿被苹果树砸中后得到的方程。实际上是,牛顿在家乡躲避瘟疫时,仔细研究开普勒三定律后发展得出的定律。

9质能关系

爱因斯坦最被人津津乐道的看上去最简单公式——质能方程。物质的能量等于其质量乘以光速的平方,举个例子,1克物质内含的能量释放出来相当于2万吨TNT爆炸释放的能量。

10 这个井盖上画的是哪个公式?

猜不出来,可到文中找一找。

(所有照片和公式解释均由中科院物理所提供)

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