Sunchild

反直觉的科学理论

我们现在都知道，物理学当中还分为经典物理学和现代物理学。经典物理学指的是牛顿力学和麦克斯韦方程。而现代物理学主要是以相对论和量子力学为地基构建起来的物理学大厦。那它们有啥区别呢？

如果从主观感受来看，牛顿力学是十分符合一般人的直觉的，而相对论和量子力学就十分反直觉了。这其实就是尺度造成，牛顿力学描述的宏观低速状态下的世界，说白了就是我们日常生活的尺度，属于目力所及的范畴。

相对论描述的是引力很强和速度很快（接近于光速）的大尺度物理学现象；

量子力学则描述的是微观世界（纳米级及更小）的小尺度物理学现象。

而无论是大尺度，还是小尺度，它们和我们所生活的宏观世界是十分不一样的，而且都是十分反常的。所以，对于没有接受过专业物理学训练的人来说，这两个理论都属于可以用科学解释，但事实却很难理解的事情。

这两个理论到底是如何难以理解的呢？

相对论

我们先从相对论说起。1905年被称为爱因斯坦的奇迹年，在这一年，爱因斯坦提出了四篇开创性的论文，分别是光电效应、布朗运动、狭义相对论、质能等价。

其中狭义相对论探讨了“物体的运动”。举个简单的例子，如果有一辆车速度是10m/s，这时候车上有个人，朝着车子运动方程运动，速度是5m/s，那对于地面上的人来说，按照牛顿理论，这个速度就是车速加上人运动的速度，也就是10+5=15m/s。

这其实是非常符合我们日常生活中的直觉的，但实际上，这是不够精确的，我们觉得这个很对是因为速度很慢，如果速度一快起来，尤其是接近于光速状态，那就不对了。爱因斯坦就提出了一个全新的速度公式来描述这个运动。

其中，这个公式c代表的是光速，带入计算，我们就得到地面观测者看到的人约等于15，在小数点后15位会有个微小的误差。如果我们把两者的速度都提高到光速的一半，我们再来看看，按照牛顿的结果，我们看到人的速度就应该是1/2光速+1/2光速=光速。但按照相对论来算，我们得到0.8倍的光速。发现没有？一旦速度特别大时，牛顿力学和相对论的结果就差异很大，而牛顿力学是符合我们常识的，但这个问题实际的结果却是相对论的结果，这其实和我们主观的认知就是背离的。

因此，在尺度上，很多基本事实都是和我们认为的结果是不同的，这才造就了我们很难理解相对论所描述的物理学现象。

量子力学

量子力学和相对论一样，都是让我们很难理解的理论。不同的是，量子力学描述的是微观世界的物理学现象。微观世界的物理学现象是相当奇葩的。最早，物理学家用看待宏观世界的角度来看待微观世界，用轨道等概念来描述电子的运动轨迹。

但实际上，电子并非是有固定轨道的，或者我们可以说，所谓的轨道的思想是人们自己想象出来的，实际上并不存在。

那电子是如何运动的呢？

实际上，电子是呈现概率云的形式。

意思是说，我们没有办法通知确定电子的位置信息和运动信息，我们只知道某个时刻，电子出现在什么位置的概率是多少。这就是著名的不确定性原理，也是量子力学的基石理论。

要知道，我们宏观低速的世界基本上都是确定性的，而不存在所谓的不确定性的现象，更不要说类似于电子那种奇怪的运动方式了。

因此，这种奇葩的行为，也让很多人不解。量子力学方面的宗师级科学家波尔，就曾就说过：

而同样是在量子力学领域取得巨大成就的费曼，也曾说过：

你看，连物理学家们都对微观世界感到困惑，这足以说明微观世界对于我们世界观的颠覆。

因此，我们才说，现代物理学的两个支柱理论其实都是十分颠覆人三观的，如果我们用宏观低速世界的视角去理解，是根本无法了解这些现象的。

钟铭聊科学

年轻一点的时候新搬一间出租屋，然后每天就无惊打彩，各种难受，有一晚像眼花一样眼前一个黑色的人影不停的左右晃，那时人昏昏沉沉也没当回事，然后白天发现高一点的墙上竟然贴了一道符。现在看了很多人叙述自己见到的黑色或白色看不见五官的人影的各种灵异故事，那年怕是真见了灵魂了？

用户1230

我老舅爷爷年轻的时候是教语文的先生，他生于1914年，今年2019年，他105岁，现在依然精神矍铄，除了轻微的眼花和腰疼以外，吃住都能自理，还自己种的芸豆。他家五辈同堂，光孙子曾孙就八九个，个个都有大出息：有做工程的知名企业家、有重点大学的教授、有开全国连锁餐厅的董事、有地产开发商、有剑桥博士生、有市里的干部等等。今年小玄孙女文科高考680多分。他在他们村镇上很有名，因为他做了一辈子善事，德行很重，修桥补路、筹款救人等等。周边很多人都受过他的恩惠，说他积了阴德，后人才能得福。周边的邻居、记者、亲戚、养生的专家等等很多人去他家问他养生之道，生活习惯、平时吃什么东西、喜欢喝什么（甚至还从他家打水喝)、怎么样养生长寿等问题，他对这些人的问题都是八个字回答：“行善积德，多做善事”

看头条上很多正能量的文章，我也分享一下我身边的正能量，正好今天有空，把我老舅爷爷的事用文字的方式分享给大家，积善之家，必有余庆。希望大家可以有所收获，多做善事，增福增寿！

秦文天

当年，不可一世的拿破仑率大军攻打俄国，结果输给了老天爷。大量的士兵冻死在广袤的西伯利亚战场上。当人们收拾战场时发现，这些被冻死的士兵，并没有裹紧身上的衣服，反而都赤裸着。

这种现象叫做反常脱衣现象，不少被活活冻死的人会表现出同样的行为。

很多人对此感到不可思议，但是对此科学是能够解释的。

当人体觉得冷的时候，血液会向心肺等主要器官回流。这样的目的有二：1、减少皮肤等与外界直接接触部分的热量的散失；2、保护主要器官，就算折条胳膊，没条腿，活下来就是胜利。

但是，如果持续得不到热量补充，大脑也可能会出现意识不清的情况，一旦它陷入迷离，作为中央神经系统的总指挥，它对身体的控制也开始失灵。

此时，原来向主要器官击中的血液，此时重新开始注入到表皮的血管中。血液带来的大量热量让皮肤“热”了起来。而此时人的条件反射就是“太热了，我要脱衣服！”

这就是反常脱衣现象的原因。

尽管有合理的科学解释，但当您看到躺在地上被冻死，却又赤身裸体的人的时候，都不敢相信自己的眼睛：这不是真的吧?

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科学重口味

我们游泳时，身体可以漂起来，水深接近身高时，站着都比较困难。甚至连辽宁号67500吨都能浮起来，但是桥的桥墩安然无恙，最后的结论是桥墩浮力为0。

1，什么是浮力:

简单来说就是物体在水中被托举的力，我们的常见的游泳，浮船，水中树叶，小孩玩的小船都是浮力的作用，并且浮力特别大，比较常用的是浮力和排水面积有关，浮力=水密度X重力加速度X排水面积=1000X10X排水体积。100kg的人排水0.1立方米就能浮起来，也是竹排能载人的原理。

2，浮力的本质:

其实这个问题是浮力使用公式和浮力本质问题。如下图

其实浮力的本质是水越深，上面水分子的重力作用力就越大，加上水的流动性和力的作用是相互的，这样的话像如图四周的力相互平衡，浮力就是F上- F下，但是F上是由于水的重力挤压来的，所以F上就是水的重力挤压，这样就容易理解:浮力=水密度X重力加速度X排水面积。

原来基本公式的是默认F下在水面，为0的状态下，浮力=F上-F下=F上-0=排水的重力=水密度X重力加速度X排水体积但是桥墩明明是在水中的，按上面的基本公式你明明排开水了，就肯定有浮力的呀。。

3，桥墩浮力:

桥墩是深深的埋在湖底的，桥墩四周力抵消了，桥墩底部就没有水，这样一来，浮力本质的水作用力就不存在了，F上=0，从而水深的话还有F下，水的力把桥墩往下压了。

综合来说，浮力本质是物体下面有水，才有F上，浮力不存在了，就适用公式了。

90后聊基因

自古以来，人类就试图解释存在于生活中甚至宇宙中的许多奇迹，目前生活中的大多数事情都得到了科学的解释，主要是因为人类非常幸运的有许多爱因斯坦和牛顿这样的天才。但是，让人震惊的是，一些最平凡的日常概念对科学家来说就像对一般的蹒跚学步的孩子一样，一直都是一个谜，其中一个目前无法解释的现象就是为什么冰很滑。说冰是滑的就像说水是湿的一样，这是当我们懂事的时候就知道的事情，人类作为一个物种，在知道火是热的之前就应该知道冰是滑的，但是如果你问任何人为什么冰是滑的，他们不会有比原始人更好的解释。

冰的摩擦力小，使速滑运动员可以达到每小时五十多公里，花样滑冰运动员可以在令人眼花缭乱的圆圈中旋转。但在过去两个世纪的大部分时间里，科学家们一直在努力解释为什么冰是滑的。对于宇宙中的大多数物质来说，固相的密度大于液相，当一种物质冷却到足以形成固体时，它的分子就会形成紧密的排列。但是冰是不同的，当温度降到0摄氏度以下时，将水分子连接在一起的特殊氢键会在水分子结冰时产生额外的空间。固体冰实际上比液态水密度小，对科学家来说，这是一个线索，可以解释为什么冰这么滑。

理论一，压力使冰融化。这个想法来自于詹姆斯·汤普森，他在19世纪50年代计算出了描述冰的一个非常奇怪的性质——因为冰的密度比液态水小，所以在高压下它的熔点会降低，所以当你踩在上面时，体重的压力会导致冰的表层融化成水。人们很容易认为这就是溜冰鞋的工作原理，薄刃施加在冰面上的压力使足够多的水融化，从而减少摩擦快速滑行。但是要想让冰融化到足以滑冰，除非是大象穿高跟鞋那么大的压力。所以这个理论

理论二，摩擦生热使冰融化。溜冰鞋的薄刃在冰面上的压力无法解释冰鞋为什么能够滑行。那么摩擦力呢？溜冰鞋在冰面上的滑动产生足够的热量足以使冰融化。但这个理论并不能解释为什么冰一开始就异常滑，当你的脚一碰到冰面就容易滑倒，短时间不足以产生融化一层水所需的摩擦力。

理论三，冰的表面有一层液态水。在詹姆斯·汤普森解释压力会使冰融化的几年前，物理学家法拉第发现了冰的另一个迷人的特性——它的表面有一层薄薄的液体层。他的实验很简单，普通人也可以在家里做，在冰箱里迅速将两个冰块放在一起，速度要非常快，以免把冰块任何部分温度超过熔点，几小时后它们就粘在一起了。法拉第猜测，冰块粘在一起是因为它们周围有一层液体，当这些液体层相遇时，它们就会冻在一起，这种非常薄的液体层也使冰格外光滑。

但法拉第当时无法证明他的假设，当时也还没有原子和分子科学知识来帮助其解释。但是1987年，科学家通过x射线成像证实了这种准液体层的存在，它非常非常薄，厚度在1纳米和94纳米之间，比细菌小1000倍。最近，科学家们已经用极其灵敏的显微镜看到了液体表面。但水层理论也没有多大意义，如果你把水洒在厨房地板上，地板会变得很滑，但还是没有冰滑。

2018年，阿姆斯特丹大学科学家在《Journal of Chemical Physics》上发表了一篇论文，他们发现冰层表面并不是一层液态水，而是松散的水分子。冰有一个非常规则、整齐的晶体结构，晶体中的每个水分子都与另外三个水分子形成键，然而，冰表面上的水分子只与另外两个相连。由于与晶体的结合很弱，这些冰表面的水分子就容易翻滚，像分子弹珠一样，使人在它们的表面滑行。尽管在冰上打滑实际上是由这些水分子的滚动引起的，但这一层分子与液态水是不同的，事实上，这些分子在表面自由移动和扩散的方式使它们看起来更像二维的气体。

科学闰土

我们的老祖宗早就有说明了，只是我们愚蠢，还不能明白其中阴阳的道理而已。。。

《黄帝内经》曰：寒极生热，热极生寒。

就是说我们身体寒冷到极限的时候，就会由寒而转变为生热；身体发热到极限的热度后就会由热而生寒冷。

所以为什么有些人最后裸体而冻死？

就是因为冬天雪地上的极寒天气下，人的身体会感觉非常寒冷的，身体在寒冷到极限的话，就会转化为发热，所以人的身体感觉热，在最后死亡的时候感觉热了，就把衣服脱掉，最后而死亡。

为什么有些人最后还是裹住衣服而冻死？

善古天真

重力是最令人费解的，是离越远引力走书大还是离地球最近引力最大，接近地心处引力是无限大还是无限小。人只能马马虎虎，越想清楚就越不清楚

大海142581829

那是因为你不会使用合适的科学解释而已,正如你若动用初中数学又如何解释航天飞船可以上天的事?所以地球上就有了非常多的很容易用合适的科学知识就能解释得一清二楚的事却被各种专家活活扯成了"连科学也解释不了"了,全是因为当事人脑子不好使而乱用并不合适的科学知识去瞎解释当然一定解不了而已.

宇宙时空联盟

看到这个问题就想起来一个：自行车在跑起来的时候，可以依靠两个轮子保持平衡，停下来的时候就不行。这个问题应该如何解答？

關鍵字: 物理学 经典 科学