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牛顿理论让卫星上了天,相对论让GPS精确定位,那杨振宁的理论有哪些实际的应用?GPS的定位原理是应用了相对论吗

admin admin 发表于2022-08-04 17:02:56 浏览99 评论0

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新材料技术和量子力学说到这里,老杨在这个时间点登场了,只要统一了“四大基本力”,这还不是人类科技太落后,粒子之间的强力、弱力、电磁力这三种作用关系都弄明白了,都说航空发动机是工业皇冠上的明珠,什么材料不是手到擒来,都是由量子力学引领出来的新材料的革命。

牛顿理论让卫星上了天,相对论让GPS精确定位,那杨振宁的理论有哪些实际的应用

这个问题相当鸡贼,后脑勺给老杨一棍,试图让他吃哑巴亏。我试着给出自己的想法,同学们自己思考一下。

老杨的理论是什么地位

我们先把科学理论发展历史这个概念理一理。

物理学从伽利略牛顿开始,演化出各类应用技术,诸如机械、化工等,最后麦克斯韦把电学和磁学一举拿下,所有理论归于一统。这就是“经典物理学”。

后来人算不如天算,爱因斯坦一众人借着“两朵乌云”把经典物理大厦强拆了,随后出现了两条岔路:量子力学和相对论,这就是“现代物理学”的起点。

物理学开始流传一个传说,只要统一了“四大基本力”,就能重建物理学大厦。四大基本力,简单来说就是:电磁力、弱力、强力、引力,据说这四个家伙包含了宇宙间一切作用关系。

狄拉克,把狭义相对论引入量子力学,将薛定谔方程进化成狄拉克方程,创立量子场论,把电磁力和带电粒子之间的关系全整明白了,顺手预言了反物质的存在。

老杨在这个时间点登场了,左手先来一个“杨-米尔斯理论”,右手再来“宇称不守恒”的慢动作,唱出一首惊才艳绝的“规范场论”,一举解决电磁力和弱力统一,史称“电弱统一”。按照老杨的思路,大家整出了“标准粒子模型”,把粒子产生的机制,粒子之间的强力、弱力、电磁力这三种作用关系都弄明白了,这基本就可以解答“物质是什么”这个近似于哲学的概念了。现代物理基本就走到了顶点。-gps的应用

老杨因此一举封神,成为科学史上,继一牛二爱三麦之后,坐五望四的存在。

什么是高科技

举个我们国家的例子说明问题,都说航空发动机是工业皇冠上的明珠,那到底“明珠”在哪?那代表一个国家最高的科技实力。

虽然发动机结构设计复杂,制造难度刁钻,但这种难度无法与材料相比。很多同学就不信邪了,为啥材料这么难?这还不是人类科技太落后,什么都要靠试验,只能通过一次一次试验,才能找到最优方案。

类似的,F16的发动机图纸,早早就有了;中科院可以扫描出最先进芯片上所有的设计细节;如此等等。唯独材料,死死卡在瓶颈上!我国比美国落后,最大大部分的原因,就在于所谓的核心技术,归根结底,就是材料!

学术点说,就是我们搞不懂让不同的原子按照特定的规律排列

新材料技术和量子力学

说到这里,有悟性的同学应该已经知道知识点了。以老杨理论为基础开发的标准粒子模型,就是人类解决材料问题的终极钥匙啊!你如果基本粒子特性都搞掂了,什么材料不是手到擒来?

人类文明步入新世纪以来的进步,都是由量子力学引领出来的新材料的革命。典型的就是半导体引发的电子计算机、通讯技术革命,这还只是我们把电子玩了个半熟的情况下取得的成就。如果能再前进一步,把“标准粒子模型”给吃透,人类可以玩转多几种基本粒子,那科技不得起飞了吗?-gps的应用

结语

不要用民科的思维以及非黑即白的思路,去理解老杨。

珍惜老杨吧,活着物理界第一人,当之无愧。

我是猫先生,感谢阅读。

GPS的定位原理是应用了相对论吗

是的,如果不进行相对论修正,每天卫星的时间会比地面时间快38微秒,累积下来,一天的定位会有11公里的偏差。

而这38微秒可以从两个方面考虑:卫星高速运动和所处引力场强度。速度越快时间越慢;引力场的强度越大,时间越慢。

已知卫星轨道高度为2万公里、速度为3900米/秒、地球质量为5.965*10^24千克、地球半径取6371公里、地面自转速度465米/秒。代入下面公式

①地面时间减慢数值:60.06微秒

②卫星时间减慢数值:21.78微秒

③求出二者差值,约38微秒(即卫星快地面38微秒)

不过严格意义上来讲,上述公式只能是近似计算,因为地球属于自转带电天体(讨论背景应该为克尔纽曼时空),而公式是适用于史瓦西时空(球对称、不自转、不带电)。所以说如果将地球换成其他属性相差较大的天体,比如脉冲星,则此公式不成立。-gps的应用

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GPS常见应用领域有哪些

GPS模块的应用范围大致分为以下几类,

1、GPS模块应用在可穿戴设备领域,比如户外手表等;

2、应用在使用GPS 服务的智能手机、平板电脑、PND、DVR

3、GPS模块应用在工业PDA等各种便携设备领域;

4、应用在个人定位和汽车定位导航等轨迹追踪设备领域,比如公交车跟踪定位、出租车跟踪定位、公司车辆跟踪定位、物流车辆跟踪定位

5、GPS模块应用在面积测量和距离测量等测绘设备中,多见于农业、地质领域;

6、GPS模块应用在无人机领域,用于无人机的精准定位;

7、GPS模块应用在测速设备中;

8、在同步 UTC 时间及授时领域,GPS模块也可以大显身手,当然相对GPS授时模块,精度没有这么高,普通授时也够用了。