中国科学院2023跨年科学演讲:复兴路上的科学力量.pdf
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1、1融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315电磁学/电动力学:现象、技术与思想lectromagn tisme/lectrodynamique:Ph nomene,Technologie&Ideen2022.12.31 2022.12.31 中国科学院中国科学院 物理研究所物理研究所2023 跨年科学演讲 融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315个人跨年演讲的回顾与安排个人跨年演讲的回顾与安排量
2、子力学量子力学相对论相对论(2019.12.30)(2020.12.30)规范场论规范场论(2021.12.31)电磁学电磁学/电动力学电动力学(2022.12.31)热力学热力学经典力学经典力学(待定待定)(待定待定)3融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315本次跨年演讲的源文件本次跨年演讲的源文件将由中国科学院物理研究所公众号发布将由中国科学院物理研究所公众号发布若内容有可取之处,请随意采用若内容有可取之处,请随意采用4学物理、研究物理、教物理,物理所是认真的学物理、研究物理、教物理,物理
3、所是认真的融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315关于个人物理讲座语言问题关于个人物理讲座语言问题批评意见:为什么在讲座中夹杂那么多的外语?批评意见:为什么在讲座中夹杂那么多的外语?物理学工作语言变迁:拉丁语物理学工作语言变迁:拉丁语德语德语(法语法语)英语英语额外地额外地使用了外语:使用了外语:避免翻译歧义避免翻译歧义(所有人所有人)方便阅读外文文献方便阅读外文文献(中学以上中学以上)方便查找原始文献方便查找原始文献(大学以上大学以上)热爱我们的热爱我们的母语母语,就请大大方方地用就请大大方
4、方地用各种其他语言各种其他语言去吸收人类文化的精华,进去吸收人类文化的精华,进而对人类文化做出而对人类文化做出自己的自己的突出贡献,让我们的母语成为突出贡献,让我们的母语成为人类先进文化的载体人类先进文化的载体。语言是毛,文化是皮。语言是毛,文化是皮。贡献了文化,就捍卫了母语。贡献了文化,就捍卫了母语。如何热爱中华文字?如何热爱中华文字?建议建议了解一下赵元任、梁实秋、了解一下赵元任、梁实秋、钱钟书、王力、王竹溪钱钟书、王力、王竹溪,还有老外还有老外雷立柏雷立柏。融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信133121
5、91315光懂俄语不能在科学上深造。-车尔尼雪夫斯基怎么办?(1828-1889)?不能读这本书的原文,算得上是一种遗憾。融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315新电气时代 一切为了人类文明进步一切为了人类文明进步所所付出过的努力都值得我们付出过的努力都值得我们敬重和珍惜敬重和珍惜;对人类的文明结晶要采取对人类的文明结晶要采取拿来主义拿来主义;我们应该做出我们应有的我们应该做出我们应有的贡献贡献,也乐意与他人,也乐意与他人分享分享我们的我们的成就,这才是新时代中国人的觉悟与气度成就,这才是新时
6、代中国人的觉悟与气度融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315一些物理学科的特性The Nature of some physics branches 热力学:热力学:原理性学问原理性学问经典力学:经典力学:摸索摸索原理性学问原理性学问相对论:相对论:摸索摸索原理性学问原理性学问规范场论:规范场论:摸索摸索原理性学问原理性学问电磁学电磁学/电动力学:电动力学:构造性学问构造性学问量子力学:量子力学:构造性学问构造性学问凑量子化条件原理性、构造性理论原理性、构造性理论爱因斯坦爱因斯坦1934融资并
7、购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315一些物理学科的特性经典力学原理:the least-action principle大白话:大白话:最省事原理最省事原理热力学原理:卡诺原理大白话:大白话:凡是不以做功为目的的传热都是浪费凡是不以做功为目的的传热都是浪费相对论原理:相对性原理大白话:大白话:物理理论与参照框架无关,形式上不依赖于坐标系的选择物理理论与参照框架无关,形式上不依赖于坐标系的选择规范场论原理:规范原理大白话:大白话:物理理论的对称性要有余量物理理论的对称性要有余量电磁学、电动力学、电
8、磁学、电动力学、量子力学量子力学、量子电动力学、量子场论、量子电动力学、量子场论?融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315我为什么对电磁学我为什么对电磁学/电动力学心里发怵?电动力学心里发怵?没哭过长夜,没哭过长夜,不足以不足以谈人生谈人生!歌德 威廉 迈斯特的学习时代Wer nie sein Brot mit Tr nen a,Wer nie die kummervollen N chteAuf seinem Bette weinend sa,Der kennt euch nicht,ihr
9、 himmlischen M chte.Ihr f hrt ins Leben uns hinein,Ihr lasst den Armen schuldig werden,Dann berlasst ihr ihn der Pein:Denn alle Schuld r cht sich auf Erden -Goethe,Wilhelm Meisters Lehrjahre,1795/6没困惑到挠头,恐不方便跟人说学过电动力学。没泪水泡饭吃的,没哭过长夜的,那些人就不知道马王爷您长三只眼!歌德某年初秋,武汉大学,一大二学生如是说:曹老师,我读完了Jackson的经典电动力学,我觉得它有问题
10、,但我不知道是什么问题,你告诉我到底是什么问题。10融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315混乱不堪的单位制、记号、表式形式混乱不堪的单位制、记号、表式形式我为什么对电磁学/电动力学心里发怵?这还是用最初级的数学的表示融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315我为什么对电磁学/电-动力学心里发怵?为什么书后有公式附录列表呢?是为了你需要时查询?不,是因为写这书的作者本来就不指望不指望能让人理解、
11、学会、记住。哪一个学电哪一个学电-动力学的中国学生没动力学的中国学生没被这些不知所云的矢量公式被这些不知所云的矢量公式 vector formulae 虐过好几遍?虐过好几遍?有几个上电有几个上电-动力学课的青教们知动力学课的青教们知道这是在干嘛的?道这是在干嘛的?这是这是数学?数学?12融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315电磁学的主角 D,E,P vs.B,H,M1.它们各自的名称、定义是什么?2.谁是自由空间的量,谁是物质里的量?物理学家投过票的3.谁和谁一拨儿?谁和谁能组合到一起进入
12、高层次表示?4.历史上谁出现在先、谁在后?5.写本构方程时谁在左、谁在右,谁该和谁在一边?Here we are going to show that subdivision(of free and bound charges)is not so rigid,and unfortunately those two kinds of charge are usually defined in many different,non-equivalent ways,depending on the context.“自由电荷、束缚电荷就是瞎扯!”我天!原来不是我一个人困惑。Shortly,the c
13、oncepts of free and bound charges sound quite fuzzy and arbitrary,and trying to impose a rigid definition of them seems useless.哈哈哈我为什么对电磁学/电动力学心里发怵?D=/0融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315费曼说过,他选:All things are made of atoms.事物都是原子事物都是原子()构成的构成的!如果人类即将毁灭,只能给后来的文明留
14、一句话,你想说什么?如果咱们普通人也能插上嘴我会选这么一句,“要学会用电“要学会用电!”,并且加上电火花的符号。人类再也回不到没有电的时代了。融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315内 容 提 要 电现象与磁现象 静电学与静磁学 电磁学 电磁学的数学 电动力学(狭义相对论,2020跨年)量子电动力学电学问博大精深电学问博大精深本讲座挂一漏万本讲座挂一漏万15朗道理论物理教程 4/10经典电磁学经典电磁学是流体力学是流体力学融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务
15、及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315Electricity(电电).英国物理学家William Gilbert(1605-1682)1600年在著作 De Magnete(论磁)中基于拉丁语electrum (amber,树脂,琥珀)创造了现代拉丁语词electricus(resembling electrum).Electric(电的电的).1640年代,生理学家 Thomas Browne(1605-1682)使用了electric这个英语形式,意为如同琥珀的。Electrodynamics(电电-动力学动力学).1826年,法国物理学家安培(Andr-M
16、arie Amp re,17751836)创造了法语词 electrodynamique.Electron(电子电子).1891年 爱尔兰物理学家 Geoerge J.Stoney(1826-1911)基于electric造了这个词,electric+on;1897年发现年发现.Quantum Electrodynamics(量子电量子电-动力学动力学).1927年,英国狄拉克(P.A.M.Dirac)几个“电”概念的关键年份电在磁后,电在磁后,磁好把握磁好把握融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信1331219
17、1315电磁学/电动力学人物1.牧羊人Magnes,Thales2.Gilbert,Franklin,McCullagh?3.Oersted4.Coulomb,Amp re,Biot-Savoir5.Gauss,Weber,Kirchhoff6.Henry,Mossetti,Volta 7.Faraday;Ohm,Joule,Lord Kelvin 8.Poisson,Hamilton,Grassmann,Maxwell,Clifford,Tait,Heaviside,Green,Neumann,Riemann,Voigt9.Lorentz,Lorenz,Lenz10.Hertz (Emil
18、Cohn?)11.J.J.Thomson,Poincar,Einstein 12.Pauli,Dirac,Jordan13.Schwinger,Feynman,Tomonaga,Dyson人名作为电磁学单位1.Coulomb 2.Amp re,3.Oersted4.Volta5.Gauss,Tesla 6.Weber 7.Henry 8.Faraday9.Ohm 10.Joule11.Hertz12.Siemens 电磁学电磁学的数学的数学融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315The mos
19、t incomprehensible thing about the universe is that it is comprehensible.Albert Einstein,Physics and Reality,1936大自然为人类提供了认识自然的自然路径!自然界有现成的 电现象、磁现象和光,有现成的良导体金银铜地有磁,日有光,云上有电地有磁,日有光,云上有电如果发展不出电磁学,那人类才对不起造物呢!融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315Physical phenomenon:自然现象
20、Electricity is a Physical Phenomenon雷電(thunder/lightning):短时、猛烈,我们不知道它是什么。注:Physis,自然;Nature,生产2750 BCE 埃及,尼罗雷神“Thunderer of the Nile”and described them as the protectors of all other fish.给你特殊的感受融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315产于墨西哥湾的产于墨西哥湾的 Lesser electric ra
21、yMarbled electric ray.Electric Ray,电射线?电射线?No,we are 电鳐,一种 fish。Torpedo,不是鱼雷,那是电鯆.1773年,卡文迪许(1731-1810)认为electric ray 使用了电(electricity).融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315电鳗的名称是后来的,不知道当年叫啥电压:0600 V电流密度:0.5 A/2中国科学院已经能够模拟电鳗,并试图回答“电鳗咋不自动变成烤鱼呢?”Electric fish are repo
22、rted byArabic naturalists电鳗能干翻鳄鱼Electricity is a Physical Phenomenon21融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315Stargazer,仰望星空者?仰望星空者?你才仰望星空呢,你们一宿舍你才仰望星空呢,你们一宿舍都仰望星空。都仰望星空。这是电鰧,是电瓶的祖先。这是电鰧,是电瓶的祖先。电有极!电有极!融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信1331219
23、1315当琥珀(electron)遇到了毛皮电是一种自然现象电是一种自然现象23牛角梳?融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315当琥珀(electron)遇到了毛皮、绸缎Charged with electricity,with electric charge琥珀仿佛带上了(charged with)什么融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315琥珀琥珀 (electron)树脂(resin),
24、琥珀(amber)is fossil resin松香(rosin)umbrella时时勤拂拭时时勤拂拭容易惹尘埃容易惹尘埃融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315Electra and OrestesElectra(shining,the beaming sun,amber),其兄 为 Orestes(Mountaineer),他 们 是Agamemnon 和 Clytaemnestra 的儿女,他们合伙谋杀了母亲 ClytaemnestraElectra 后来后来被演化出了被演化出了“电电”
25、一词一词一个姓 Oersted 的人发现电的磁效应。而Electra 本身就意味着光1862 年左右,麦克斯韦猜测光是电磁波。冥冥中有天意否?Electra and Orestes(electron)融资并购企业联系微信13389986113加入财经、投资、投行和股权实务及上市公司并购、资管银行等各类资本市场交流群微信13312191315别在西文里见着Electro 就说是电.也别汉语里见着電就以为是electricity.Electrum ()Electrotype of electrum coin from Ephesus,625600 BC.(retrograde,“I am the
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