A.1821年,法拉第成功地使一根小磁针绕通电导线不停旋转,创造历史上第一台“婴儿”电动机
B.1822年法国物理学家阿拉果发现电磁铁
C.1829年,亨利发现绝缘导线做线圈可以产生更强大的磁场
D.1834年,德国佩奇,制成第一台实用电动机
现在已确认原子核都具有自旋角动量,好像它们都围绕自己的轴线旋转运动。这种运动就叫自旋(图10-1),自旋角动量是量子化的。在磁场中其自旋轴的方向只能取某些特定的方向,如与外磁场平行或反平行的方向。由于原子核具有电荷,所以伴随着自旋,它们就有自旋磁矩,如小磁针那样。通常以μ0表示自旋磁矩。磁矩在磁场中具有和磁场相联系的能量。例如,μ0和磁场B平行时能量为-μ0B,其值较低;μ0和磁场B反平行时能量为+μ0B.其值较高。
现在考虑某种晶体中由N个原子核组成的系统,并假定其磁矩只能取与外磁场平行或反平行两个方向。对此系统如一磁场B后,最低能量的状态应是所有磁矩的方向都平行于磁场B的状态,如图10-2(a)所示,其中小箭头表示核的磁矩。这时系统的总能量为E=-Nμ0B0。当逐渐增大系统的能量时(如用频率适当的电磁波照射),磁矩与B的方向相同的核数n将逐渐减少,而磁矩与B反平行的能量较高的核的数目将增多,如图10-2(b)、(c)、(d)依次所示。当所有核的磁矩方向都和磁场B相反时(图10-2(e)),系统的能量到了最大值E=+Nμ0B,系统不可能具有更大的能量了。
今年4月份,马里兰大学的电气工程师伊戈尔·斯莫利亚尼诺夫(Igor Smolyaninov)和于菊红(Yu-Ju Hong)从他们的字宙大爆炸装置中得出结论,认为时间旅行只能成为传说。他们利用光在超材料中的传播,模拟了大爆炸中粒子的传播过程。这的确是一个令人震惊的设计,光穿过超材料表面与粒子穿过时空的数学表述相同。然而,结论却是如此令人沮丧,我们无法回到过去或是飞向未来。
斯莫利亚尼诺夫和于菊红通过他们的模拟装置认为,在超材料中光线无法闭合成为一个圆形的回路。也就是说,时空中粒子无法回到它的起始点。因此,时间旅行只是神话,永远无法实现。
然而,进一步的研究似乎有了转机。苏格兰圣安德鲁斯大学的物理学家乌尔夫·伦哈特(Ulf Lconhardt)认为,时间旅行也许不只是传说。在斯莫利亚尼诺夫的装置中,只有特定波长和偏振的光才能被选用。因此,伦哈特说:“他们选错了光的偏振态。在他们的装置中,可以完美地制造出一个光回路,也就是说,时间旅行还是可以实现的。” 分歧是斯莫利亚尼诺夫的装置是否选对了光的偏振态。众所周知,光是一种电磁波。因此,在传播过程中,光的传播方向、电磁方向和磁场方向两两垂直。而在大爆炸模拟装置中,斯莫利亚尼诺夫要求,光的电场方向必须与超材料的平面垂直,且指向上方,否则时空模拟将不会成立。
然而,根据伦哈特的重新演算,化认为斯莫利亚尼诺夫使用的方程还是很高明的,然而,他搞混了电场方向与磁场方向。伦哈特说,需要垂直于超材料平面且向上的是磁场而非电场。如果将斯莫利亚尼诺夫之前的结论加以修正的话,在超材料表面制造一个类似的环路还是有可能的。所以时间旅行也许不只是传说。
“当然,这并不意味着你真的可以穿越,”伦哈特说,“但是,在这个模拟装置中,的确可以实现时间旅行。” 然而,斯莞荆亚尼诺夫仍坚持自己之前的观点,即只有特定偏振的光才能完成大爆炸的模拟,“你可以制造一个新的物理模拟装置,来实现时间旅行。”他说,“但在我的装置中没门儿!”
根据上文,下列说法错误的是:
A.如果光线在超材料中闭合成圆形回路,时空旅行在理论上就是可能的
B.目前时空旅行的研究还处于理论试验阶段
C.斯莫利亚尼诺夫认为伦哈特的修订意见根本不成立
D.伦哈特实验证明制造光线回路是有可能的
斯莫利亚尼诺夫和伦哈特的分歧主要在于:A.磁场和电场的方向不同
B.实验用超材料不同
C.模拟试验依赖的方程不同
D.物理模拟装置不同
关于时间旅行,上文的观点是:A.完全不可能
B.有可能
C.理论上可能,实践上无法操作
D.未表明态度
这篇文章的主题是:A.宇宙大爆炸理论和时间旅行的关系
B.如何在实验室中制造时间旅行的理论模拟装置
C.用宇宙大爆炸模拟装置来验证时间旅行的可能性
D.光线传播方式对时间旅行的作用
请帮忙给出每个问题的正确答案和分析,谢谢!
利用霍耳元件可以测磁场。设一霍耳元件的厚度为0.15mm,电荷密度为1×1024m-3,将它放入待测磁场中,控制电流为10mA,测得的霍耳电压为4.2×10-9V,求该待测磁场的磁感强度(该霍耳元件为金属材料制成)。
A.解调器是用来还原信息的装置
B.中微子通信的始端和终端都利用了核物理原理技术
C.经过磁场之后的中微子才成为束状并具有定向性
D.中微子通信利用了基本粒子的其他物性,是一种采用高新技术的无线通信方式
下列关于快捷方式不正确的叙述是()。
A.快捷方式是一种扩展名为.LNK的特殊文件
B.文件中存放的是一个指向另一个文件的指针
C.快捷方式文件的图标左下角有一个小箭头
D.删除快捷方式文件意味着删除它指向的文件
假定某种噬菌体颗粒含有小的线性单链DNA分子。通过CsCl离心研究它的复制方式。在CsCl中,它的密度是1.714g/cm3。含14C标记DNA的噬菌体感染生长在含3H的培养液中的细菌。于不同时间里取样,分离出DNA,对各样品进行离心。所得结果示于图6-3-42。试问这种噬菌体怎样复制它的DNA?你认为子代噬菌体会不会有14C标记?
A.严禁直视红外测温仪极光柱
B.保持透镜面清洁
C.远离电子磁场
D.避免中间物体干扰
E.在保证人身安全的情况下,可在温度急剧变化的环境中使用