61、学霸的样子(2 / 4)

    于是周航说道：“华元起呀华元起！出这样的题简直是在侮辱学生的智商，你是怕学生挂科的多了，怕人家说你这个教授育水平不行，自己面子上挂不住，才出这样简单的题？”

    旁边围观的同年级的同学们，都有一种：你侮辱了别人却伤害了我！的感觉，那种复杂的心情让人难以诉说。这一期的试卷最高分考生就是旁边的李媛媛，上期期末这份试卷也才考了八十一分，此时在一旁听了周航的评价后，顿时觉得自己的智商受到了碾压。她与一旁围观的同学们一样，一声不吭，就坐在一旁静静地看着周航在那里装逼。周航拿起笔开始答题，十五分钟后，将卷子往旁边一扔，就宣告了数学试卷的答题结束。有手表的同学看了一下时间，审题加答题，一共花去十七分钟时间，还没见到人家用到草稿纸进行演算。这对于那些没有达到七十分（武陵书院的及格线是七十分），开学就要补考的同学们来讲，简直是一种赤裸裸的羞辱，以及一百万点以上的打击。

    接着就是物理化学两科的试卷，这是班主任刘沙河教授的科目，现在周航终于明白了，物理与化学最后的终点是合二为一的应用科学，怪不得他这个教授能教两门课程。进入中学部三年级起，物理在原来的力学、热血、电磁学、波动光学的基础上加深了理论和实际运用的结合，增添了狭义相对论和量子物理学方面的内容。所谓的量子力学并没啥高大上的东西，无非从原子物理学基础上引申出来的东西，大概内容是：

    一、理解原子的核模型，原子光谱的规律性，玻尔氢原子理论、能级，理解德布罗意假设并能计算波长与频率。

    二、理解实物粒子的波粒二象性，理解不确定性关系，了解电子衍射实验等。

    三、理解波函数及其统计解释，了解薛定谔方程，了解氢原子能量量子化、解动量量子化、空间量子化，了解斯特恩—盖拉赫实验，了解电子自旋及四个量子数等内容。

    四、了解产生激光的基本原理，激光的特性等。

    五、引力波与量子力学概论。

    至于相对论就要多介绍一下：相对论有广义相对论和狭义相对论之分。狭义相对论，是由爱因斯坦在洛仑兹和庞加莱等人的工作基础上，创立的时空理论，是对牛顿时空观的拓展和修正。?爱因斯坦以光速不变原理出发，建立了新的时空观。进一步，闵科夫斯基为了狭义相对论提供了严格的数学基础， 从而将该理论纳入到带有闵科夫斯基度量的四维空间的几何结构中。

    牛顿力学是狭义相对论在低速情况下的近似，伽利略变换与电磁学理论的不自洽。到十九世纪末，以麦克斯韦方程组为核心的经典电磁理论的正确性，已被大量实验所证实；但麦克斯韦方程组在经典力学的伽利略变换下，不具有协变性。而经典力学中的相对性原理则要求，一切物理规律在伽利略变换下都具有协变。在这样的背景下，才有了狭义相对论的产生，即时间和空间都与物质（宏观）的运动有关，随着物质（宏观）运动速度的变化而变化。

    由线性代数定理，保模长的变换必然是保内积的，保内积的变换必然是一个正交变换，变换矩阵必然是一个正交矩阵，也就是一个满足：

    AA'=A'A=I

    的矩阵，其中'表示求转置。

    故一般的洛伦茨变换表达式为：

    x'=Ax,AA'=A'A=I

    其中，同一事件在K'系中的坐标（即x',y',z',ict'）写成列向量的形式记作x'，K中相应就为x。

    可以看出，三维语言中众所周知的洛伦茨变换（见“三维语言推导”）是上式的沿z轴参照系变换特例。而且，上式不仅包括参照系变换，还可包括空间坐标系的转动，应用范围远大于通常的洛伦茨变换。

    任意一个粒子经历的各个时空点在四维时空中连成一条曲线，称作“世界线”。

    由于相对论认为粒子的速度不能超过光速，使用四维语言说就是，认为“世界线的任意微小弧长必须是类时或类光间隔”。可以证明，世界线的弧长正比于粒子坐标系下的时间（差一个常数c），称这时间为“固有时间”，记作τ。容易看出这个量是参照系不变的，则可以定义该粒子世界线上每一点的：

    四维矢量：（注：γ=1/sq

    (1-v^2/c^2)，下式中dt=γdτ）

    令

    =(x,y,z,ict)则将v=d

    /dt中的dt替换为dτ，V=d

    /dτ称四维速度。