1.物理学家霍金首次公开24岁时博士论文的目的是什么?
10月23日,今年75岁的著名物理学家史蒂芬·霍金宣布,将他在24岁时撰写的博士论文上传到剑桥大学公开数据库上,供大众下载阅读。
这是霍金第一次向公众开放论文。通过公开论文,霍金希望能够帮助激发大众对太空领域的兴趣,分享其研究成果。
“我希望能激励世界各地的人们仰望星空,而不是只盯着他们的脚下。让他们想知道我们在宇宙中所处的位置,并试着去理解宇宙。不仅是我的研究,而是每一个伟大的、具有探索精神的研究,对于任何人来说,在世界上的任何地方,都应该可以自由不受阻碍的访问。”霍金发文写道:“每一代人都站在前人的肩膀上,就像我在剑桥的年轻博士研究一样,受到了牛顿、麦克斯韦尔和爱因斯坦的启发。”霍金说。
这篇名为“宇宙扩张的属性”的论文,共有134页。论文中,霍金利用宇宙的膨胀理论来挑战现有的引力理论,他认为,由于早期的摄动,星系是无法形成的。霍金还提供了一种引力辐射和膨胀的模型,表明时空奇异性是“不可避免的”。
听上去是不是有些生涩难懂,尽管如此,大众依旧对这位传奇的物理学大师充满了好奇。剑桥大学表示,霍金决定公开论文下载后,在不到24小时的时间里,这篇文章被下载了近6万次。因此,那些访问过剑桥网站的用户可能会发现,网站打开要比平时慢,甚至暂时无法打开。
21岁时,霍金患上肌萎缩侧索硬化症。完成这篇论文时,他24岁,当时就读于剑桥大学三一学院。从公开的论文看,病情对当时的他已经产生了影响。论文上可以看到他当时写得略显扭曲的字迹:“这篇论文是我的原创性工作。”
剑桥大学表示,在论文公开前,大众要想完整阅读霍金的博士论文,需要亲自跑到图书馆,或者支付65英镑(85美元)来获得一份扫描版。霍金的这篇论文是其开放存储库中“被要求最多的”,他们收到了“数百份”的请求。
除了激励大众对星空的研究热情外,霍金公开博士的论文也是在鼓励的剑桥大学的学生们。从现在开始,所有剑桥大学的毕业生都必须提供他们论文的电子版,霍金的举动可能会给他们信心,让他们会知道,公开自己的论文并没有想象中那么可怕。
斯蒂芬·威廉·霍金,1942年1月8日出生于英国牛津,英国剑桥大学著名物理学家,现代最伟大的物理学家之一、20世纪享有国际盛誉的伟人之一。
霍金21岁时患有肌肉萎缩性侧索硬化症(卢伽雷氏症),全身瘫痪,不能言语,手部只有三根手指可以活动。1979至2009年任卢卡斯数学教授,主要研究领域是宇宙论和黑洞,证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理,提出了黑洞蒸发理论和无边界的霍金宇宙模型,在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。
2.工学博士论文和理学博士论文有什么区别?
1.工学博士(Ph.D)读博士时学的专业属于工学学科(学科代码:08 包含:仪器仪表、能源动力、电气信息、交通运输、海洋工程、轻工纺织、航空航天、力学、生物工程、农业工程、林业工程、公安技术、植物生产、地矿、材料、机械、食品、武器、土建、水利、测绘、环境与安全、化工与制药等专业。),博士毕业后,被授予工学博士学位。
2.理学博士(Ph.D)区别于工学博士,博士所学专业属于理学学科(包括古代的理学和现代自然科学。,古代的理学指宋朝以后的新儒学,又称道学;现代理学通常是指研究自然物质运动基本规律的科学,如数学、物理、化学、生物学、天文、地质、地理等等。),博士毕业后,被授予理学博士学位。
对于工学和理学,虽然学科之间有紧密的联系,但是由于学科之间的研究重点和应用领域以及宏微观的概念不同,所以两者的博士论文内容差别还是很大的,具体差异要看所学的专业而定。
3.声速与空气、密度和压强的关系
某物理学博士的毕业论文是“声速与空气压强和空气密度的关系”。
他在文中给出了四个可能的关系式,其中只有一个是正确的,式中k为比例常数无单位,P为空气压强,ρ为空气密度。 正确的关系式 解: 虽然“声速与空气压强和空气密度的关系”不清楚,但声速的单位为m/s,压强P的单位为帕(N/m2)密度ρ的单位为(kg/m3),可知。
首先要知道重力加速度g单位是m/ s^2,单位n(牛顿)=单位kg(质量)*g(单位重力加速度)=kg m/s^2于是 就是kg * m/s^2 /m^2=m/s kg/m^3 影响音速的因素从声源发出的声波以一定的速度向周围传播,意味着声波的能量也以一定的速度向周围传播。目前所知,声波能够在所有物质(除真空外)中传播。
其传播速度由传声介质的某些物理性质,主要是力学性质所决定。例如,音速与介质的密度和弹性性质有关,因此也随介质的温度、压强等状态参量而改变。
气体中音速每秒约数百米,随温度升高而增大,0℃时空气中音速为331.4米/秒,15℃时为340米/秒,温度每升高1℃,音速约增加0.6米/秒。通常,固体介质中音速最大,液体介质中的音速较小,气体介质中的音速最小。
另外,不均匀介质中的音速处处不等。各向异性介质中的音速随传播方向而异。
在有些情况下音速还与声波本身的振幅、频率、振动方式(纵波声速、横波声速等)有关。如果传播介质的尺寸不够大,则其边界对音速也有影响。
因此为了使音速的量值确切地表征传声介质的声学特征,不受其几何形状的影响,一般须规定传声介质的尺寸足够大(理论上为无限大)情况下的声波传播速度。有时为了实用上的方便,也列出某些特殊情况下的音速,如固体细棒中的音速。
4.王建波的研究方向
王建波,武汉大学物理学院教授、博士生导师、电镜中心副主任;中国电子显微学会常务理事、物理与材料专业委员会委员,湖北省电镜学会理事;获教育部“新世纪优秀人才支持计划”(2007年)、湖北省青年杰出人才基金资助(2005年);获湖北省自然科学一等奖(2005年,排名第4)、湖北省优秀博士论文等。
主要从事固体材料纳微乃至原子尺度超微结构的电子显微学表征以及相关模拟计算研究工作。主持的项目包括有2项国家自然科学基金、1项教育部“新世纪优秀人才支持计划”基金、1项湖北省青年杰出人才基金、1项教育部留学回国人员启动基金等。发表科研论文近百篇。
主讲课程包括《现代物理方法在材料表征中的应用》、《现代固体物理》(高校师资班)、《固体物理实验》(组织)等研究生课程和《力学(含理论力学)》、《普通物理(含光学)》、《固体现代分析》等本科生课程。2006年获湖北省精品课程(光学,排名第4)。其它教学奖项包括校本科教学质量优秀奖、校优秀研究生课程、院青年教师教学比赛一等奖两次等。
培养毕业博士4名、硕士10多名、本科生10多名,其中两人分获湖北省优秀本科毕业论文一、三等奖。课题组在读硕士博士研究生8名。在凝聚态物理、材料物理与化学、纳米科学与技术三个方向招收研究生。
5.简·丁伯根的介绍
简·丁伯根(1903年4月12日—1994年6月9日),出生于荷兰海牙。主要从事于把统计应用于动态经济理论,1969年与拉格纳·弗里希共同获得诺贝尔经济科学奖。简·丁伯根教授主要从事于把统计应用于动态经济理论。他在这个领域中的伟大先驱著作是美国周期波动的经济讲师研究。这次杰出的研究的一个重要标,是设法定量地明确各个因素的重要性,以便检验现有许多商业循环学说的解释价值。
6.大学物理论文关于X射线和多普特效应
康普顿(Arthur Holly Compton)教授是美国著名的物理学家、“康普顿效应”的发现者。
1892年9月10日康普顿出生干俄亥俄州的伍斯特,1962年3月15日于加利福尼亚州的伯克利逝世,终年70岁。 康普顿出身于高级知识分子家庭,其父曾任伍斯特学院哲学救授兼院长。
康普顿的大哥卡尔(KarL)是普林斯顿大学物理系主任,后来成为麻省理工学院院长,他是康普顿最亲密的和最好的科学带路人。 康普顿中学毕业后,升入伍斯特学院。
该院具有悠久的历史传统,这对康普顿一生的事业具有决定性的影响。在这里,他所受的基础教育,几乎完全决定了他一生中对生活、科学的态度。
在学院以外,康普顿熟悉许多感兴趣的事物,诸如密执安的夏令营、卡尔早期的科学实验,等等。所有这些对康普顿以后的科学生涯也都超着重要的作用。
1913年,康普顿从伍斯特学院毕业后,进入普林斯顿大学深造,1914年取得硕士学位,1916年取得博士学位。他的博士学位论文起先由里查逊(O·W·Richardson)指导,后来在库克(H·L·Cooke)指导下完成。
取得哲学博士学位后,康普顿在明尼苏达大学(1916—1917)担任为期一年的物理学教学工作,随后在宾夕法尼亚州的东匹兹堡威斯汀豪斯电气和制造公司担任两年研究工程师。在此期间,康普顿为陆军通讯兵发展航空仪器做了大量有独创性的工作;并且还取得钠汽灯设计的专利。
后面这一项工作跟他以后在美国俄亥俄州克利夫兰内拉帕克创办荧光灯工业密切相关;在内拉帕克期间,他跟通用电气公司的技术指导佐利·杰弗里斯(Zay Jeffries)密切配合,促进了荧光灯工业的发展,使荧光灯的研制进入最活跃的年代。 康普顿的科学家生涯是从研究X射线开始的。
早在大学学习时期,他在毕业论文中,就提出一个新的理论见解,其大意是:在晶体中X射线衍射的强度是与该晶体所含的原子中的电子分布有关。在威斯汀豪斯期间(1917——1919);康普顿继续从事X射线的研究。
从1918年起,他在理论在获得X射线吸收与和实验两方面研究了X射线的散射。散射数据之间的定量吻合之后,根据J·J·汤姆逊的经典理论,康普顿提出了电子有限线度(半径1.85*10-10”cm)的假设,说明密度与散射角的观察关系。
这是个简单的开端,却导致了后来形成的电子以及其它基本粒子的“康普顿波长”概念。这个概念后来在他自己的X射线散射的量子理论以及量子电动力学中都充分地得到了发展。
在这一时期他的第二项研究,是1917年在明尼苏达大学跟奥斯瓦德·罗格利(Oswrald Rognley)一起开始的,这就是关于决定磁化效应对磁晶体X射线反射的密度问题。这项研究表明,电子轨道运动对磁化效应不起作用。
他认为铁磁性是由于电子本身的固有特性所引起的,这是一个基本磁荷。这一看法的正确性后来由他在芝加哥大学指导的学生斯特思斯(J·C·Stearns)用实验得出的结果作了更有力的证明。
第—次世界大战后,1919至1920年间,康普顿到英国进修,在剑桥卡文迪许实验室从事研究。当时卡文迪许实验室正处于最兴旺发达的年代,许多年青有为的英国科学工作者从战场转到这里跟随卢瑟福、J·J·汤姆逊进行研究。
康普顿认为它是一个最鼓舞人心的年代,在这段时间里他不仅限卢瑟福建立了关系;而且也得以与汤姆逊会面。当时,汤姆逊对他的研究能力给以高度的评价,这极大地鼓舞了康普顿,使他对自己的见解更加充满信心。
康普顿跟汤姆逊的友好关系二直保持到生命的最后一刻。 在剑桥期间,由于高压X射线装置不适用,康普顿便改用γ射线进行散射实验。
这—实验不仅证实格雷(T·A·Gray)其他科学家早期研究的结果,同时也为康普顿对X射线散射实验作更深人的研究奠定了基础。 之后,康普领于1920年回到美国,在圣路易斯华盛顿大学担任韦曼·克劳(Wayman Crow)讲座教授兼物理系主任。
在这里他作出了对他来说是最伟大的一个发现。当时,康普顿把来自钼靶的X射线投射到石墨上以观测被散射后的x射线。
他发现其中包含有两种不同频率的成分,一种频率(或波长)和原来人射的X射线的频率相同,而另一种则比原来人射的父射线的频率小。这种频率的改变和散射角有一定的关系。
对于第一种不改变频率的成分可用通常的波动理论来说明,因为根据光的波动理论,散射不会改变入射光的频率。而实验中出现的、第二种频率变小的成分却令人费解,它无法用经典的概念来说明。
面对这种实验所观测到的事实,康普顿于1923年提出了自己的解释。他认为这种现象是由光量子和电子的相互碰撞引起的。
光量子不仅具有能量,而且具有某些类似力学意义的动量,在碰撞过程中,光子把一部分能量传递给电子,减少了它的能量,因而也就降低了它的频率。另外,根据碰撞粒子的能量和动量守恒,可以导出频率改变和散射角的依赖关系,这也就能很好地说明了康普顿所观测到的事实。
这样一来,人们不得不承认:光除了具有早巳熟知的波动性以外,还具有粒子的性质。这就说明了一束光是由互相分离的若干粒子所组成的,这种粒子在许多方面表现出和通常物质的粒子具有同样的性质。
康普顿的这一科学研究成。
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