现代人必须知道的十大科学定律
万象经验2019-09-18 09:53
十大科学定律大爆炸理论
大爆炸理论认为宇宙开始于140亿年前的一次大膨胀。当时，宇宙被限制在一个点上，这个点包含了宇宙的所有物质。1965年阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊发现宇宙微波背景辐射后，大爆炸理论得到了科学界的广泛支持。利用射电望远镜，这两位天文学家探测到了宇宙噪音。这是最初的大爆炸留下的整个宇宙都能探测到的低水平辐射。
哈勃的宇宙膨胀定律
哈勃证明除了银河系之外还有其他星系，他还发现这些星系正在远离我们而去。为了量化这一星系运动的速度，哈勃提出了哈勃宇宙膨胀定律，也就是哈勃定律，即速度=H×距离。速度表示的是星系的后退速度，H是哈勃常数，距离是两个星系之间的距离。
哈勃常数是根据不同的时间值计算出来的，它的具体值为多少，就我们而言，这并不重要。最重要的是哈勃定律提供了一种简单的方法来测量星系相对于我们自身的速度。这条定律证明了宇宙是由许多星系组成的，它们的运动可以追溯到大爆炸时期。
开普勒行星定律
在16世纪，哥白尼提出了日心说概念，其中行星围绕太阳而不是地球旋转。开普勒在第谷等人的工作基础上，为行星运动建立了一个更明确的科学基础。
开普勒的行星运动三大定律形成于17世纪早期，描述了行星如何围绕太阳运行。第一定律有时又称为轨道定律，规定行星以椭圆方式绕太阳运行。第二条定律面积定律，指出一条连接行星和太阳的线在相同的时间内覆盖了相同的面积。第三个周期定律，行星的运转周期和它与太阳的距离有一个确定的关系。
万有引力定律
我们现在可能认为这是理所当然的，但在300多年前，牛顿提出了一个革命性的想法：任何两个物体，无论其质量如何，都会对彼此施加引力。万有引力定律的好处是它允许我们计算任何两个物体之间的引力。这种能力在科学家计划将卫星送入轨道或绘制月球轨道时尤其有用。
牛顿运动三大定律
牛顿第一定律，运动中的物体除非受到外力的作用，否则将保持运动状态。第二定律在物体的质量（m）和加速度（a）之间建立了一种联系，方程为f=m×a。第三条定律相当精练，相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
热力学三大定律
英国物理学家斯诺曾说过，一个不懂热力学第二定律的非科学家就像一个从未读过莎士比亚的科学家。他的说法是为了强调热力学的重要性和非科学家学习热力学的必要性。热力学是研究能量是如何在一个系统中工作的，它有以下定律：第一定律描述的是能量守恒定律，第二定律描述的是熵增，第三定律说明绝对零度不可达到。
阿基米德浮力定律
根据阿基米德浮力原理，物体所受到的浮力与它排开的液体重量有关。这种原理有着广泛的应用，对密度计算以及潜艇和其他远洋船只的设计都是必不可少的。
进化与自然选择
根据大多数科学家的说法，地球上所有的生命都有一个共同的祖先。但是为了在所有生物之间产生巨大的差异，生物必须进化成不同的物种。生物种群通过突变等机制发展出不同的形状。那些具有更利于生存的特性的物种，自然地被挑选出来生存。这个过程被称为自然选择。
广义相对论
爱因斯坦的广义相对论是一个重要的发现，因为它永久地改变了我们看待宇宙的方式。爱因斯坦的主要突破是说空间和时间不是绝对的，引力不是简单地作用于物体或质量上。相反，与任何质量相关的物体会弯曲它周围的空间和时间。
爱因斯坦的理论对天体物理学和宇宙学的未来产生了巨大的影响。它解释了水星轨道的进动，解释了光的弯曲，并为黑洞奠定了理论基础。
海森堡的不确定性原理
在假定不确定原理的过程中，海森堡意识到，不可能同时高精度地知道一个粒子的两种性质。换句话说，你可以很确定地知道一个电子的位置，但不能确定它的动量，反之亦然。
玻尔后来有了一个有助于解释海森堡原理的发现。玻尔发现电子具有粒子和波的双重性质，这一概念被称为波粒二象性，它已经成为量子物理学的基石。所以当我们测量一个电子的位置时，我们把它当作一个粒子，在空间的一个特定点上，有一个不确定的波长。当我们测量它的动量时，我们把它当作一个波，这意味着我们可以知道它波长的振幅，但不能知道它的位置。
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