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物理问题:微观与高速,以下怎么看?
微观,光速,的是物理问题:微观与高速,以下怎么看?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
问题补充: 如果说牛顿第二定律适用于宏观物体和低速运动,那么要到什么程度才算是微观,又要到什么程度才算是高速?有没有准确的定义或概念?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
物理宏观与微观之间的区别好像在于占主导地位的是经典力学还是量子力学,是否可以忽略量子效应的影响,例如在亚原子级别经典力学已经接近完全失效。
高速的定义是接近光速,印象中好像是不小于10的六次方米每秒,概念应该是高速状态下钟慢效应引起的时间变化和质量膨胀不可忽略的时候。因为质量的膨胀和时间流逝速度的减缓并不是和速度成正比关系的,在达到一个接近光速的速度之前对物体的影响是很小的。
回答于 2019-09-11 08:43:50
谢邀请!
所谓微观与高速都是人类对自然的相对描述,是以人感极限为依托的相对标准定量描述,都是感知视物视距概念。
自然界的不同动态体都有特定环境的基础单元结构,不同的结构相对稳定的几何造型存在不同的动态时差,也就是感觉差,或者叫做观念差,地球人及其地球上的动植物是以细胞为基础单元的生命结构组合体,天体的行星是以分子为基础单元的结构组合体,恒星是以原子作为基础单元的组合构造体,星系及其星系团是以电子作为基础单元的构造组合体,再大往后的天体是以微动态为基础的构造组合体…无论那种形势的动态体感知感觉都有微观下或高速概念,微观是对动态体的几何造型相对稳定的时断过程描述,高速是几何造型体的内外动态平衡转移成度的描述,不同的几何造型体在不同层次的几何环境中,几何尺寸将随环境动态压强度而改变,高速的度量同样随动态环境及天体的规模压强而改变。
微观是感知体的感知极限标准微观,速度依然是感知动态体的动变差质概念,如果站在宇宙自然角度,没有微观速度时间等等定量标准,例如光速,以地球自转一周为标准建立的时间概念衡量光速得出的速度度量,如果拿去衡量干亿光年外的天体光速,很难理解光速是什么概念,为什么呢?干亿光年的天体它们之间的间距是很大很大,它们之间的动态平衡差值很小很小,平衡的速度很慢很慢,所需的地球标准时间将很长很长,这就是任何天体都无能与自然同寿的根源。所以人类研究自然科学必须是以人为标准的才具有实质科学意义。(本文原创,个人研究结论供参考)
回答于 2019-09-11 08:43:50
F=ma当然不适用微观和高速。
因为相对论规律中 ,物体的质量随速度会变化.宏观中的变化小, 而微观世界的变化就很明显了。
需要注意的是:牛顿第二运动定律只适用于惯性参考系。非惯性系下要考虑惯性力。
微观与“宏观”相对。粒子自然科学中一般指空间线度小于10∧-9m(即纳米以下)的物质系统。不过如果是做物理题,题设当中就会告知你是微观粒子。
而高速一般是指达到光速(299792458 m/s)的5%。当然,如果是做物理题,题设中也有较大概率会告知要考虑相对论效应。
实际上,牛顿在定律中提出的“运动”一词,并不是我们泛泛而谈的运动,他有严格的定义:他把物体的质量和速度矢量之积定义为“运动”。现在的mv叫做物体的动量,用p表示,则p=mv。牛顿所说的运动其实是指动量的变化率,因此牛顿第二定律的表达式实质上是
这是牛顿第二定律的微分形式,因为牛顿第二定律描述的是力与运动的瞬时关系,因此微分形式更具有普遍性(适用于高速)!
回答于 2019-09-11 08:43:50
普朗克常数的影响可忽略不计时,就是算宏观,否则微观。相对论效应可忽略不计时算低速,否则算高速。
回答于 2019-09-11 08:43:50
你的这个问题涉及到是关于适用范围的边界问题。
先说一下关于速度方面,这个涉及到的是相对论,我们要知道牛顿力学的推导是根据宏观物理现象,分析总结出来的,所以受到时代观测手段局限是很正常的。后来爱因斯坦建立的相对论体系是根据以太实验否定了以太的存在,证明了光速恒定,也就是以光速恒定为基础,进行了思想实验和公式推导,最后被现实实验证明的。
在相对论对于引力的公式很关键的部分就是引入了C,也就是光速。如果物体小于0.1C会发现两种公式也就相同了,但是大于0.1C以后偏差会越来越大,所以我们在普通的学习当中不涉及到高速物体基本不会影响计算结果也就使用更简单的牛顿第二定律就行。
至于微观的边界,这个就很难讲了,因为涉及到的是量子力学!而且至今也没有确认这个边界到底是多大才体现出量子的不确定性。之前已经在实验当中证实了电子产生了波粒二象性,后来又有人说碳60等等。量子力学这个不确定性是真的不好弄啊!
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