¿Qué avances científicos y tecnológicos permitirán a la civilización humana dar un salto adelante? ¿Por qué?
El progreso de la civilización humana a menudo se basa en el desarrollo de la ciencia y la tecnología. Los grandes avances en la ciencia y la tecnología pueden incluso traer una nueva revolución industrial a la humanidad y hacer avanzar rápidamente la civilización humana. Históricamente, la invención y mejora de la máquina de vapor contribuyó a la primera revolución industrial; la invención de generadores, motores eléctricos y otros equipos eléctricos contribuyó a la segunda revolución industrial. La tercera y cuarta revoluciones industriales también fueron generadas por importantes avances en ciencia y tecnología.
En términos generales, es difícil para los humanos predecir con precisión qué tipo de avance tecnológico será la próxima revolución industrial, pero generalmente podemos saber qué impacto puede tener un avance tecnológico. Hay muchas tecnologías importantes que pueden promover el desarrollo de la civilización humana. A continuación se muestran algunas:
1. Baterías
El inventor de las baterías de litio ha ganado el Premio Nobel de Química. La aparición de las baterías de litio ha desempeñado un papel muy importante en la entrada de los seres humanos en la era de la información. Sin baterías de litio, su teléfono móvil podría ser tan grande como un ladrillo y su seguridad no está bien garantizada. Sin embargo, las baterías de litio todavía no pueden satisfacer la demanda humana de baterías. La industria del automóvil se está desarrollando hacia el uso de la electricidad como fuente de energía, pero es difícil utilizar baterías de litio como fuente de energía en la industria del automóvil a gran escala. En la actualidad, las pilas de combustible de hidrógeno tienen más potencial. Quizás este tipo de batería pueda traer una revolución en las baterías a la humanidad y promover aún más el desarrollo de otras industrias.
2. Fusión nuclear controlable
Hace muchos años, los humanos hemos estado trabajando duro para lograr una fusión nuclear controlable, y los resultados logrados en Tokmak y stellarator han hecho que la gente vea esperanza. Una vez que se logre una fusión nuclear controlable, el problema energético podrá resolverse fundamentalmente durante mucho tiempo.
3. Terapia con células inmunitarias, terapia con células madre
Aproximadamente un tercio de las personas encontrarán cáncer a lo largo de su vida. Una de las principales razones por las que el cáncer es tan difícil de vencer es que el sistema inmunológico no lo trata como algo diferente. Al regular el sistema inmunológico del cuerpo para que pueda responder con precisión a las células tumorales, se puede lograr el propósito de la acción antitumoral. En la actualidad, esta tecnología se ha desarrollado rápidamente. La terapia con células madre también ha encontrado aplicaciones clínicas cada vez mayores.
4. Tecnología cuántica
El siglo pasado fue un período en el que se estableció la mecánica cuántica y nació el desarrollo de industrias como la de los semiconductores. En este siglo se espera que entre la tecnología cuántica. un período de rápido desarrollo. Actualmente, la tecnología cuántica se utiliza principalmente en los campos de la comunicación cuántica, la computación cuántica y la medición de precisión cuántica. Aunque es una pequeña prueba de habilidades, el trabajo que se puede realizar es difícil o imposible de lograr con la tecnología tradicional. La tecnología de comunicación cuántica de China ya se ha aplicado y Google también ha logrado la "hegemonía cuántica". La tecnología cuántica tendrá un gran impacto en el desarrollo de la civilización humana en este siglo.
¡Definitivamente es un reactor de fusión nuclear controlable!
Actualmente, tanto Estados Unidos como China están gastando enormes recursos humanos y materiales para desarrollar este árbol tecnológico. Se puede decir que una vez que se domine esta tecnología, la humanidad recibirá energía limpia de costo casi nulo, lo que inevitablemente desencadenará la cuarta revolución industrial, y luego formará un desarrollo industrial radial centrado en plantas de energía de fusión nuclear, lo que conducirá a un cambio social.
Muchos problemas de la sociedad actual son, en última instancia, cuestiones energéticas. El consumo directo de energía de la sociedad moderna puede representar entre el 40% y el 50% de todo el consumo social. Si tenemos más energía y más barata, la manifestación directa es que las materias primas utilizadas en diversas industrias a nuestro alrededor se volverán muy baratas (porque la fundición de metales, por ejemplo). por ejemplo, es un gran consumidor de energía).
Abrimos la mente, si tenemos un reactor de fusión nuclear controlable y sostenible, qué podemos hacer con él:
1: Resolver el problema de la escasez de agua dulce: Somos completamente Puros Se puede obtener agua dulce electrolizando el agua de mar, e incluso las plantas de tratamiento de aguas residuales se pueden tratar de esta manera. No solo resuelve el problema de la contaminación, sino que también permite la utilización ilimitada del agua en las ciudades. Para purificar el aire, el vapor de agua se condensa y solucionaremos el problema de la escasez de agua.
2: Popularización de la tecnología de suministro de energía inalámbrica: Todos los aparatos eléctricos e incluso los automóviles que nos rodean pueden funcionar de forma inalámbrica. Aunque la eficiencia de este método de suministro de energía es muy baja, tenemos más electricidad de la que podemos consumir. .
En ese momento, nuestros diversos dispositivos portátiles y terminales móviles no necesitaban cargarse siempre que estuvieran en ciudades con buena infraestructura. Dado que no había cuellos de botella en la batería, el rendimiento de muchos terminales móviles podía mejorarse. muy bueno.
Los electrodomésticos de nuestros hogares ya no necesitan funcionar con cables de alimentación (aquí, consulte un pasaje del "Bosque oscuro de tres cuerpos" de Liu Cixin, incluso los vasos de agua tienen función de calefacción).
Básicamente, es posible que los automóviles no necesiten repostar combustible, porque dondequiera que haya carreteras, hay dispositivos de radiación de potencia de microondas a ambos lados de las carreteras.
3: Producción industrial de alimentos: Podemos usar materias primas baratas para construir fábricas de alimentos y luego usar electricidad barata para crear cultivos de luz potentes en alta densidad, y el costo de los alimentos también aumentará. volverse más bajo.
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Si China tuviera esta tecnología, la imagen sería demasiado hermosa para imaginarla.
Cualquier proyecto científico y tecnológico que se encuentre actualmente en "dificultades tecnológicas" o "cuellos de botella tecnológicos" puede lograr avances y la civilización humana dará un salto adelante.
En cuanto a la plataforma científica y tecnológica actual, existen los siguientes proyectos o campos de ciencia y tecnología una vez que se logren avances, la civilización humana logrará un salto:
En primer lugar, en. En el campo energético general, si la energía solar contenida en el aire o el agua se puede convertir directamente en energía mecánica giratoria, la "crisis energética" y sus amenazas terminarán en la industria y la vida cotidianas de la humanidad, y los seres humanos tendrán un suministro inagotable y Energía limpia inagotable, energía segura y barata.
Esta tecnología ha sido superada por el último invento "Tecnología de motor de potencia térmica total con rueda de pico" y solo necesita industrializarse y promoverse a nivel nacional.
Esta tecnología se puede utilizar en: La generación de energía eléctrica puede reemplazar al 100% la generación de energía térmica actual; El transporte de automóviles (incluido el transporte de pasajeros y militar) puede lograr el reemplazo del 100% del actual motor diésel, motor de gasolina y otros sistemas marítimos (incluido el transporte de pasajeros y militar) pueden reemplazar al 100% los actuales sistemas de motores diésel y turbinas de vapor. El efecto final es reducir a cero el consumo de energía fósil y la contaminación en estos campos, y reducir los costos de la tecnología a menos del 20% del nivel original.
En segundo lugar, en el campo de la biología molecular, si los defectos de los genes (ADN) existentes (humanos, animales, vegetales) pueden repararse o curarse artificialmente, será posible: curar el cáncer, curar el SIDA, curar para el síndrome de exceso de trabajo, cura para niños con defectos o enfermedades genéticas congénitas, etc., así como alimentos más seguros, nutritivos y de alto rendimiento, etc.
En tercer lugar, en el campo de la fusión nuclear (sol artificial), si se pueden lograr reacciones continuas y estables y el dispositivo se puede miniaturizar a menos de 5 toneladas, proporcionará energía suficiente para que los humanos puedan viajar a través de la galaxia y permitir a los humanos realizar exploración e investigación espacial dentro de la galaxia.
En cuarto lugar, en el campo de la comprensión de la energía, si comprende la naturaleza de la energía, domina las leyes de la energía oscura, los métodos, procesos o dispositivos para su recolección y utilización, y miniaturiza el dispositivo a menos de 5 toneladas, proporcionará suficiente energía para que los humanos salgan volando de la Vía Láctea y viajen a través del "universo" actualmente definido, lo que permitirá a los humanos realizar exploración e investigación espaciales.
En los últimos 100 años aproximadamente, no ha habido grandes avances en la ciencia teórica básica, lo que hace suspirar a la gente: han pasado 354 años desde el Año Milagro de Newton en 1666 y el Año Milagroso de Einstein en 1905. Años y 115 años después, ¿ha llegado la ciencia hoy a un punto crítico?
Como todos sabemos, la ciencia y la tecnología son las principales fuerzas productivas, y el progreso social es inseparable de la promoción de la ciencia. La razón por la que la sociedad actual se ha desarrollado a alturas sin precedentes tiene algo que ver con el sistema teórico científico casi completo que nos establecieron nuestros predecesores.
Hoy en día, algunas ciencias y tecnologías avanzan lentamente en la exploración humana. Sin embargo, una vez que se logren avances, la civilización humana dará un salto. Hoy, Science Art Garden enumera varias de estas tecnologías. Fusión nuclear controlable
Sin embargo, hasta el día de hoy, los humanos siguen siendo inseparables de la energía fósil. Debido a las limitadas reservas de energía fósil en la Tierra, los científicos estiman que si los humanos no logran lograr avances en energía, por el momento. A finales de este siglo, las cuestiones energéticas se convertirán en el mayor problema para la humanidad.
El uso racional de la energía nuclear es el principal avance para solucionar este problema.
La humanidad ha estado investigando y construyendo plantas de energía nuclear desde mediados del siglo pasado, pero la tecnología nuclear comercial actualmente disponible para los humanos es sólo tecnología de fisión nuclear.
A diferencia de la fisión nuclear, la fusión nuclear es el proceso en el que dos núcleos atómicos se unen para formar uno, liberando una gran cantidad de energía. La energía del sol proviene de la fusión del deuterio y el tritio, y la fusión nuclear se produce en el sol desde hace 5 mil millones de años.
Es precisamente por el mismo principio que el sol que la fusión nuclear controlable se llama sol artificial. De hecho, las explosiones de bombas de hidrógeno también son un tipo de tecnología de fusión nuclear. Sin embargo, los científicos esperan que controlando eficazmente el proceso de fusión nuclear se pueda producir energía de forma continua y estable para su utilización.
La fusión nuclear tiene muchas ventajas sobre la fisión nuclear.
En primer lugar, la energía de fusión nuclear contenida en la Tierra es mucho más rica que la energía de fisión nuclear. Según las estimaciones de los científicos, hay 45 billones de toneladas de deuterio en el agua de mar. Se puede decir que la energía de fusión nuclear contenida en la Tierra es aproximadamente 10 millones de veces la energía de fisión nuclear total que pueden liberar los elementos nucleares fisionables que contiene. ser energía inagotable.
En segundo lugar, no libera gases contaminantes ni produce la radiación nuclear de alto nivel y a largo plazo que se produce en la fisión nuclear, por lo que la fusión nuclear es limpia y segura.
De hecho, la tecnología de fusión nuclear controlable de mi país se encuentra actualmente en una posición de liderazgo en el mundo. Entre ellos, el reactor EAST en Hefei es el primer reactor del mundo que cumple con los estándares prácticos de ingeniería. Todavía estamos lejos de una fusión nuclear controlable. Los días de negocios no están lejos. Tecnología de vuelo más rápida que la luz
El vasto universo siempre ha sido el objetivo de la exploración humana. Sin embargo, debido a las actuales limitaciones de velocidad de los aviones humanos, nuestra comprensión del universo está lejos de ser suficiente. Einstein nos dijo una vez que ningún objeto con masa puede viajar más rápido que la velocidad de la luz. Sin embargo, incluso si volamos a la velocidad de la luz, el alcance del universo que podemos explorar es muy limitado.
Entonces, ¿se puede superar la velocidad de la luz? De hecho, la velocidad de la luz no es insuperable y no faltan fenómenos superligeros en el universo. Por ejemplo, la velocidad de expansión del universo supera con creces la velocidad de la luz.
Actualmente, los científicos han propuesto tres tecnologías que podrían superar la velocidad de la luz.
1. Tecnología del "motor warp". El universo no es un vacío. Puede considerarse como una sustancia elástica, estirable y curva que puede distorsionar dinámicamente el espacio y el tiempo. Esta flexibilidad permite a la nave espacial volar "más rápido que la luz" en la estructura espacio-temporal. La aplicación de esta tecnología ha aparecido muchas veces en muchas obras de ciencia ficción y actualmente es la principal dirección de investigación de los científicos para lograr una tecnología de vuelo más rápida que la luz.
2. Tecnología de entrelazamiento cuántico. Dos pequeñas partículas entrelazadas en el mundo microscópico, incluso si están separadas en dos lugares muy lejanos, si el estado de una partícula cambia, la otra partícula puede sentirlo en un instante. instantáneo para detectar sus cambios y realizar los cambios correspondientes, la velocidad de inducción es instantánea. Este fenómeno se llama "entrelazamiento cuántico". Algunas personas también lo llaman "acción espeluznante a distancia". Este fenómeno superligero abre una nueva puerta para que los humanos logren vuelos superligeros.
3. Tecnología de lanzadera de agujero de gusano Según la teoría de la relatividad, si la masa o la energía es lo suficientemente fuerte, es posible perforar un agujero en el espacio y el tiempo del universo y conectar dos universos distantes. A través de él, podrás alcanzar rápidamente el objetivo: lograr un vuelo más rápido que la luz. En otras palabras, al conectar diferentes tiempos y espacios a través de agujeros de gusano, las personas pueden alcanzar fácilmente espacios y tiempos a decenas de miles de años luz de distancia.
Sin embargo, abrir un agujero de gusano requiere una cantidad extremadamente grande de energía, lo que es simplemente imposible con la tecnología humana actual. Quizás se pueda lograr en el futuro cuando los métodos humanos obtengan energía más fuerte. Superconductores a temperatura ambiente
Los científicos descubrieron por primera vez el fenómeno de la superconductividad en 1911. Después de más de 100 años de desarrollo, la temperatura de los superconductores ha aumentado hasta aproximadamente 140 K y poco a poco ha comenzado a utilizarse comercialmente. Las condiciones de temperatura ultrabaja requeridas para los materiales superconductores siguen siendo extremadamente bajas y limitan en gran medida su alcance de aplicación.
Un superconductor es un conductor cuya resistencia es cero por debajo de una determinada temperatura. Además de la superconductividad, los superconductores también tienen propiedades completamente diamagnéticas. Entonces, ¿cómo cambiará nuestras vidas la adición de superconductores a temperatura ambiente?
En primer lugar, debido a que los superconductores a temperatura normal no tienen resistencia a temperatura ambiente, el consumo eléctrico de los electrodomésticos diarios desaparecerá.
Por lo tanto, el rendimiento y la eficiencia eléctrica de diversos aparatos eléctricos mejorarán cualitativamente y se incorporarán componentes eléctricos más finos a nuestras vidas. Al mismo tiempo, serán posibles ordenadores superconductores y ordenadores cuánticos extremadamente rápidos.
En segundo lugar, el uso de superconductores a temperatura ambiente como devanados de generadores puede minimizar las pérdidas de generación de energía, facilitando la generación de energía. Las líneas de transmisión hechas de materiales superconductores pueden transportar electricidad a los usuarios casi sin pérdidas. Sin embargo, debe saber que alrededor del 15% de la energía eléctrica se pierde en las líneas de transmisión actuales con conductores de cobre y aluminio.
En tercer lugar, debido al diamagnetismo de los materiales superconductores, si el material superconductor se coloca encima de un imán permanente, el campo magnético del imán no puede pasar a través del superconductor, y el imán y el superconductor se repelerán entre sí. , haciendo que el superconductor levite sobre el imán. Los trenes maglev superconductores de alta velocidad se crean utilizando este efecto de levitación magnética. El avance de los superconductores de temperatura normal hará que el transporte maglev se utilice más ampliamente. Resumen
De hecho, también existen tecnologías como la inteligencia artificial potente, la terapia con células madre y la comunicación cuántica. Una vez que se logran avances, también pueden afectar profundamente nuestras vidas debido al espacio limitado. lo anterior primero.
En primer lugar, debemos superar la minimización de los microscopios de alta energía. Estos microscopios son muy importantes en campos como la química física, la estructura humana, el tratamiento médico, la observación astronómica, etc.
En segundo lugar, atravesar la atmósfera terrestre para lograr viajes espaciales de más de 40 kilómetros por segundo.
En tercer lugar, encontrar materiales que sean súper resistentes a altas y bajas temperaturas y que se mantengan sin cambios durante miles de años.
Esto permitirá a la civilización humana dar un salto cualitativo.
Estados Unidos ya ha operado una computadora cuántica, que actualmente es el mayor avance tecnológico que puede permitir que la civilización humana logre un rápido desarrollo. Su velocidad de cálculo es un millón de veces más rápida que la de una supercomputadora. Puede simular el pensamiento humano e incluso puede superar la sabiduría humana. 5G6G es un medio para aplicaciones de alta tecnología y las computadoras cuánticas son el cerebro de las aplicaciones de alta tecnología. Mucho miedo, viene el diablo todopoderoso.
Batería de súper capacidad. Imaginemos que un coche eléctrico está equipado con una batería del tamaño de un ordenador portátil, con una autonomía de 2.000 kilómetros y que sólo tarda diez minutos en cargarse una vez; este tipo de batería se utiliza en los teléfonos móviles y puede durar medio año; con una sola carga; se utiliza una súper batería en Un avión Boeing 777 puede volar de Beijing a Nueva York con una sola carga. En ese momento, la generación de energía de fusión nuclear controlable ya era bastante madura y segura. de electricidad era sólo una décima parte de lo que es ahora. ¡Piense en cuánto cambiará la sociedad humana!
El progreso de la civilización humana siempre se ha basado en el gran desarrollo de las fuerzas productivas. La ciencia y la tecnología son los factores más importantes para mejorar la productividad y, naturalmente, también son una importante fuerza impulsora del progreso de la civilización humana. En particular, la aparición de la máquina de vapor provocó la revolución industrial en el siglo XVIII. No fue hasta principios del siglo XX que fue reemplazada gradualmente por los motores de combustión interna y las turbinas de vapor. La invención de la electricidad y la propulsión eléctrica son la base de la industria moderna, y la aparición de las computadoras en la década de 1940 mejoró una vez más el nivel de la civilización humana.
Con el desarrollo de las comunicaciones, las computadoras modernas y otras tecnologías, el desarrollo de la civilización humana ha alcanzado una nueva etapa. Actualmente es previsible que en unas pocas décadas se logren avances en campos de la ciencia y la tecnología, como la computación cuántica y la fusión nuclear controlada, que puedan impulsar a la civilización humana a lograr un salto cualitativo y alcanzar un nuevo nivel.
La computación cuántica logrará por completo la potencia informática central necesaria para la inteligencia artificial. Una vez que la computación cuántica madure, a través de la computación cuántica + computación de borde + conexión continua, los seres humanos entrarán en la era de la inteligencia artificial, que puede aumentar la productividad humana cientos y miles de veces. Libera a los seres humanos de las actividades de producción y aprendizaje en la mayoría de los campos, para que puedan concentrarse plenamente en la creación y tener suficiente energía para regresar a la esencia de la vida, promoviendo así un salto adelante en la civilización.
La fusión nuclear controlada puede proporcionar a los humanos energía abundante casi ilimitada, satisfaciendo así por completo el crecimiento exponencial de la demanda de energía necesaria para el salto de la civilización humana. Y cambiar por completo la dependencia de la humanidad de la energía fósil y reducir significativamente la contaminación causada por la energía fósil. Sólo con energía limpia suficiente e inagotable podrá lograrse un avance importante en la civilización humana.
Sin embargo, los avances tecnológicos teóricos en los dos campos anteriores no son suficientes. Ambos requieren una gran cantidad de acumulación tecnológica y una industrialización continua para madurar antes de que puedan producir resultados sustanciales.
Además, estos campos científicos y tecnológicos no pueden lograr la capacidad de cambiar la civilización humana de forma aislada. También deben desarrollar una serie de ciencias y tecnologías correspondientes simultáneamente para crear un sistema completo de Industria 4.0 e Industria 5.0 y, sobre esta base, deben acumular enormes cantidades. La capacidad de producción y la riqueza social conducirán a un salto en la civilización. Este proceso de acumulación puede durar décadas o incluso más.
Los avances teóricos en ciencia y tecnología en estos dos campos pueden tardar décadas, y la industrialización, promoción y aplicación a gran escala también tardarán al menos varias décadas. Después de décadas de acumulación de recursos sociales y riqueza bajo una productividad tan eficiente, esta importante mejora de la civilización humana puede tardar cientos de años.
¡La comida, la ropa, la vivienda, el transporte, la tecnología y los inventos son todos importantes! En términos de alimentación, el desarrollo de tecnología de almacenamiento y compresión de alimentos permitirá que los viajes espaciales humanos resuelvan el problema alimentario. En términos de desgaste, la invención de la capa de invisibilidad del traje de vuelo permitirá a los humanos deshacerse por completo de los viajes bidimensionales y realizar viajes verdaderamente tridimensionales sin barreras a voluntad. En términos de vida, las aeronaves a gran escala que permanecen en el aire durante mucho tiempo permitirán a los humanos convertir el espacio en un mar, y el espacio vital humano será completamente tridimensional. En términos de industria, el desarrollo del poder aerodinámico, el éxito y la miniaturización de la fusión nuclear llevarán a los humanos hacia el cielo estrellado, y los avances en la medicina de la vida, como la medicina de la longevidad y el desarrollo de maquinaria biónica, extenderán enormemente la esperanza de vida humana.
Es bueno tener un título ambicioso. Hablar de intuición es sólo como referencia. Los avances científicos y tecnológicos, si la penicilina se descubriera por casualidad, ya no serían posibles. La alta tecnología del futuro debe guiarse por principios científicos profundos.
Este artículo se centra en los avances e innovaciones en el pensamiento físico, con el objetivo de romper con algunos círculos viciosos y trampas de la lógica divina. Luego dé algunas ideas y suposiciones sobre la innovación de equipos técnicos. El gran avance en el pensamiento físico es el "método de distribución de densidad".
Las matemáticas son una tecnología operativa para construir modelos abstractos. Los modelos específicos solo son adecuados para situaciones específicas. No pueden ser demasiado precisos ni tener demasiados errores. el modelo no puede. Es de sentido común.
Física, estudio de las relaciones dinámicas de los sistemas físicos. "Dinámica" se expresa como el movimiento de entidades, y "fuerza" depende de la transmisión de campos. Física Dinámica, el estudio de las relaciones entre entidades y campos.
Los modelos dinámicos actuales, como ecuaciones matriciales, ecuaciones de onda, funciones de onda e integrales de trayectoria, no son adecuados para efectos de campo.
El autor cree que la gravedad, la energía, la corriente, la intensidad magnética y la frecuencia de las ondas son todos efectos de campo estimulados por el movimiento de entidades que perturban el espacio.
El campo también se llama campo de vacío, campo espacial y campo espacial. Hay muchos tipos de campos: campo gravitacional, campo electromagnético, campo eléctrico y campo magnético.
El funcionamiento de los efectos de campo se puede simplificar a la densidad del campo de vacío, incluyendo la densidad de masa, la densidad de energía y la probabilidad. densidad del campo.
Los fermiones, principalmente electrones (e) y protones (p), o positrones y electrones negativos, tienen tanto una densidad neta basada en su propio radio de espín como una densidad bruta basada en los espines cercanos que oscilan. localmente y no oscila cerca.
El anillo de quarks en el interior del protón equivale a un positrón, y el resto son equivalentes a bosones o campos medios de alta densidad, que sirven como núcleos de muones.
La esencia de los neutrones es simplemente una partícula compuesta causada por la fuerte fuerza electromagnética de electrones y protones (es decir, fuerza nuclear débil) bajo restricciones específicas.
El átomo básico, el sistema de dos cuerpos compuesto por electrones y protones, es el átomo de protio, que es el átomo básico para la construcción de átomos compuestos.
Lógica de entidades, en el espacio interior de un átomo de protio se conservan los momentos de momento de los electrones fuera del núcleo y de los electrones dentro del núcleo.
Varios átomos. En los cuerpos celestes masivos como las supernovas, los átomos de protio se superponen entre sí, creando átomos ligeros, pesados y superpesados.
La fuente de los minerales Debido a la explosión de la supernova y la creación de la tierra, los átomos con diferentes distribuciones de densidad se distribuyeron caóticamente y se convirtieron en minerales terrestres. El significado de la distribución de densidad de probabilidad de los electrones
La densidad de probabilidad se refiere principalmente a la probabilidad del número o puntos de las trayectorias de movimiento de alta velocidad de los electrones fuera del núcleo en el espacio dentro del átomo y de los electrones en el núcleo en el espacio dentro del núcleo. Entre ellos:
El radio de actividad de los electrones en el espacio interior del átomo y fuera del núcleo. El radio atómico, r=0,1 nanómetro, oscila cíclicamente a v=2200 kilómetros/segundo en promedio, y el. El número de ciclos por segundo es n=v/2πr=140.000 veces.
De esto se puede deducir:
①Densidad lineal de la distribución de probabilidad radial de los electrones fuera del núcleo:
ρ?=n/r=1.4 10?/10 =1.4 10[m ? ]
②La densidad superficial de la distribución de probabilidad tangencial de los electrones fuera del núcleo:
ρ?=n/πr?=1,42 10[m ?]
③ La densidad corporal de la distribución de probabilidad radial bidireccional de los electrones fuera del núcleo:
ρ?=n/4.2r?=3.4 10[m ?]
La actividad Radio de los electrones fuera del núcleo en el espacio interior del núcleo. El radio nuclear, r*=2,8 Fermi, oscila cíclicamente a v=220.000 metros/segundo en promedio, y el número de ciclos por segundo es n*=v/2πr*. = 1,4 millones de veces. Se puede deducir de esto:
④La densidad lineal de la distribución de probabilidad radial de los electrones en el núcleo:
ρ*?=n*/r*=1.4 10?/( 2.8 10 ) =5 10[m ?]
⑤La densidad superficial de la distribución de probabilidad tangencial de los electrones en el núcleo:
ρ*?=n*/πr*?=1.42 10[m ? ]
⑥La densidad de volumen de la distribución de probabilidad radial bidireccional de los electrones en el núcleo:
ρ*?=n*/4.2r*?=3.4 10 [m ?]
A partir de la densidad de distribución de probabilidad de los electrones fuera del núcleo y los electrones dentro del núcleo, se puede ver que el espacio interior del átomo y el nucleón está casi lleno con un electrón.
Además, el efecto combinado de la presión antidegeneración sobre la distribución de la densidad provocada por el libre movimiento de los electrones conduce a la rigidez de los átomos y los núcleos. La importancia de la distribución de densidad de probabilidad de los electrones fuera del núcleo
Significado 1: Explicar la estructura hiperfina del espectro atómico
Los electrones en cada punto de la distribución de probabilidad están perturbando el campo medio del espacio dentro del átomo, excita ondas electromagnéticas de diferentes frecuencias, el número de puntos de electrones de densidad superficial = el número de onda de las ondas electromagnéticas: ν(~)=ρ?.
Se puede observar que la distribución de densidad de probabilidad de las trayectorias de los electrones fuera del núcleo determina la distribución de ondas electromagnéticas inseparables en el espacio exterior del átomo.
Significado 2: Explica la estructura de la memoria de la batería de células cerebrales
Obviamente, el elemento central de la batería de células cerebrales en el hipocampo del cerebro humano son los electrones extranucleares. La distribución de probabilidad de los electrones extranucleares en las baterías de las células cerebrales depende de diferentes señales de estímulo externo, y la esencia de la señal son las ondas electromagnéticas de un espectro específico. Densidad de masa y densidad de energía de los medios de campo
Según la reacción de aniquilación de electrones y positrones, los fotoelectrones (e o e) liberados por el generador de electrones en el tubo de vacío se colocan en fuertes campos magnéticos mutuamente opuestos. Hay un electrón que invierte el polo norte y sur, se convierte en un positrón (e o e). Cuando el positrón y el electrón negativo se aceleran a la velocidad de la luz respectivamente, intenten colisionar entre sí y se producirá el efecto de aniquilación:
e +e +2 ?m?c? γ +γ +2hc/λ?
La esencia de la aniquilación es la rápida expansión de los electrones en cuantos de campo (gravitones y cuantos de luz). ), y la mutación entre materia real y medios de campo, donde: p>
Masa del electrón, masa cuántica del campo, energía potencial del espín del electrón, energía potencial del espín del gravitón, energía cinética del electrón, energía cinética de la radiación del fotón.
A partir de esto, se pueden obtener fácilmente varias inferencias para formar un sistema de ecuaciones de efecto de campo:
Corolario 1: Masa cuántica de campo (γ) masa intrínseca de los electrones
Es decir: γ =m?=9.11 10 kg=0.511MeV/c?
Corolario 2: Energía potencial de espín del gravitón Energía potencial de espín del electrón
Es decir: Ep=hc /λ?=m?c?, tenemos: h=m?cλ?
Corolario 3: Energía cinética de radiación del fotón Energía cinética de posición del electrón
Es decir: Ek=hc/ λ=?m?v?, tenemos :λ=2hc/m?v?
Corolario 4: Radio de giro del fotón = longitud de onda del fotón 2π
Es decir: r(γ) =λ/2π=c/2πf
p>Corolario 5: Densidad de masa del fotón = masa del electrón volumen del fotón
Es decir: ρ(γ)=m?/4.2r(γ )?
Corolario 6: Densidad de energía potencial del fotón = energía potencial del electrón volumen del fotón
Es decir: σ(γ)=m?c?/4.2r(γ)? p>
Corolario 7: Efecto de campo de partículas grandes n equivalente de electrones Efecto de campo
Es decir: ?mv?=(m/m?)hc/λ, existe: λ=2hc/m? v? El cuanto de campo es una unidad topológica simulada que llena el espacio
La comunidad científica ha reconocido que el vacío no está vacío. Dado que el vacío se llena con un medio de campo sin vacío, los cuantos de campo no pueden ser esféricos.
De lo contrario, si se distribuye según el cuerpo centrado en la cara, habrá una brecha del 25%. Esta brecha es el defecto fatal de la teoría del fotón y la distancia.
Por lo tanto, los cuantos de campo sólo pueden ser serpentinas topológicas y localmente oscilantes que están sujetas a cambios aleatorios, muy parecidos a las olas del mar.
Sin embargo, debido a la "oleada de nodos locales" y la "rotación de vórtices locales", ambos pueden usarse como resonadores equivalentes. Entonces, en aras de la simplicidad, todavía podemos pensar en los fotones como bolas de vórtice. El cuanto de campo puede ser una densidad de campo que se debilita continuamente.
El vacío es una forma especial de existencia material y también puede denominarse materia invisible. Intangible significa amorfo o no cuántico.
En otras palabras, la densidad del espacio disminuye a medida que se extiende el radio del campo gravitacional, y no existen cuantos de campo independientes como los electrones.
Pero para fines cuantitativos, los cuantos de campo pueden ser modelos estadísticos de gravitones y/o cuantos de luz simulados por las propiedades del medio de campo.
Se puede estipular que los cuantos de campo correspondientes a la perturbación del medio del campo por el movimiento del espín del electrón se denominan gravitones o huecos, y los cuantos de campo correspondientes a la perturbación del medio del campo por el orbital del electrón El movimiento se llama cuantos de luz o fotones.
Los fotones no son balas de fotones emitidas por la fuente de luz, sino fotones excitados por el medio del campo de perturbación por desplazamiento de electrones (externo/interno/libre).
Un fotón es un nodo o vórtice de ondas electromagnéticas. Los fotones sólo oscilan localmente a la velocidad de la luz, y los fotones se empujan entre sí.
Los fotones tienen tres funciones principales: ① absorción de energía, absorbiendo la energía cinética de los electrones; ② onda portadora, transportando ondas electromagnéticas; ③ transmisión de fuerza, transmitiendo la gravedad y la fuerza electromagnética a través de la radiación.
Para un haz de luz monocromática, según el principio de aumento de entropía, la frecuencia de los fotones adyacentes disminuye (frecuencia descendente) y la longitud de onda aumenta (corrimiento al rojo).
Sin embargo, según la ley de Hubble, la amplitud del desplazamiento hacia el rojo de frecuencia descendente de las ondas electromagnéticas excitadas por los quásares en el espacio profundo es muy pequeña.
Los fotones cercanos al cuásar son fotones de alta frecuencia (como las líneas gamma). Después de una larga historia, los fotones que surgen en las proximidades del radiotelescopio son fotones de baja frecuencia (como las líneas milimétricas). ).
Por lo tanto, en el corto rango óptico, cada fotón local a lo largo de la luz monocromática puede ser aproximado, pero no es una teoría de partículas idéntica.
Desde este punto de vista, los lectores pueden hacer sus propios juicios sobre cómo ver las perspectivas de las computadoras fotónicas y cómo ver la llamada materia y energía oscuras. Basado en el método de distribución de densidad, mirando hacia el futuro de la alta tecnología
Desde que Einstein reveló la ecuación dinámica del efecto fotoeléctrico en 1905, eU= ?m?v?= hc/λ, la tecnología optoelectrónica ha Se desarrolló rápida y enormemente. Promovió el progreso en el campo de la tecnología microelectrónica.
De hecho, la ecuación del efecto fotoeléctrico es el efecto de campo más típico, que contiene la densidad de distribución del medio de campo. Puede simplificarse a la ecuación de efecto de campo del autor: ?m?v?=hc/. λ.
El autor cree que el pensamiento físico debe basarse en el efecto de campo de los cambios en la distribución de densidad de campo y ajustar el método de integral de ruta.
Perspectiva 1: Dirección de la ciencia del cerebro basada en la densidad de probabilidad de los electrones
En vista de la investigación actual de la ciencia del cerebro, la densidad de probabilidad de los electrones no está involucrada. El autor cree que, basándose en las ecuaciones del efecto de campo, se puede estudiar la estructura de distribución de la densidad de probabilidad electrónica de la batería de células cerebrales del hipocampo.
Perspectiva 2: Efecto de campo de baja temperatura basado en la distribución de la densidad del campo
Efecto de campo de baja temperatura, especialmente manifestado en el efecto de enfriamiento del láser de Steven Chu. Algunas personas piensan que la refrigeración del láser proviene de una oscilación atómica extremadamente lenta.
El autor cree que el movimiento de los electrones fuera del núcleo está bloqueado por el láser circundante, lo que debilita en gran medida la densidad de distribución de probabilidad de los electrones fuera del núcleo.
Además del método de confinamiento láser distribuido anularmente, que hace que la densidad del campo caiga bruscamente, el método de confinamiento magnético también se puede utilizar para bloquear el movimiento de los electrones. Quizás la mejor opción para la tecnología superconductora de alta temperatura.
Outlook 3: batería de capacidad ultragrande basada en la densidad de probabilidad de electrones
Debido a algunas razones, incluida la de no atreverse a menospreciar el coeficiente intelectual del lector, esta parte del contenido no se publicará explicado. Supongo que los lectores pueden tener sus propias opiniones.
Detente aquí. New Horizons in Physics te ayudará a resolver problemas difíciles relacionados con las fronteras de la física y el bilingüismo en chino e inglés.