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求問物理君，這個公眾號的內(nèi)容適不適合我們這種普通中學生看呀，盡管你們有些講的很通俗，可是作為學生黨小白的我感覺還是得掌握一些專業(yè)知識才能看得懂呀，對于這類科學知識的積累得從哪里開始往啥方向走呢？

by 雪海無疆

    首先說結(jié)論：我們公眾號是完全適合中學生看的。而且從后臺數(shù)據(jù)的反饋來看，我們公眾號的用戶中中學生是占了不小的比重的。作為一個立志于向廣大公眾傳播優(yōu)秀的科學知識和正確的科學精神的公益公眾號，一直以來我們都特別注意在選題和行文上的平衡，既要傳播“干貨”，又要盡量減輕閱讀的門檻跟負擔。在這一點上，我們的希望是讓所有的中學同學以及非物理專業(yè)的同學都能從我們公眾號上得到收獲。為此，我們編輯的大多數(shù)頭條，公開課，以及后續(xù)推出的專欄都是不需要太多的物理知識的。但另一方面，我們公眾號的粉絲也涵蓋著物理系專業(yè)的本科生，研究生，包括物理教授和研究員。所以我們依然會提供少量的相當專業(yè)的內(nèi)容（比如我們的專題“進展”）?？床欢灰?，沒有關(guān)系，沒有人能把物理完全看懂?。嘈τ诳茖W知識的積累，我們的建議是：跟著教材走。沒事看看我們公眾號也是極好的~

基本的物理常識有哪些？

by 匿名

    簡單的物理常識有很多，牛頓定律啊熱力學定律啊。但本人覺得最重要的這三條：

1，物理是一個以實驗為基準的實證學科。不是一門光靠空想和思辨的“哲學”。

2，  物理不是真理。

3，  但物理更接近真理。

鋰電池充滿電后比沒有電時質(zhì)量上有變化嗎？如果有，會是多少個電子質(zhì)量？其它類型的充電電池呢？謝謝！孩子提問的問題，問了很多物理老師解答不一。非常感謝！

by 童童是株向日葵

    以手機鋰電池為例（磷酸鐵鋰）。它在充滿電后和沒有電時的電子數(shù)量是一樣多的。所謂充電不過是把正極的電子運到了負極去，以化學能（平衡態(tài)的化學能本質(zhì)上就是庫倫勢能）的形式儲存在那里。放電過程不過是電子自己從負極跑到正極。在這個過程中由于負極失去電子正極得到電子所以正負極內(nèi)部的化合物都在變化，這個變化的過程就是釋放化學能的過程。所以如果是經(jīng)典物理的范疇的話，質(zhì)量是不變的。如果硬要考慮相對論效應(yīng), 以一個3V100mAh的電池為例。它充滿電后能量增加1080焦耳，E=mc^2,折合1.2*10^(-14)kg。

基礎(chǔ)物理在最近百年幾乎么有根本性的突破和飛躍，現(xiàn)在的條件強了太多 但是仍舊是在驗證【比如 引力波】以往的成果 物理學就是再等待天才嗎？

by 船長

     基礎(chǔ)物理近百年的突破挺多的。包括但不限于量子場論，QED，非阿貝爾規(guī)范場論，QCD，標準模型，弦論，超對稱，超弦，暴漲理論，朗道相變理論，朗道費米液體理論，超導BCS理論，超流，拓撲絕緣體，量子霍爾效應(yīng)。不過都超綱了（笑

一束光靠近某大質(zhì)量天體時，引力會對其做正功，遠離時引力會對其做負功，根據(jù)能量守恒，光速應(yīng)該會增加，為什么說光速不變？by 梅飛瑟舞

    因為光是光速運動的無質(zhì)量粒子，這時候直接套用經(jīng)典的動能公式當然是不對的。不過這個地方引力勢能倒是的確會對光子做功。不過改變的不是光子的速度，而是光子的頻率。一個光子要逃離一個引力場，它的頻率會變小。根據(jù)量子力學中的E=hv，頻率正比于能量，所以光子的能量也變小了。這叫引力紅移。

能否從物理的角度解釋張量？

by 黃幸問

    物理的角度：一個張量就是當坐標系變換之后每一個指標都隨著坐標系的變換協(xié)變或者逆變的量。所謂協(xié)變就是變換形式和坐標軸變換形式一樣，所謂逆變就是變換形式和坐標軸變換形式相反。如果把物理量定義成張量，就可以保證物理量在坐標系變換下不變了。比如相對論中能量和質(zhì)量都隨著參考系變化，但是能動量張量就不變。

    更數(shù)學的定義：一個張量就是一個多重線性映射T（v1,v2,….,vn）。把多個向量映射成一個數(shù)。其中對任一向量滿足線性性 T（v1+u1,v2……,vn）=T(v1,v2……,vn) + T(u1,v2,……vn)

哪種材料可以取代硅，成為下一代支持微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的材料？

by 梁斌熙

    隨著加工技術(shù)的進步，硅材料在微電子產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域還能走很長一段時間，硅材料的加工工藝已經(jīng)相當成熟，不是說取代就能取代的。我們現(xiàn)在研究新材料，并不是抱著取代硅的目的去的，只是說我們希望能找到性能更好的材料來滿足不同領(lǐng)域的需求。任何一種材料都有自己獨特的性能，現(xiàn)在還沒有某一種材料能面面俱到，新材料能做的就是因材施用，取長補短。舉個例子，像現(xiàn)在比較火的石墨烯，它與硅相比，遷移率高，電導率高，柔性透明，因此在透明柔性導電膜領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用價值，但石墨烯也有它的問題，開關(guān)比很低，無法用于邏輯器件。再舉個例子，現(xiàn)在興起的類石墨烯二維半導體材料，與石墨烯相比，雖然遷移率不夠高，但光電性能非常獨特，對于研究單光子激光器等光電器件非常重要。所以說，信息社會是一個多樣化的社會，材料也是多樣化的，各種材料互幫互助，能滿足社會進步的需求才是最重要的。

請問專家，物體所帶電荷為何是量子化的，請從理論解釋一下。謝謝您 

by 書香世界

    物體所帶電荷為何是量子化的，請從理論解釋一下。電場來源于物質(zhì)所帶的電荷，電荷是我們物質(zhì)世界中某些基本單元（比如電子，質(zhì)子）所帶的本征性質(zhì)。不能離開基本粒子討論。我們所知道的基本帶電粒子比如電子是全同粒子，性質(zhì)完全相同，那么每個基本粒子所帶電荷也相同，我們所測量到的物質(zhì)的總電荷數(shù)就是這些基本電荷的整數(shù)倍。也就是量子化的。

    當然，一個電子或者質(zhì)子的電量并不是電荷的基本單元，我們已經(jīng)知道構(gòu)筑質(zhì)子中子等粒子的更基本單元夸克具有分數(shù)形電荷。有可能是1/3或2/3電子電量。但只要我們相信物質(zhì)是由簡單的幾種基本粒子構(gòu)成的話，電荷的量子化就是不可避免的結(jié)果。在凝聚態(tài)物理的試驗和理論探索中，最近幾十年還有一個另外的分數(shù)形電荷的概念，這類概念指的是基本電荷在外界環(huán)境中（比如磁場）的集體運動，表現(xiàn)出一種“準粒子”的元激發(fā)行為，這種時候人們也觀察到了分數(shù)形的電荷運動行為。這種準粒子并不是我們通常意義上的粒子。但這類研究對基礎(chǔ)物理的認識同樣具有深遠的意義。

    如果進一步思考我們物質(zhì)世界的本源性的話，麻省理工學院的文小剛教授提出世界的本源是元激發(fā)，基本粒子是一個結(jié)論而不是原因。這也是一種新的思路。

我想了解一下凝聚態(tài)理論中chern-number的相關(guān)知識 

by Kollo

    陳數(shù) (Chern number) 以華人數(shù)學家陳省身先生命名，是一個標記流形整體結(jié)構(gòu)的拓撲不變量。

    在八十年代，物理學家們發(fā)現(xiàn)陳數(shù)剛好對應(yīng)了二維電子氣在強磁場下的橫向電導量子化平臺，從而給這個實驗現(xiàn)象以拓撲的解釋。近年來，人們在一些有額外對稱性的情況下發(fā)現(xiàn)了更多的這類拓撲不變量。它們可以用來標記凝聚態(tài)物理中新發(fā)現(xiàn)的多種拓撲絕緣體。

    感興趣的話可以參見 D. J. Thouless 的這本書

Topological Quantum Numbers in Nonrelativistic Physics

http://www.worldscientific.com/worldscibooks/10.1142/3318