AKOW 021 - 大自然是對稱的嗎?

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Wah!
夸克星
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文章 Wah! » 週四 03 3月, 2005 09:51

oh~
電動汽車會預設開倒車!

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WenXP
夸克星
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文章 WenXP » 週四 03 3月, 2005 10:05

o下? 為甚麼?? ^_^|||

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Wah!
夸克星
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文章 Wah! » 週四 03 3月, 2005 10:10

馬達會倒過來轉動

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WenXP
夸克星
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文章 WenXP » 週五 04 3月, 2005 07:00

Wah!大概估到了.

請看附圖. 左邊為實像, 右邊為根據鏡像所造出來的裝置.
一個鐵線圈, 如果有電流通過, 會產生磁場(紫色箭頭表示), 將下方的磁石吸引過來.
而鏡像裝置中的鐵線圈左右相反了, 因此磁場也必相反, 因此磁石會被排斥.

換言之, 鏡像裏有些事物是不可能真正發生的.

汽車的結構複雜無比, 當中有無數顆牽涉電磁的零件. 我不清楚車中的詳細結構, 但相信左右相反的汽車很大機會是開不動的!

注: 假如每顆*原子*的結構都左右相反, 情況又會不同了.
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bamboo
主序星
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文章 bamboo » 週五 04 3月, 2005 11:54

為什麼磁石鏡像的磁極不變呢?或者說,為什麼磁北極的鏡像仍是磁北極、磁南極的鏡像仍是磁南極呢?

借用WenXP的圖來說明。假設圖中的磁石的磁極事先是不知道的,我們安排在現實世界中進行圖中左方的實驗,用一個乾電池及線圈產生的磁場去吸引這塊磁石,然後根據磁石的運動方向以決定磁石的磁極。

如果在實驗設施旁安裝了一面鏡子,並把現實世界中的實驗過程及鏡像世界中的實驗過程分別攝錄下來,再把錄影帶分別播放給不同的高中理科學生看,你認為那些學生會得出什麼結論呢?如果看到現實世界錄影帶的學生認為磁石的磁極是上北下南,那麼看到鏡像世界錄影帶的學生便會認為磁石的磁極是上南下北。由此可知,鏡像世界的磁極應該跟現實世界的磁極相反,即如果你要在現實世界裝置兩套「互為鏡像」的實驗設施,切記若涉及磁石的話,便要用磁極互相逆向的磁石。

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WenXP
夸克星
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文章 WenXP » 週五 04 3月, 2005 16:32

有趣有趣~ Bamboo的想法永遠都是那麼富啟發性! :D

不過我會這樣看: 若要建造鏡象世界的汽車, 最簡單的做法是將工程圖左右反轉, 然後根據這張圖來造車. 這張圖由於是簡單的左右反轉, 而且圖上標明的磁極也沒有更改, 因此結果磁石的南北極並無反轉(假設事先知道南北極).

但若連磁石裏的原子都左右反轉, 則南北極就會上下換轉了!

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物理小子
白矮星
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文章 物理小子 » 週五 04 3月, 2005 18:17

唔明點解左右掉轉磁極掉轉……

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01307699d
紅巨星
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文章 01307699d » 週五 04 3月, 2005 23:09

係同能量守恆有關

photon
星際雲
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文章 photon » 週六 05 3月, 2005 00:06

something like the "parity violation".... :roll:

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WenXP
夸克星
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文章 WenXP » 週六 05 3月, 2005 05:44

01307699d 寫:係同能量守恆有關
願聞其詳! :)

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WenXP
夸克星
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文章 WenXP » 週二 08 3月, 2005 09:58

物理小子 寫:唔明點解左右掉轉磁極掉轉……
你是想問為甚麼原子左右反轉了, 磁石的磁極就會上下反轉, 是嗎?

那就要先解答磁石的磁性從哪裏來. 從會考程度的物理科就知道, 電流可產生磁場, 而磁場的方向必和電流方向成90度角. 一塊磁石的磁力原來正正是由電流所產生的, 不過這股電流並不明顯, 而是藏在原子和電子之中.

物質都是由原子構成的. 原子由電子和原子核構成, 電子環繞著原子核公轉(如圖, 左上). 電子的公轉有如一股小電流, 於是產生的向上的磁性, 整顆原子變成了一塊上北下南的微型磁石.
另一方面, 電子會自旋, 因此電子本身也帶著小小的電流, 由此產生向上的磁性, 令電子變成了一小塊上北下南的更微型的磁石.

物質的磁性就是以上兩種機制合加的效果. 如果一塊石頭裏, 帶向上磁性的原子和電子比起帶向下磁性的多, 那麼石頭就帶有向上的淨磁性, 這就是一塊上北下南的磁石了.

現在應該明白為何原子左右反轉磁石的磁極就會上下反轉了吧? (見圖, 右邊) :wink:
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扒飯撈麵
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文章 扒飯撈麵 » 週二 08 3月, 2005 19:56

haha
本圖不合比例
合比例真的很難睇

photon
星際雲
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文章 photon » 週三 09 3月, 2005 21:52

WenXP 寫:
物理小子 寫:唔明點解左右掉轉磁極掉轉……
你是想問為甚麼原子左右反轉了, 磁石的磁極就會上下反轉, 是嗎?

那就要先解答磁石的磁性從哪裏來. 從會考程度的物理科就知道, 電流可產生磁場, 而磁場的方向必和電流方向成90度角. 一塊磁石的磁力原來正正是由電流所產生的, 不過這股電流並不明顯, 而是藏在原子和電子之中.

物質都是由原子構成的. 原子由電子和原子核構成, 電子環繞著原子核公轉(如圖, 左上). 電子的公轉有如一股小電流, 於是產生的向上的磁性, 整顆原子變成了一塊上北下南的微型磁石.
另一方面, 電子會自旋, 因此電子本身也帶著小小的電流, 由此產生向上的磁性, 令電子變成了一小塊上北下南的更微型的磁石.

物質的磁性就是以上兩種機制合加的效果. 如果一塊石頭裏, 帶向上磁性的原子和電子比起帶向下磁性的多, 那麼石頭就帶有向上的淨磁性, 這就是一塊上北下南的磁石了.

現在應該明白為何原子左右反轉磁石的磁極就會上下反轉了吧? (見圖, 右邊) :wink:

then do you mean that "the nature is symmetric"? :roll:

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WenXP
夸克星
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文章 WenXP » 週四 10 3月, 2005 06:35

可能是我的標題寫得不好吧, 其實本文並沒有解答"大自然是否對稱"!
我只是想帶出一點, 就是在日常生活中, 大部份人根據直覺與經驗, 會以為大自然是對稱的, 但其實看深入一點, 會發現此問題並不簡單, 必須牽涉到原子層面, 且要為"對稱"下一明確定義才有得解.

~Sun~
主序星
文章: 252
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文章 ~Sun~ » 週五 11 3月, 2005 23:56

since all macroscopic properties are majorly EM……
而EM is obey the P 守衡,
所以架車同真車無分別……
都係轉左轉左,
轉右轉右
(當然轉的人也在鏡中…)

我反而想問下各位,
如果h (planck constant)細了十倍,
對人類有乜重大影響.
(各位可以隨便發表意見,
因為這是自由發揮題目,
沒有model answer,
你想到的我未必想到。)

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