读书翁
经典文学小说推荐

银河点灯全章节免费在线阅读,杜晓天邵鹏完结版

银河点灯》第4章 世界上到底有哪几种“力”

达雅广场29楼,宽敞明亮的会议厅在原木色的讲桌和椅子的衬托下,显得简单而庄重。

当绍鹏进入到会议厅的时候,二十三中学的教务主任陈斯已经开始忙前忙后的布置会场了,作为这次授课分享会的组织方,陈主任此刻需要完成的工作并不复杂,调试电脑和投影仪的连接,以及话筒的音量,这些工作对于陈主任来说简单的像个“1”一样。

参加授课交流会的老师们陆续鱼贯而入,会议室的气氛显得轻松了起来。

“欢迎各位老师参加今天的授课分享会,我是主办方——二十三中的陈斯,也是大家的老朋友了”陈斯环视了一下四周,缓缓说道,“今天的授课分享内容主要是高中物理课程中力学的部分,下面按照既定的顺序,四中的刘一衡老师,十二中的张瑶老师,九中的刘倩老师,还有就是我们的厄……五中的……。”陈老师低头看了一下手里的名单,接着说道,“我们五中的绍鹏老师,好的,下面从四中开始。”

掌声停止后,四中的刘一衡老师已经在讲台上站稳了,由于今天的听众不是学生,而是同行的老师,因此刘一衡老师的授课内容有所调整。

四中作为关耳市的首批省示范性高中,在全市乃至全省排名都比较靠前,特别是近年来的本科线上线了连续居于90%以上,因此,主办方把四中排在第一位似乎也存在一种微妙的暗示。

四中的刘老师是一位干练的青年教师,浓墨的黑发有些发卷,黑色的眼镜框下凸显了几分学术气质,一双炯炯有神的眼睛深邃而坚毅,墨绿色的户外裤和登山鞋搭配的恰到好处,增添了几户外感。

“大家好,我是四中的刘一衡”刘老师扶了扶眼镜缓缓的说道,“我今天交流汇报的题目‘力的哲学思考’”。

刘一衡老师缓慢的语速显然和他干练的外表不够相符,但是他的每一句话都吸引在座的每一位老师。

“在坐的各位都是教物理课程的,我们有专业的物理知识,接受过专业的力学分析训练”刘老师边说边用右手拿起一本书,放在了平举的左手手掌上,“任何一位高中一年级的学生都能对这本书进行受力分析,它受到竖直向下的重力,同时受到我的手给它竖直向上的支持力,这两个力平衡,所以这本书保持静状态。”

“可是,谁能告诉我,或者谁能够切切实实看到这个重力和这个支持力呢,或者谁能够说出来如何直接感受力的存在呢?”

刘老师边说边抬起右手看了下手表,接着说道,“力会不会像时间一样是一个仅仅存在我们脑海中的概念,或者……根本就是一个不存在呢。我们用手机、钟表或者日晷、滴漏等等记录‘时间’,其实记录的是一种‘变化过程’,我们在脑海里虚构了“时间”这个并不存在的概念,然后又把我们能直观感受到的手机、钟表或者日晷、滴漏作为‘时间’的一般等价交换物,用来记录“时间”因此,从某种意义上来说,时间并不存在,存在的仅仅是‘变化’本身。”

台下的人表情愕然,这些受到过工科训练的高中教师们,显然已经对刘老师的发言提起了兴趣。虽然台下的人们当中有人听说过这个不太新颖的见解,但是他们当中没有人发出任何声响,只是默默的昂着头。

刘老师从他们的表情中感受到到自己的发言得到了积极的回应,于是他侧过脸看了一下投影仪的幕布,然后又接着说道,“我们知道,目前人类已知的力,从本质上来说分为四种:引力、电磁力、强力和弱力。”

刘老师的目光注视着台下为数不多的观众,又重复了一遍,“我们知道,目前,人类拥有的理论知识范围内,我们把力分为引力、电磁力、弱力和强力,这是按照力的强度和相互作用的粒子来划分的。第一种力是引力,也就是万有引力,每一种粒子都因他自身的质量或者能量而感受到的力。引力有两个特点,一个是它能作用到大距离尺度上去,像地球和太阳这样的天体,这样遥远的尺度,引力表现的就非常明显;第二个特点是引力总是吸引的,而不会出现排斥的引力。”

“第二种力,我们称之为电磁力,它作用于带电荷的粒子,但不和不带电荷的粒子相互作用。电磁力的大小比引力大的多,两个电子之间的电磁力比引力大概要大100亿亿亿亿亿倍,100亿亿亿亿亿是个什么概念呢?也就是1后边42个0,这个数字我们已经很难想象了。电磁力不像引力那样总是吸引,而是同种电荷之间互相排斥,异种电荷互相吸引。电磁力主要在原子和分子尺度下起作用,在宏观物体上作用不明显,因为对于一个大的物体而言,这个物体自身携带的几乎等量的正电荷和负电荷,单独粒子之间的吸引力和排斥力几乎完全被抵消,因此一般不会表现出电磁力。”

“第三种力叫做弱核力,之所以叫弱力,是因为和强力相比它更小,而且它也比电磁力弱的多,虽然啊,叫它弱力,但是它比引力要大的多。弱力只在微观世界有作用,也就是说它只作用于电子、夸克和中微子等等这样微观的小粒子,它的力程非常短,甚至几乎为零,仅仅在放射和结合的瞬间,弱力才发挥作用。两个微观粒子之间的弱力就像是两个真空吸盘,仅仅在密贴在一起的时候才发挥作用,一旦离开,弱力立刻消失不见。由于这个性质呢,弱力制约着放射现象。弱力只作用于费米子,而对玻色子不起作用。”

“第四种力叫做强核力,它将质子和中子中的夸克束缚在一起,也能把原子核中的质子和中子束缚在一起。强力虽强,但它是短程力,因此它只在微观上起作用,在宏观上表现并不明显。这就说说,在百亿亿分之一米的范围内讨论强力才有意义,这种力就像是在质子和中子的表面有一层魔术贴,质子和中子之间大于百亿亿分之一米这个范围时,他们之间没有强力来发挥作用,在小于这个距离时,质子表面的魔术贴和中子表面的魔术贴就能够紧紧的粘在了一起。”

刘老师对经典力学知识信手拈来,四种基本力也介绍完毕,就在大家都以为刘老师要致谢并结束课程分享的时候,刘老师又缓缓说道,“上边我所说的是四种基本的力,可是基本的力可不止这四种,下面我要说的是自然界的第五种基本力——关于这种基本力的更多细节我们还不得而知,但可以肯定的是,宇宙间充满着一些尚未被发现的物质,而粒子物理的基本模型也有待进一步的完善”。

接下来分享课程的是十二中的张瑶老师,十二中在关耳市以文科见长,曾经创下过蝉联关耳市5次文科状元的好成绩,但是说到这个学校的理科,那就另当别论了。

然而,在理科整体教学水平偏弱的情况下,张瑶老师无疑是该校鹤立鸡群的一个存在,她是一位严谨且理论知识扎实的的老师,身上无时无刻不散发着认真的态度,给人一种莫名的感染力。

“今天分享的题目是’力与功’”张瑶老师一头齐发过肩,浅蓝色碎花连衣裙配一双白色板鞋,成熟中又透漏出几分俏皮,她说话的语气不紧不慢,似乎台下的都是她的学生,而她就是这个课堂的掌管者。

“我们知道,功,是力和力的作用下产生的位移的矢量积。比如,你用力推一个木箱子,并且由于你的力气足够大,你把箱子推动了,那么我们就可以说,你对这个箱子是做了功了的,严格来说,做功是可以用数字进行精确的描述的。假设你用了100牛顿的力把箱子推动了 2米的距离,那么做的功就是100牛顿乘2米,也就是200焦耳的功啦。”

“当然了,如果力和力的作用下的位移是垂直的,那么它们的矢量和就是零,这个力就没有做功。比如一辆卡车拉着一个木箱子在平直的公路上匀速直行,卡车给木箱子的作用力是竖直向上的,而木箱子是水平移动的,矢量和是零,我们说卡车在匀速运行的时候并没有对木箱子做功”张老师有条不紊,慢慢的切入了正题,“那么问题来了,设想一个你去超市购物的场景,你在超市的货架上看到了一袋15千克的大米,碰巧家里的大米吃完了,于是你拎起来大米走到了收银台。这个时候你对大米做工了吗?”

“没做功,显而易见”台下有人回答道。

“这个例子和卡车拉箱子有异曲同工之妙,木箱子受到的是支持力,大米受到的是拉力,当然啦,支持力也好,拉力也罢,都是竖直向上的,都没做功。”后排的一位老师充道,说完后,他向后一仰,身体贴在了椅子的靠背上,双手抱在胸前。

“从更细致的角度来说,这个回答是不准确的”遥老师脸上露出神秘的微笑,“试想,人类步行的速度并不是严格意义上的匀速的,因此当你提着大米步行的时候,大米也并非匀速,也就是说,大米随着人步行的速度处于加速-减速-加速-减速的一个波动过程,因此,大米受到的力并非一直竖直向上,也就是说,人对大米做了功”

话音刚落,台下响起了“啧啧”声,这个被拿来在课堂上举过无数次的例子,竟然是有漏洞的,而这个漏洞就在刚刚被刘老师讲的细致入微,无懈可击,因此,台下的同行们频频点头的小声议论也就不难理解了。

会议室的方形钟表显示是晚上8点一刻,时间还早,此时已经轮到九中的刘倩老师发言了。刘倩老师似乎没有考虑到台下受众的感受,其分享的课程依然是灌输式的讲授,台下的观众甚至出现了昏昏欲睡的感觉,直到轮到绍鹏分享的时候,观众们才把目光从手机上挪开,抬起了头。

“各位,晚上好,我是五中的邵鹏,‘力与能量的转化’,是今天我分享的课程题目。”绍鹏开门见山的直奔主题。

“我们知道,力和能量是可以相互转化的。就拿这本书为例……”绍鹏拿起一本书,然后突然松开手后,书本“啪”的一声落在桌子上,“在我松开书后,它受到的重力对它做了功,并且还转化成了动能,有了动能嘛,动能的体现就是它有了速度,所以这本书以一定的速度向下摔在了桌子上——力转化了能量。”

在课程分享这样的场合,如此这般的课程似乎并没有太多新意,台下的听众们开始交头接耳,有的甚至开始低头掏出了手机。

“当然啦,力能转化为能量,那么同样能量也可以转化为力,比如建筑工地上的塔吊,塔吊上安装的有电动马达,我们给电动马达接通电源,于是马达转动了起来,马达通过钢丝绳带动滑轮转动,把100公斤的水泥从一楼吊到了十楼,电能转换成了钢丝绳的拉力。”

“可是,力和能量的转化是自发的行为还是说,是可控的呢?”绍鹏一脸神秘,突然一丝鬼魅的微笑从他脸上一闪而过,随即又恢复了一副“老干部”式的表情,“依我看,是可控的?”

力和能量的转换是可控的,这对台下的听众来说还是头一次听说。

“邵老师,可以具体说说吗?”

“当然可以,就拿电能转化为力这个例子来说,你给电动马达里面的线圈通电,假如没有磁场的话,它是不会转动的,光有电还不行,你待给它一个磁场才行,你看,这个磁场就是我们控制能量转换的秘密武器。”绍鹏拧开矿泉水,喝完几口水后继续说到,“所以说,能量转换成力这个过程,并非不能控制,大家设想,对于重力势能转变为动能这个过程,如果我们也能控制的话……”

绍鹏若有所思的停顿了一下,目光也从观众台移到了天花板,分不清是在思考,还是在看天花板的吸顶灯,“如果我们能在恰当的时候控制重力势能,不让它转变为动能的话,那么,是不是就能够控制物体悬停在空中!”

脱口而出振振有词的讲了这些话,绍鹏自己都感觉有点不可思议,继而补充道,“刚才我也说过了,能量的转化并非不可控,如何阻止,或者说如何控制重力势能和动能的转化,这件事情一旦成功,我们甚至可以实现物体的悬停,甚至……甚至漂浮。这是我们的目标,当然啦,我个人感觉啊,实现这个目标确实有很长的路需要走,具体通过什么渠道来实现还没有定论,可能是通过控制磁场,也或者是重力场,当然也有可能是引力场,但我相信,办法总是有的,人类在实现飞翔之前不是也摔过很多跟斗吗,总要有个过程。”

讲到这里的时候,步梯间的那个吸顶灯又闪现在了绍鹏的脑海中。

“或许,控制能量转换的悬停的技术在世界的某个角落已经实现了也不一定呢!”绍鹏诺诺的说到,此刻,他的脑海里又闪现了步梯间悬浮的顶灯。

继续阅读