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“那天晚上,实验室里弥漫着沮丧的气氛。为了获取和鉴定 101 号元素——人类制备铀以外的化学元素的下一个环节——我们进行了许多仔细的实验​​,但都以失败告终。现在我们正在完成最后一个实验,但其起源似乎并不能令人信服。我们制备的材料的一小部分样本,即使是最好的情况下,也只能含有难以捉摸的 101 号元素的一两个原子……

我们密切监视与使用相机相关的脉冲记录。一个小时过去了。时间已接近黎明。等待似乎没有尽头。终于这个案例了!鸣响机构的笔跳到刻度的中间,落下,留下一条清晰的红线:这是一个很大的初始化脉冲……大约一个小时后,记录了第二个脉冲,与第一个脉冲类似。我们现在确信我们正在目睹 101 号元素的两个原子的分解,从而为化学家族添加了一个新元素。 **

美国物理学家格伦·西博格和阿尔伯特·吉奥佐关于创造新化学元素的故事就这样开始了。俄文译本收录于1962年出版的《物理学家在思考什么》第一期。此后,该系列科普文集又增补了五期。前两本由国家物理数学文献出版社出版,其余由瑙卡出版社出版。以下是这些版本的标题:

第 1 期。原子核物理学(1962 年,价格 23 戈比)。
第 2 期。基本粒子(1963 年,价格 25 戈比)。
第 3 期。基本粒子(1965 年,价格 43 戈比)。
第 4 期。原子核物理学(1965 年,价格 29 戈比)。
第 5 期。量子宏观物理(1967 年,价格 62 戈比)。
第 6 期。天体物理学(1967 年,价格 1 卢布。06 戈比)。
所有这些书都来自科学的最前沿。这就是为什么它们被称为“物理学家的想法”。事实上,他们谈论科学家最近正在做的事情,有时还谈论他们仍然计划做的事情。这篇文章的结局与罗伯特·马沙克(Robert Marshak)分四期发表的《核力量》的结局并非没有道理:

“对于物理学家所珍视的梦想——对核力的真正理论理解——能说些什么?我们目前所能做的就是表示希望我们走在正确的轨道上……但是,我们相信有一天我们能够写出正确的期刊。”

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方程并找到解它们的方法。在那之前,我们似乎别无选择,只能继续使用本文描述的经验近似值。”
如今,科学发展得非常快,教科书自然跟不上这种发展。如果你只是从教科书上了解一些现代科学,那么似乎一切都已经在其中完成了,所有的问题都已经解决了,可以说,矿山已经开采出来,矿石已经开采完毕,只剩下废石留给你了。甚至连我的晚生都成为一种耻辱。所有的国家都已经被发现,地球地图上已经没有了空白点,所有的定律都已经找到了——牛顿、库仑、安培、焦耳-楞次等,相对力学和量子力学的理论已经被创造出来。看来,还有什么?但实际上情况并非如此,今天的物理学面临着许多未解决的问题。

基本粒子由什么物质组成(电子、中子、质子等)以及它们的结构是什么?也许它们是未知物质的同质成分,或者正如俄罗斯著名诗人瓦列里·布留索夫(Valery Bryusov)曾经写道的那样:

“这些电子是有五大洲、艺术、知识、战争、王座和四十个世纪记忆的世界!”

引力的本质是什么?它们是如何产生的?什么是核力量?元素周期表在哪里结束,还有哪些其他原子可以添加到其中?在无底的太空深处是否存在至少一个由反道德构建的反世界?自然界有多少种基本粒子以及它们的性质是什么?

此类问题在《物理学家正在思考什么》合集中进行了讨论。此外,通常情况下,这些都是由自己进行这些研究的主要科学家亲自讲述的。因此,阅读这篇文章,就像进入他们的实验室一样,你会学到许多有趣的细节,并开始更好地理解科学是如何进行的。

尽管这些合集中的对话总是关于物理学中的最新问题,这些问题通常很难理解,但高中生总是可以完全理解它们。作者以高超的技巧使用了真正科学手段的全部武库:他们提供简单的例子和​​分析,使用各种物理过程的清晰模型,并且实际上不需要复杂的数学仪器。这些统计数据以非常有趣、生动、形象的语言编写,有时读起来像艺术品一样,尽管它们具有全球物理意义。

下面简单介绍一下这些藏品的主要内容。

两期(第一期和第四期)讲的是原子核的研究。首先,它将决定研究工具——加速带电粒子、精密相机、特殊的高灵敏度照相塑料、光谱仪。其他文章探讨了原子核结构和核力性质的研究结果。还详细描述了跨绕元件的创建工作。

第二期和第三期包含有关基本粒子的文章。此外,它还讨论了许多单独类型的粒子——介子、中微子、反质子、反中子、

K介子、超子、共振、它们的发现、特性以及它们在微安中占据的位置。

第五期包括一篇关于宏观光学效应和现象的文章,其本质本质上是量子性质的。这主要是量子电子学,它创造了分子发生器并成功生产了各种辐射、超精密原子钟。这还包括最近发现的与超导和超流相关的量子现象,以及著名的穆斯堡尔效应。

第六期完全致力于现代天文学的问题。它讨论了天文学的新分支——红外、雷普特根、中微子、伽马和射电天文学——并为它们添加了惊人的信息。例如,是什么导致冰雹世界(星系)爆炸?恒星为何会脉动?奥林星云有多少年了?大麦哲伦区域发生了哪些物理过程?这些是本书讨论的一些问题。

不幸的是,这些合集的作者中有很多苏联科学家,其中许多人为现代物理学的发展做出了有价值的贡献。在一些文章中,这种贡献甚至不仅在正文中没有得到承认,而且在应用编辑中也没有得到承认。

大多数这些集合都可用。它们的版本相对较小,现在只能在图书馆找到。但凡是不厌其烦地至少读过其中一本的人,都会感受到现代科学的强大气息,以及它已解决和未解决的交叉问题。

V·A·莱什科夫采

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前往文章“量子的故事”
(第 6-15 页)

  1. 9,8·10⁻⁷ ∂x/cm³.
  2. 2.3·10⁻12 ∂p ≈ 1.5 电子伏特。
    最大量子数:1.7·10⁻12 ∂p ≈ 1 电子伏特。
  3. 一立方厘米有 4.4·10^2 量子。
  4. 量子能量:9.6千电子伏,电子能量:0.1千电子伏。

转至文章“连分数”
(第 16-26 页)

  1. λ = 5216,5.
  2. [0; 1, 2, 3, 4, 5].
  3. 57771875\frac{5777}{1875}.
  4. a) [1; 1212⋯],
  1. [2; 444⋯],
    b) [2; 2424⋯].
    1. ab(ab−4)−ab2a\frac{\sqrt{ab(ab-4)}-ab}{2a}*.

转至文章“什么是函数”
(第 27-36 页)

  1. 自然定义域:
    a) x ≠ 0; 6) x ≤ -1; x ≥ 1.
  2. a) 9; 6) 8; b) 6.
  3. a)8; 6)6; b)9; d)0。
  4. 10⁷; 4⁷.
  5. nⁿ.
  6. f₁和f₃是可逆的。
    13 和 14。该映射与逆映射一致。
  7. a) 1680; 6) 9240; b) 18 150=3⁹-3·2⁹+3
  8. Aₙⁿ=n (n−1) … (n−m+1),如果 m≤n;如果 m>n,则 Aₙⁿ=0。
  9. 28!(7!)4\frac{28!}{(7!)^4}.

*) 这是方程的正根
x=1a+1b+x.x = \frac{1}{a + \frac{1}{b+x}}.

转至文章“干摩擦”
(第 37-43 页)

  1. 让我们将作用在前轮上的摩擦力自动分解为两个分量:位于车轮平面内的 F₁ 和垂直于车轮的 F2(参见 图)。 F₁ 力使车轮转动,F2 力自动转动。

  2. 如果棍子的重心不在手指之间的中间,那么棍子对手指的压力是不同的。手指作用在棍子上的摩擦力也不同。棍子移动到摩擦力较小的一侧。

  3. 直到木块沿平面滑动为止,摩擦力的大小等于木块重量在斜面上的投影 F_TP = P sin α。当摩擦力达到其最大静止值 F_TP = kN = kP cos α 时,块开始滑动。在这种情况下,满足条件kP cos α=P sin α。因此,块的滑动从平面与地平线的倾斜角α=arctan k开始。此后,摩擦力将等于 F_TP = kN = kP cos α。

木块开始滑动的角度 α = arctan k 称为摩擦角。它还具有另一个几何意义:如果对位于水平面上的块施加小于与垂直方向的摩擦角的力,则无论施加多大的力,该块都不能从其位置移动。你可以这样证明。让我们将观察者放置在一个倾斜的平面上,上面放着一块木头。

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果汁,我们将增加飞机与地平线的倾斜角度。可观察者会说,在他的坐标系中,一个位于他认为水平的平面上的物体受到一层的作用,该层与平面的重新分布形成角度α。如果 tgα < k(即 α < arctg k),则无论施加多大的力,块都不会沿平面滑动。
4. 答案如图所示。

插入槽中的图画将被球压在板上。如果倾斜边缘形成的角度 α 垂直通过,使得 tan2α < k(其中 k 是球与图画之间的摩擦系数),则图画将通过与球的摩擦力保持,无论图画的重量有多大,无论摩擦力有多小

  1. 电缆以力 F1 和 F2 作用在杆上,力的大小取决于管道的重量。例如,如果杆与管道表面的过载角度小于 α = arctan k(k 是杆在管道上的摩擦系数),则无论力 F1 和 F2 有多大,因此无论管道的重量有多大,杆都不会沿着管道滑动(参见问题 3 的解决方案)。在这种情况下,工程师们就会谈论干扰。

使用楔形,您可以制作一个简单方便的锁来悬挂地图和图画。您需要制作两个金属圆,如图(第 64 页,上方)所示,然后将圆钉到木板上,然后在其中放入一个球。

在黑板上画画。要从锁上取下图画,只需用指针提起球即可。

  1. 当力 F 与立方体重量的分力平行于斜面时,立方体开始滑动,