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我们最该知道的10大科学定律及理论

新闻来源:科技日报
探索通信公司旗下的著名科普网站HowStuffWorks(意为“事物是如何工作的”),日前撰文列举了人们最应该首先知晓的10大科学定律。

10.众理论的敲砖石:大爆炸理论
标准释义:大爆炸是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型,其得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。目前一般所指的大爆炸观点为:宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的(根据2010年所得到的最佳观测结果,这些初始状态大约存在于133亿年至139亿年前),并经过不断的膨胀到达今天的状态。

9.推算出宇宙年龄:哈勃定律
标准释义:来自遥远星系光线的红移与它们的距离成正比。该定律由哈勃和米尔顿·修默生在将近十年的观测之后,于1929年首先公式化,Vf=Hc×D(远离速率=哈勃常数×相对地球的距离),其在今天经常被援引作为支持大爆炸的一个重要证据,并成为宇宙膨胀理论的基础。

8.改变整个天文学:开普勒三定律
标准释义:即行星运动定律,由开普勒发现的行星移动所遵守的三条简单定律。第一定律:每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳运行,而太阳则处在椭圆的一个焦点中;第二定律:在相等时间内,太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的;第三定律:各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比。

7.大部分理论的基石:万有引力定律
标准释义:牛顿的普适万有引力定律表示为,任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力的大小与它们的质量乘积成正比,与它们距离的平方成反比,与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。该理论能够由一个已经写进今天高中物理课本的公式进行表述:F=G×[(m1m2)/r2]

6.物理科学有了基本定理:牛顿运动定律
标准释义:牛顿第一定律为惯性定律;牛顿第二定律建立起物体质量与加速度之间的联系;牛顿第三定律为作用力与反作用力定律。

5.热力学基础基本完备:热力学三定律
标准释义:热力学第一定律,热可以转变为功,功也可以转变为热,也就是能量守恒和转换定律;第二定律有几种表述方式,其中之一是不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化;第三定律,在热力学温度零度(即T=0开)时,一切完美晶体的熵值等于零。

4.公元前200年的大智慧:阿基米德定律
标准释义:物理学中的阿基米德定律,即阿基米德浮力原理,是指浸在静止流体中的物体受到流体作用的合力大小等于物体排开的流体的重力,这个合力称为浮力。数学表达式为:F浮=G排

3.我们自身的探讨:进化与自然选择
标准释义:进化,即演化,在生物学中是指种群里的遗传性状在世代之间的变化。自然选择也称为天择,指生物的遗传特征在生存竞争中,具有了某优势或某劣势,进而在生存能力上产生差异,并导致繁殖能力的差异,使得这些特征被保存或是淘汰。

2.永远转变了理解宇宙的方式:广义相对论
标准释义:引力在此被描述为时空的一种几何属性(曲率),而这种时空曲率与处于时空中的物质与辐射的能量—动量张量直接相联系,其联系方式即是爱因斯坦的引力场方程(一个二阶非线性偏微分方程组)。

1.上帝掷骰子吗:海森堡测不准原理
标准释义:德国物理学家海森堡于1927年提出,表明量子力学中的不确定性,指在一个量子力学系统中,一个粒子的位置和它的动量(粒子的质量乘以速度)不可被同时确定。