Эксперимент в физике это: Эксперимент | это… Что такое Эксперимент?

Эксперимент | это… Что такое Эксперимент?

У этого термина существуют и другие значения, см. Эксперимент (значения).

Экспериме́нт (от лат. experimentum — проба, опыт) в научном методе — метод исследования некоторого явления в управляемых условиях. Отличается от наблюдения активным взаимодействием с изучаемым объектом. Обычно эксперимент проводится в рамках научного исследования и служит для проверки гипотезы, установления причинных связей между феноменами. Эксперимент является краеугольным камнем эмпирического подхода к знанию. Критерий Поппера выдвигает возможность постановки эксперимента в качестве главного отличия научной теории от псевдонаучной. Эксперимент — это метод исследования, который воспроизводится в описанных условиях неограниченное количество раз, и даёт идентичный результат.

Модели эксперимента

Существует несколько моделей эксперимента^{[источник не указан 1050 дней]}: Безупречный эксперимент — невоплотимая на практике модель эксперимента, используемая психологами-экспериментаторами в качестве эталона. В экспериментальную психологию данный термин ввёл Роберт Готтсданкер, автор известной книги «Основы психологического эксперимента», считавший, что использование подобного образца для сравнения приведёт к более эффективному совершенствованию экспериментальных методик и выявлению возможных ошибок в планировании и проведении психологического эксперимента.

Случайный эксперимент (случайное испытание, случайный опыт) — математическая модель соответствующего реального эксперимента, результат которого невозможно точно предсказать. Математическая модель должна удовлетворять требованиям: она должна быть адекватна и адекватно описывать эксперимент; должна быть определена совокупность множества наблюдаемых результатов в рамках рассматриваемой математической модели при строго определенных фиксированных начальных данных, описываемых в рамках математической модели; должна существовать принципиальная возможность осуществления эксперимента со случайным исходом сколь угодное количество раз при неизменных входных данных; должно быть доказано требование или априори принята гипотеза о стохастической устойчивости относительной частоты для любого наблюдаемого результата, определённого в рамках математической модели.

Эксперимент не всегда реализуется так, как задумывалось, поэтому было придумано математическое уравнение относительной частоты реализаций эксперимента:

Пусть имеется некоторый реальный эксперимент и пусть через A обозначен наблюдаемый в рамках этого эксперимента результат. Пусть произведено n экспериментов, в которых результат A может реализоваться или нет. И пусть k — это число реализаций наблюдаемого результата A в n произведенных испытаниях, считая что произведенные испытания являются независимыми.

Виды экспериментов

Физический эксперимент

Основная статья: Физическое моделирование

Физический эксперимент — способ познания природы, заключающийся в изучении природных явлений в специально созданных условиях. В отличие от теоретической физики, которая исследует математические модели природы, физический эксперимент призван исследовать саму природу.

Именно несогласие с результатом физического эксперимента является критерием ошибочности физической теории, или более точно, неприменимости теории к окружающему нас миру. Обратное утверждение не верно: согласие с экспериментом не может быть доказательством правильности (применимости) теории. То есть главным критерием жизнеспособности физической теории является проверка экспериментом.

В идеале, Экспериментальная физика должна давать только описание результатов эксперимента, без какой-либо их интерпретации. Однако на практике это недостижимо. Интерпретация результатов более-менее сложного физического эксперимента неизбежно опирается на то, что у нас есть понимание, как ведут себя все элементы экспериментальной установки. Такое понимание, в свою очередь, не может не опираться на какие-либо теории.

Компьютерный эксперимент

Компьютерный (численный) эксперимент — это эксперимент над математической моделью объекта исследования на ЭВМ, который состоит в том что, по одним параметрам модели вычисляются другие ее параметры и на этой основе делаются выводы о свойствах объекта, описываемого математической моделью. Данный вид эксперимента можно лишь условно отнести к эксперименту, потому как он не отражает природные явления, а лишь является численной реализацией созданной человеком математической модели. Действительно, при некорректности в мат. модели — ее численное решение может быть строго расходящимся с физическим экспериментом.

Психологический эксперимент

Основная статья: Эксперимент (психология)

Психологический эксперимент — проводимый в специальных условиях опыт для получения новых научных знаний посредством целенаправленного вмешательства исследователя в жизнедеятельность испытуемого.

Мысленный эксперимент

Основная статья: Мысленный эксперимент

Мысленный эксперимент в философии, физике и некоторых других областях знания — вид познавательной деятельности, в которой структура реального эксперимента воспроизводится в воображении. Как правило, мысленный эксперимент проводится в рамках некоторой модели (теории) для проверки её непротиворечивости. При проведении мысленного эксперимента могут обнаружиться противоречия внутренних постулатов модели либо их несовместимость с внешними (по отношению к данной модели) принципами, которые считаются безусловно истинными (например, с законом сохранения энергии, принципом причинности и т. д.).

Критический эксперимент

Основная статья: Критический эксперимент

Критический эксперимент — эксперимент, исход которого однозначно определяет, является ли конкретная теория или гипотеза верной. Этот эксперимент должен дать предсказанный результат, который не может быть выведен из других, общепринятых гипотез и теорий.

Литература

• Визгин В. П. Герметизм, эксперимент, чудо: три аспекта генезиса науки нового времени // Философско-религиозные истоки науки. М., 1997. С.88-141.

Ссылки

Эксперимент | это… Что такое Эксперимент?

У этого термина существуют и другие значения, см. Эксперимент (значения).

Экспериме́нт (от лат. experimentum — проба, опыт) в научном методе — метод исследования некоторого явления в управляемых условиях. Отличается от наблюдения активным взаимодействием с изучаемым объектом. Обычно эксперимент проводится в рамках научного исследования и служит для проверки гипотезы, установления причинных связей между феноменами. Эксперимент является краеугольным камнем эмпирического подхода к знанию. Критерий Поппера выдвигает возможность постановки эксперимента в качестве главного отличия научной теории от псевдонаучной. Эксперимент — это метод исследования, который воспроизводится в описанных условиях неограниченное количество раз, и даёт идентичный результат.

Модели эксперимента

Существует несколько моделей эксперимента^{[источник не указан 1050 дней]}: Безупречный эксперимент — невоплотимая на практике модель эксперимента, используемая психологами-экспериментаторами в качестве эталона. В экспериментальную психологию данный термин ввёл Роберт Готтсданкер, автор известной книги «Основы психологического эксперимента», считавший, что использование подобного образца для сравнения приведёт к более эффективному совершенствованию экспериментальных методик и выявлению возможных ошибок в планировании и проведении психологического эксперимента.

Случайный эксперимент (случайное испытание, случайный опыт) — математическая модель соответствующего реального эксперимента, результат которого невозможно точно предсказать. Математическая модель должна удовлетворять требованиям: она должна быть адекватна и адекватно описывать эксперимент; должна быть определена совокупность множества наблюдаемых результатов в рамках рассматриваемой математической модели при строго определенных фиксированных начальных данных, описываемых в рамках математической модели; должна существовать принципиальная возможность осуществления эксперимента со случайным исходом сколь угодное количество раз при неизменных входных данных; должно быть доказано требование или априори принята гипотеза о стохастической устойчивости относительной частоты для любого наблюдаемого результата, определённого в рамках математической модели.

Эксперимент не всегда реализуется так, как задумывалось, поэтому было придумано математическое уравнение относительной частоты реализаций эксперимента:

Пусть имеется некоторый реальный эксперимент и пусть через A обозначен наблюдаемый в рамках этого эксперимента результат. Пусть произведено n экспериментов, в которых результат A может реализоваться или нет. И пусть k — это число реализаций наблюдаемого результата A в n произведенных испытаниях, считая что произведенные испытания являются независимыми.

Виды экспериментов

Физический эксперимент

Основная статья: Физическое моделирование

Физический эксперимент — способ познания природы, заключающийся в изучении природных явлений в специально созданных условиях. В отличие от теоретической физики, которая исследует математические модели природы, физический эксперимент призван исследовать саму природу.

Именно несогласие с результатом физического эксперимента является критерием ошибочности физической теории, или более точно, неприменимости теории к окружающему нас миру. Обратное утверждение не верно: согласие с экспериментом не может быть доказательством правильности (применимости) теории. То есть главным критерием жизнеспособности физической теории является проверка экспериментом.

В идеале, Экспериментальная физика должна давать только описание результатов эксперимента, без какой-либо их интерпретации. Однако на практике это недостижимо. Интерпретация результатов более-менее сложного физического эксперимента неизбежно опирается на то, что у нас есть понимание, как ведут себя все элементы экспериментальной установки. Такое понимание, в свою очередь, не может не опираться на какие-либо теории.

Компьютерный эксперимент

Компьютерный (численный) эксперимент — это эксперимент над математической моделью объекта исследования на ЭВМ, который состоит в том что, по одним параметрам модели вычисляются другие ее параметры и на этой основе делаются выводы о свойствах объекта, описываемого математической моделью. Данный вид эксперимента можно лишь условно отнести к эксперименту, потому как он не отражает природные явления, а лишь является численной реализацией созданной человеком математической модели. Действительно, при некорректности в мат. модели — ее численное решение может быть строго расходящимся с физическим экспериментом.

Психологический эксперимент

Основная статья: Эксперимент (психология)

Психологический эксперимент — проводимый в специальных условиях опыт для получения новых научных знаний посредством целенаправленного вмешательства исследователя в жизнедеятельность испытуемого.

Мысленный эксперимент

Основная статья: Мысленный эксперимент

Мысленный эксперимент в философии, физике и некоторых других областях знания — вид познавательной деятельности, в которой структура реального эксперимента воспроизводится в воображении. Как правило, мысленный эксперимент проводится в рамках некоторой модели (теории) для проверки её непротиворечивости. При проведении мысленного эксперимента могут обнаружиться противоречия внутренних постулатов модели либо их несовместимость с внешними (по отношению к данной модели) принципами, которые считаются безусловно истинными (например, с законом сохранения энергии, принципом причинности и т.  д.).

Критический эксперимент

Основная статья: Критический эксперимент

Критический эксперимент — эксперимент, исход которого однозначно определяет, является ли конкретная теория или гипотеза верной. Этот эксперимент должен дать предсказанный результат, который не может быть выведен из других, общепринятых гипотез и теорий.

Литература

• Визгин В. П. Герметизм, эксперимент, чудо: три аспекта генезиса науки нового времени // Философско-религиозные истоки науки. М., 1997. С.88-141.

Ссылки

Эксперимент по физике > Примечания (Стэнфордская философская энциклопедия)

1.
Как покойный Ричард
Фейнман, один из ведущих физиков-теоретиков ХХ
века, написал:

Принцип науки, определение, почти, есть
следующее: Проверкой всех знаний является эксперимент . Эксперимент
является единственным судьей научной «истины».

(Фейнман, Лейтон и Сэндс, 1963, стр. 1-1)

В наши постмодернистские времена это может показаться старомодным.
мнение, но оно, я считаю, правильно. Не все бы согласились. Как Энди
Пикеринг заметил,

…никто не обязан формировать представление о
миру принять во внимание то, что говорит наука двадцатого века.

(Пикеринг 1984а, стр. 413)

2.
Под действительным я подразумеваю, что
результат эксперимента аргументирован правильно, с использованием
эпистемологических стратегий, таких как рассмотренные ниже.

3. См. Франклин (1986, гл. 6;
и, 1990, гл. 6) и Франклин и Хаусон (1984) для получения подробной информации об этих
стратегии, а также обсуждение того, как они вписываются в байесовскую
философия науки

4.
Как заметил Холмс
Уотсон: «Как часто я говорил вам, что, когда вы устраните
невозможно, что бы ни осталось, как бы маловероятно , должно быть
правда.» (Конан Дойл 1967, стр. 638)

5.
Это может быть полезно
здесь, чтобы различать теорию аппарата и теорию
явления. Аккерман говорит прежде всего о последнем. Это
не всегда возможно разделить эти две теории. Анализ
данных, полученных с прибора, вполне может включать в себя
теории явления, но это не обязательно ставит под сомнение
достоверность результата эксперимента.

6.
Для другого эпизода в
для которых устранение фона имело решающее значение, см. обсуждение
измерение коэффициента ветвления \(\ce{K+_{e 2}}\) в
(Франклин 1990, стр. 115–31).

7.
Коллинз предлагает два
аргументы относительно трудности, если не фактической невозможности
репликации. Первый – философский. Что это значит
повторить эксперимент? Чем репликация похожа на
оригинальный эксперимент? Грубый и готовый ответ состоит в том, что репликация
измеряет одну и ту же физическую величину. Так это или нет на самом деле
так что, я полагаю, это может быть аргументировано на разумных основаниях, как обсуждалось
ранее.

Второй аргумент Коллинза прагматичен. Это тот факт, что в
практике часто трудно получить экспериментальный аппарат, даже
один, как известно, похож на другой, чтобы работать правильно. Коллинз
иллюстрирует это своим отчетом о попытках Харрисона построить
две версии TEA-лазера (с поперечным возбуждением атмосферы) (Collins
1985, стр. 51–78). Несмотря на то, что Харрисон ранее
опыт работы с такими лазерами, и имел отличные контакты со специалистами в
поле, ему было очень трудно построить лазеры. Следовательно
сложность тиражирования.

В конце концов Харрисон обнаружил ошибки в своем аппарате, и как только они
были исправлены, лазеры работали правильно. Как признает Коллинз, «…в
в случае TEA-лазера круг легко разорвался. Способность
лазер для испарения бетона или чего-то еще
согласованный критерий экспериментального качества. Никогда не было никаких сомнений
что лазер должен быть в состоянии работать и никогда не сомневаться в том, когда
один работал, а когда нет». (Коллинз 1985, стр. 84)

Хотя Коллинз, кажется, рассматривает проблемы Харрисона с
репликация, проливающая свет на эпизод с гравитационными волнами, как
поддержку регресса экспериментаторов и как ставящий под сомнение
экспериментальные доказательства в общем-то действительно не работают. Как Коллинз
допускает (см. цитату в последнем абзаце), репликация была явно
демонстративный. Можно задаться вопросом, какую роль Коллинз отводит этому эпизоду?
играет в его рассуждениях.

8.
Более подробно
обсуждения этого эпизода, Франклин (1994, 1997а), я утверждал, что
гравитационно-волновой эксперимент совсем не типичен для физических экспериментов.
В большинстве экспериментов, как показано в этих очерках, адекватность
суррогатный сигнал, используемый при калибровке экспериментального
Аппарат понятен и беспроблемен. В тех случаях, когда это
сомнительно, значительные усилия прилагаются для установления
адекватность этого суррогатного сигнала. Хотя Коллинз выбрал
нетипичный пример Я считаю, что вопросы, которые он поднимает о
калибровка вообще и про этот конкретный эпизод гравитации
волновые эксперименты должны быть решены. 90}\) мезоны были
собственные состояния оператора \(CP\) с собственными значениями \(CP = +1\) и \(-1\),
соответственно.

11.
В статье Бозе было
первоначально был отклонен Философским журналом . Он
затем отправил его на английском языке Эйнштейну с просьбой, чтобы, если Эйнштейн
думал, что газета заслуживает публикации, которую он устроит для
публикация в Zeitschrift fur Physik . Эйнштейн лично
перевел документ и представил его в Zeitschrift fur
Физик , добавив примечание переводчика: «По моему мнению,
вывод формулы Планка представляет собой важное достижение.
используемый здесь метод также приводит к квантовой теории идеального газа, поскольку I
более подробно обсудим в другом месте» (Pais 1982, p. 423). Этот
обсуждение появилось в собственных статьях Эйнштейна 1924 и 1925 гг.
подробности см. в Pais (1982, Ch. 23).

12.
Этот раздел
на основе отчетов, данных Weinert (1995) и Mehra и
Рехенберг (1982). Переводы с немецкого были предоставлены этими
авторов и обозначаются инициалами в тексте.

13. См. также стр. 224–226 в
(Франклин 2013).

Примечания к Приложению 2

1.
Я рассмотрел восемьдесят таких теоретических
документы. Шестьдесят приняли результат Принстона как доказательство либо CP
нарушение или явное нарушение СР. Даже те, которые предлагали альтернативу
объяснения результата не обязательно указывают на то, что
авторы не признали нарушение СР. Следует различать между
интересные размышления и серьезные предложения. Последние
характеризуется приверженностью к своей истине. Я отмечаю, что Т. Д. Ли был
автор или соавтор трех из этих теоретических статей. Два предложенных
альтернативные объяснения Принстонского результата, а один предложил
модель удалось избежать нарушения CP . Ли был не всерьез
привержены истине любого из них. Белл и Перринг, авторы одного
альтернатив, заметил: «Прежде чем появится более приземленное объяснение,
нашел , забавно предположить, что может быть местным
эффект из-за асимметрии окружающей среды, а именно локального
преобладание материи над антиматерией» (Белл и Перринг, 1964, стр. 348,
выделение добавлено).

2.
В modus tollens, если \(h\)
влечет за собой \(e\), то «не \(e\)» влечет за собой не \(h\). Дюгем
и Куайн указал, что на самом деле это \(h\) и \(b\),
где \(b\) — фоновые знания и вспомогательные гипотезы, что
влечет за собой \(е\). Таким образом, «не \(e\)» влечет за собой «\(h\)»
или «\(б\)», и не знаешь, на кого винить.

Примечания к Приложению 3

1.
Статья Бозе изначально была
отклонен Философским журналом . Затем он отправил его в
Английский, к Эйнштейну с просьбой, чтобы, если Эйнштейн думал, что статья
заслуживает публикации, которую он организует для публикации в
Zeitschrift мех Physik . Эйнштейн лично перевел
документ и представил его в Zeitschrift fur Physik , добавив
примечание переводчика: «На мой взгляд, бозеовский вывод планковского
формула представляет собой важное достижение. Здесь также используется метод
дает квантовую теорию идеального газа, как я буду обсуждать
в другом месте более подробно» (Pais 1982, с. 423). Это обсуждение появилось
в собственных работах Эйнштейна 1924 и 1925 годов. Подробности см. в Pais (1982,
Ч. 23).

2.
Одна трудность с использованием рубидия
заключается в том, что при очень низких температурах рубидий должен быть твердым. (Фактически,
рубидий находится в твердом состоянии при комнатной температуре). Виман, Корнелл и их
сотрудники избежали этой трудности, создав систему, которая
не достичь истинного равновесия. Созданный образец пара уравновешивается
тепловое распределение как спин-поляризованный газ, но занимает очень много времени.
времени, чтобы достичь своего истинного равновесного состояния в виде твердого тела. На низком уровне
температуры и плотности эксперимента рубидий остается как
метастабильный пересыщенный пар в течение длительного времени.

Примечания к Приложению 4

1.
Оригинальный Этвёш
Эксперимент был разработан для измерения отношения гравитационной массы
к инертной массе различных веществ. Этвеш найден
соотношение должно быть единицей, с точностью до одной части на миллион.
Фишбах и его сотрудники повторно проанализировали данные Этвеша и
обнаружили эффект, зависящий от состава, который они интерпретировали как
доказательства существования Пятой Силы.

2.
Это факт экспериментальной жизни
что эксперименты редко работают, когда они изначально включены, и что
результаты эксперимента могут быть ошибочными, даже если нет очевидной ошибки.
Необязательно знать точный источник ошибки, чтобы
сбрасывать со счетов или не доверять конкретному экспериментальному результату. Его
несогласие с многочисленными другими результатами может, я полагаю, быть
достаточный.

Примечания к Приложению 6

1.
Уход Руппа включал записку от
психиатр, заявивший, что Рупп страдал психическим заболеванием и
не мог отличить фантазию от реальности.

2.
Проблема с водородом
спектр не был решен до более позднего открытия аномального
магнитный момент электрона в 1950-х гг.

Примечания к Приложению 7

1.
Моррисон (1990) утверждал, что
манипулируемости недостаточно, чтобы установить веру в сущность. Она
обсуждает эксперименты по физике элементарных частиц, в которых пучки частиц
рассматривать не только как частицы, но и как пучки кварков,
составляющих частиц, даже несмотря на то, что участвовавшие в этом физики
нет веры в существование кварков. Хотя я верю, что
Аргумент Моррисона правилен в данном конкретном случае, я думаю, что
манипулируемость может и часто дает нам веские основания верить в
сущность. См., например, обсуждение микроскопа в
Взлом (1983).

2.
Милликен, например, использовал
свойства электронов, испускаемых при фотоэлектрическом эффекте, для измерения
ч , постоянная Планка. Штерн и Герлах, как обсуждается ниже,
использовал свойства электрона для исследования пространственного
квантование, а также обнаружил свидетельство спина электрона.

3.
В рассуждениях Картрайта о
электронный трек в камере Вильсона, например, она может идентифицировать
отслеживать как трек электрона, а не как трек протона только потому, что
она сделала неявную приверженность закону ионизации для
заряженных частиц, и его зависимость от массы и скорости
частицы.

4.
Томсон также продемонстрировал
магнитное отклонение катодных лучей в отдельном эксперименте.

5.
Томсон фактически исследовал
проводимость газа в трубке при различных условиях давления.
См. Томсон (1897, стр. 298–300).

6.
Я вернусь к этому, когда я
обсудите измерение Томсона e/m для электрона.

7.
Аргумент Томсона — «утка
аргумент». Если он похож на утку, крякает как утка и ковыляет
как утка, то у нас есть веские основания полагать, что это утка. Один
нужно только воссоздать аргумент, используя «это» как катодные лучи и
отрицательно заряженные частицы в виде уток.

8.
Томсон на самом деле использовал два разных
Методы определения отношения заряда к массе. Другой метод, используемый
полный заряд, переносимый пучком катодных лучей за фиксированный период
время, полную энергию, переносимую лучом за это же время, и
радиус кривизны частиц в известном магнитном поле. Томсон
расценил метод, обсуждаемый в тексте, как более надежный, и это
метод, показанный в большинстве современных учебников по физике.

9.
Не все выводы Томсона
согласуется с современными взглядами. Хотя он считал, что
электрон был составной частью атомов, он думал, что это
первичный атом, из которого были построены все атомы, подобный
Праут считал, что все атомы состоят из атомов водорода. Он
также предположил, что заряд электрона может быть больше, чем
что у иона водорода.

Примечания к Приложению 8

1.
Сохранение импульса также
требует, чтобы электрон и протон имели равные и противоположные импульсы,
для распада нейтрона в состоянии покоя. Они будут излучаться в противоположном направлении.
направления.

2.
Предложение Паули впервые было сделано в
письмо от 4 декабря 1930 г. радиоактивной группе при региональном
встреча в Тюбингене.

Уважаемые радиоактивные дамы и господа:

Прошу вас милостиво принять подателя этого письма, который
сообщить вам в подробностях, как я наткнулся на отчаянный побег
от проблем «неправильной» статистики N и
Ли ⁶ ядер и непрерывного бета-спектра, чтобы
за исключением правила «чет-нечет» статистики и закона
сохранение энергии. А именно возможность того, что электрически
нейтральные частицы, которые я хотел бы назвать нейтронами [частица
мы называем нейтроном, масса которого примерно равна массе протона.
обнаружен в 1932 году Чедвиком. «нейтрон» Паули
наше «нейтрино».] может существовать внутри ядер; это было бы
имели спин 1/2, подчинялись бы принципу исключения и в
Кроме того, тупица от фотонов за счет того, что они не будут
путешествовать со скоростью света. Масса нейтрона должна быть
примерно того же порядка, что и масса электрона, и в любом
случае не может быть больше 0,01 массы протона. Непрерывная бета-версия
тогда станет понятным, если предположить, что в бета
распада нейтрон всегда вылетает вместе с электроном, в таком
таким образом, что сумма энергий нейтрона и электрона равна
постоянный. 9{-13}\text{см})\).
[\(e\) — заряд электрона].

На данный момент я не решаюсь публиковать что-либо об этой идее, поэтому
Доверчиво обращаюсь к вам, дорогие радиоактивные друзья, с
вопрос: как можно было бы экспериментально идентифицировать такой нейтрон, если бы он
обладал примерно такой же проникающей способностью, как гамма-лучи, или, возможно, 10
раз большую проникающую способность?

Я признаю, что мой выход может показаться сначала довольно невероятным, так как если
нейтрон существовал, его давно бы заметили. Но ничего
рискнул, ничего не выиграл. Серьезность ситуации с
непрерывный бета-спектр был освещен замечанием моего
выдающийся предшественник на этом посту г-н Дебай, который недавно сказал мне
в Брюсселе: «О, это такая же проблема, как новые налоги; лучше не
вообще думать об этом». Так что следует серьезно обсудить любой способ, которым
может привести к спасению. Что ж, дорогие радиоактивные друзья, взвесьте и
вынести приговор! К сожалению, я не могу лично появиться в Тюбингене,
ибо я не могу уехать из Цюриха из-за бала, который проводится
здесь в ночь с 6 на 7 декабря. С наилучшими пожеланиями к вам и г.
Бэк,

Ваш самый покорный слуга,

    В. Паули

(Цитируется по Ford, 1968, стр. 849.)

Это было серьезное предложение, и хотя Паули не понял всей
свойства нейтрино именно его предположение легло в основу
дальнейшая работа.

3.
При трехчастичном распаде электрон
и протон тоже не должен был отрываться впритык. Этот
наблюдения не проводились до конца 1930-х годов. Сопоставление нейтрино a
спин, собственный угловой момент, \(h/4\) также сохранил закон
сохранение углового момента.

4.
Реальная история сложнее.
Какое-то время альтернативная теория распада, предложенная Конопинским и
Уленбек (1935) лучше подкреплялся экспериментальными данными, чем
была теория Ферми. Впоследствии было показано, что оба
экспериментальные результаты и теоретические расчеты были ошибочными и
что теория Ферми фактически подтверждалась фактами. За
подробности см. (Franklin 1990).

5.
Разрешены переходы для
которые можно рассматривать как волновые функции электрона и нейтрино
постоянна по размерам ядра. Запрещенные переходы – это те, которые
включил члены более высокого порядка в разложение ряда возмущений
матричный элемент.

6.
мне не удалось найти
опубликована ссылка на это измерение. Он упоминается как частный
общение в литературе.

7.
В опубликованном после истечения срока документе
на собрании Американского физического общества в январе 1958 г. , Рустад
и Руби предположили, что их предыдущий результат может быть неправильным. Есть
нет тезисов докладов после дедлайна, но доклад был процитирован в
литература. Руби помнит тон бумаги как mea culpa .
(частное сообщение).

5 физических экспериментов, которые вы можете провести дома

Физика является ключом к пониманию окружающего мира. Хотя некоторые аспекты могут показаться сложными для понимания, многие концепции фундаментальной физики можно разбить на простые концепции, некоторые из которых можно продемонстрировать с помощью базового оборудования в домашних условиях.

Этот список из 5 физических экспериментов, которые вы можете провести дома , является отличной отправной точкой для понимания физики и, надеюсь, источником вдохновения для маленьких ученых во всем мире!

1. Архимед и плотность

История, стоящая за открытием Архимедом плотности , заключается в том, что король Сицилии попросил его выяснить, заменил ли ювелир из короны часть золота на серебро. Архимеду нужно было выяснить, обманул ли ювелир, не повредив корону.

Корона весила столько же, сколько золото, которое король дал ювелиру, но золото более плотное, чем серебро, поэтому, если бы в короне было серебро, ее плотность была бы меньше, чем если бы это было чистое золото. Архимед понял, что если бы он мог измерить объем короны, то смог бы вычислить ее плотность, но вычисление объема формы короны было сложной задачей. Согласно легенде, однажды Архимед принимал ванну, когда понял, что уровень воды поднялся, когда он опустился в ванну. Он понял, что объем вытесненной воды равен объему его тела в воде.

Архимед окунул корону в воду, чтобы определить ее плотность, и понял, что ювелир обманул короля!

Эксперимент с плотностью

Одним из забавных способов продемонстрировать плотность является создание столбца плотности. Выберите набор жидкостей и расположите их в порядке плотности, от самой плотной до наименее плотной. Аккуратно налейте небольшое количество каждого в высокую банку или стакан, начиная с самого плотного. У вас должна получиться разноцветная стопка жидкостей!

Башня плотности – изображение взято из This IS Rocket Science

2. Разделить свет на цвета радуги

Исаак Ньютон экспериментировал с призмами и понял, что свет состоит из разных цветов (цветов радуги). Ньютон сделал это открытие в 1660-х годах. Не было до 1900-х годах физики открыли электромагнитный спектр , который включает световые волны, которые мы не можем видеть, такие как микроволны, рентгеновские волны, инфракрасные и гамма-лучи.

Как разделить свет

Разделение белого света на цвета радуги звучит сложно, но все, что вам нужно, это призма . Призма представляет собой прозрачный блок, форма которого позволяет свету преломляться (преломляться) при прохождении через него. Некоторые цвета изгибаются больше, чем другие, поэтому можно увидеть весь спектр цветов.

Если у вас нет призмы, вы можете использовать садовый шланг! Встаньте спиной к солнцу, и вы увидите радугу в воде! Это потому, что капли воды действуют как призма.

3. Скорость падающих предметов

Падающие предметы Галилея

Аристотель считал, что тяжелые предметы падают быстрее, чем более легкие. Эта теория позже была опровергнута Галилеем .

Говорят, что Галилео сбросил с Пизанской башни два ядра разного веса, которые одновременно упали на землю. Все объекты ускоряются с одинаковой скоростью при падении.

Если уронить перо и молоток с одной высоты, молоток сначала упадет на землю, но это из-за сопротивления воздуха!

Если молоток и перо брошены куда-то без сопротивления воздуха, они одновременно ударяются о землю. Командир Дэвид Скотт доказал, что это правда во время лунной походки Аполлона-15!

Эксперимент с молотом и пером на Луне

Брайан Кокс также доказал правильность теории Галилея, проведя тот же эксперимент в вакууме!

Хотя вы не сможете воспроизвести падение молотка или тяжелого мяча и пера, вы можете провести исследование с двумя объектами одинакового размера, но разного веса. Это означает, что сопротивление воздуха одинаково для обоих объектов, поэтому единственная разница заключается в весе.

Возьмите две пустые бутылки из-под воды одинакового размера. Наполните один доверху водой, а другой оставьте пустым. Сбросьте их с одной высоты. Оба упадут на землю одновременно!

4. Законы движения Ньютона

Сэр Исаак Ньютон часто встречается в любой книге по физике, поскольку он придумал многие законы, описывающие нашу Вселенную, и, несомненно, является одним из самых известных ученых всех времен. Законы движения Ньютона описывают, как движутся предметы, и взаимосвязь между движущимся объектом и силами, действующими на него.

Изготовление и запуск мини-ракеты — отличный способ узнать о законах движения Ньютона .

Ракета остается неподвижной, если на нее не действует сила ( Первый закон Ньютона ).

На ускорение ракеты влияет ее масса. Если вы увеличите массу ракеты, ее ускорение будет меньше, чем если бы она имела меньшую массу ( Второй закон Ньютона ).

Равная и противоположная реакция газа, толкающего пробку вниз, толкает ракету вверх ( Третий закон Ньютона ).