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第41章 对待物理的态度,要一丝不苟

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虽然逸出的电子不是聚变燃料。

但可以给环流装置提供电压,这样聚变自循环的发电系统,就多了一项输入电压。

Ⅳ-Ⅲ型核聚变反应堆的输入电压,仅有一个“点火电压”。

就是仪器发动之后,核外电子开始剥离,然后聚变反应开始,产生大量的热,进一步发热烧水,蒸汽推动发电,产生的电力一部分回馈到换流装置本身,进一步推动聚变反应的进行。

虽然这样的设计满足了输入大于输出的设定。但有一个问题,就是启动时间太久。

要知道,推动聚变反应的大量进行,需要超高温高压的环境。

一般的核反应堆,需要庞大的电力支持瞬间达到。

而自循环的情况下,需要运行数个小时乃至数日才能达到。

因此这是顾氏反应堆唯一的缺陷。

但如果能够使用从原子身上剥离出来的核外电子,那就能够大大提速。

而且羊毛出在羊身上,从原子身上薅核外电子,对输入电能的消耗就更少了。

当然,现在还是高考期间,他还没有那么多精力去验证可能性。

毕竟能够承受这样极端环境的ITO、活性层、电子传输层的材料,或许在近十年都很难找到。

不过,他还是把这个可能性记在心里之后,才继续往下做题。

实验题是力学实验和运动学的结合体。

验证重力加速度的实验。

是一道比较简单的题目。

不过……

顾知秋越做越不对味,尤其做到了最后一步,问重力加速度的大小那一步,他难得的卡壳了。

这里有必要简单介绍一下题目。

一张放在水平地面上的桌子。

桌子上有一个质量为m的物块A。

另有一个质量为m的物块B,悬挂在半空。两个物块用一根细线相连。

在桌面上有两个光电门。光电门的原理简单来说就是这东西两侧有一个射光孔,有一个收光孔,一旦有东西通过,射光孔的射线被阻断,无法到达收光孔,然后会记录下来被阻断的时间。

这类题的解法,很明显,就是用物块A在通过两次光电门的时间,算出来各自的速度,然后根据Vt2-V02=2ax算出加速度。

而有了加速度就有了合外力F合=(m+m)a=2ma。

而合外力就是物块B的重力,即F合=mg=2ma。

联立之后,就有g=2a。

很无聊很简单的一个题目。

题目唯一的坑也就是隔离法和整体法的应用。

其他的没有一点心机。

但顾知秋迟迟没有下笔。

这个题他一眼就能看出来答案,但他不太愿意把这个答案给写出来。因为题目上少了一句说明和前提——“本题目重量等于质量”

通过mg=2ma,最后算出g=2a的前提是等号两侧的“m”会被约掉。

但问题是,这两个m本来就代表的是不同的含义。

一个是万有引力定律中的质量。

一个是牛顿第二定律中的质量。

虽然两个都叫质量,但其实是两个完全不同的概念。

在日常生活中,如果想要测量物体的质量,通常是放在秤上。

然后通过称面受到的压力,来测出万有引力。然后再根据重力加速度,反推出质量。

这种质量,称之为引力质量,或者重量。

一旦脱离引力,这种方式就不管用了。

所以引力质量是表征物体在引力场中受到引力大小的一个物理量。

而在牛顿第二定律中的质量,又叫做惯性质量。是表征一个物体运动状态改变快慢的物理量。

一个是影响引力大小,一个是影响物体运动快慢。

惯性质量决定任何方向上的力对物体带来的加速度,而引力质量,只决定受到的引力大小。

重量恒指向地心。

而加速度可以是任何力,在任何方向上的结果。

爱因斯坦也曾说过一句着名的话,特意来区分这两种质量之间的差异——地球以重力吸引石头,而对其惯性质量毫无所知。地球的召唤力与其引力质量有关,而石头所回答的运动,则与其惯性质量有关。

其中的逻辑有些复杂和抽象,再加上越来越多的老师忽略了这个问题,导致在物理的严谨性问题上出现了如此巨大的纰漏。

当然,一定有人会说,为什么一般做物理题的时候一直都是直接把他们约掉了呢?

其实针对这个问题,物理学家们做了无数次实验。

包括牛顿的单摆实验,以及课本上提及,但历史上并未发生的比萨斜塔实验,甚至还专门跑去月球,做了铁球和羽毛的自由落体实验,得出的结果是惯性质量精确地等于引力质量……

虽然直到现在,无数科学家也不知道为什么我们的世界是这样的。但它就是这样。

所以绝大多数的物理老师,为了不影响做题,也就不会告诉你这两个质量完全是不同的概念。

而你把他们约去,也仅仅是因为一个数值上的巧合。

如果你曾经也怀疑过这两个质量为什么可以约去,那从某种意义上来说,你已经具备了成为一名优秀物理学家的潜力。

顾知秋为这个题生气,并不是小题大做。

而是这件小事关乎着物理的严谨性。

连高考这样的高水平的试卷,都会出现这样的纰漏,无疑是让人心寒的。

出卷组的疏忽大意,导致的或许就是无数学子对这个世界的错误认知。

当无数学子也得过且过之后,那物理学界的新鲜血液,也将越来越少。

为此,顾知秋特意在写下答案之后,用广义相对论的等效原理,对引力质量等效惯性质量这一观点进行阐述。并且在最后也表达了对出卷团队的期望。

高中阶段的知识可以考察的简单,可以出现悖论,因为高中生的理解在那里,任何一个人对整个世界的认知都是随着时间的推移一步一步进化的。

在很小的时候,认为天圆地方、认为地球是宇宙中心。无关紧要。

但是到初中要告诉他,地球是圆的,它围着太阳在转。

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