费米悖论
发布日期:2019-01-13 14:35:38编辑:音乐人
概括:这道题是祖蝗膊同学的课后语文练习题,主要是关于费米悖论,指导老师为云老师。
题目:费米悖论
解:1950年的一天,诺贝尔奖获得者、物理学家费米在和别人讨论飞碟及外星人问题时,突然冒出一句:“他们都在哪儿呢?”这句看似简单的问话,就是著名的“费米悖论”.“费米悖论”隐含之意是,理论上讲,人类能用100万年的时间飞往银河系各个星球,那么,外星人只要比人类早进化100万年,现在就应该来到地球了.换言之,“费米悖论”表明了这样的悖论:A.外星人是存在的——科学推论可以证明,外星人的进化要远早于人类,他们应该已经来到地球并存在于某处了;B.外星人是不存在的——迄今为止,人类并未发现任何有关外星人存在的蛛丝马迹.
举一反三
例1: 悖论是什么?悖论有什么意义?悖论到底是什么?悖论既然最后推出自己是错误的,那提出悖论又有什么意义呢?请最好举例回答.
思路提示:
逻辑上的混乱.悖论的提出有利于逻辑学的发展
例2: 什么是费米能、费米能级、费米速度、费米半径、费米动量?[物理练习题]
思路提示:
费米能:
根据量子力学理论,具有半奇数自旋量子数(通常为1/2)的费米子,如电子,遵循泡利不相容原理,即一个量子态只能被一个粒子所占据.因此,费米子在能级中的分布遵循费米-狄拉克分布.一个由无相互作用的费米子组成的系统的基态模型可按照如下的方法构造:从无粒子系统开始,将粒子逐个填入现有而未被占据的最低能量的量子态,直到所有粒子全部填完.此时,系统的费米能就是最高占据分子轨道的能量.
费米面:
金属中的自由电子满足泡利不相容原理,其在单粒子能级上分布几率遵循费米统计分布f(E) = 1 / (1 + expE − Ef / KbT)(其中Ef表示费米能级,Kb表示玻尔兹曼常数,T表示温度)当T=0K时,f(E)= 1.表示在绝对零度下,电子将占据E≤Ef的全部能级,而大于Ef的能级将全部空着,自由电子的能量表示为E(k)=ћ²к²/2m,它在к空间的等能面是一球面,将E=Ef等能面称为费米面.
在固态物理学中,一个由无相互作用的费米子组成的系统的费米能(EF)表示在该系统中加入一个粒子引起的基态能量的最小可能增量.费米能亦可等价定义为在绝对零度时,处于基态的费米子系统的化学势,或上述系统中处于基态的单个费米子的最高能量.费米能是凝聚态物理学的核心概念之一.
虽然严格来说,费米能级是指费米子系统在趋于绝对零度时的化学位;但是在半导体物理和电子学领域中,费米能级则经常被当做电子或空穴化学势的代名词.一般来说,“费米能级"这个术语所代表的含义可以从上下语境中判断.
例3: 【悖论的具体定义指什么?悖论包含的意义是什么?】[语文练习题]
思路提示:
首先要知道悖论是一个逻辑学的名词.其定义可以这样表述:由一个被承认是真的命题为前提,设为B,进行正确的逻辑推理后,得出一个与前提互为矛盾命题的结论非B;反之,以非B为前提,亦可推得B.那么命题B就是一个悖论.当然...
相关思考练习题:
题1:费米悖论是什么
点拨:1950年的一天,诺贝尔奖获得者、物理学家费米在和别人讨论飞碟及外星人问题时,突然冒出一句:“他们都在哪儿呢?”这句看似简单的问话,就是著名的“费米悖论”。 “费米悖论”隐含之意是,理论上讲,人类能用100万年的时间飞往银河系各个星球,那么...
题2:费米悖论为什么是个悖论
点拨:"费米悖论": 人类能用100万年的时间飞往银河系各个星球,那么,外星人只要比人类早进化100万年,现在就应该来到地球了。换言之,"费米悖论"表明了这样的悖论: A.外星人是存在的--科学推论可以证明,外星人的进化要远早于人类,他们应该已经来到...
题3:对费米悖论的解释
点拨:1950年的一天,诺贝尔奖获得者、物理学家费米在和别人讨论飞碟及外星人的问题时,突然冒出一句:“他们都在哪儿呢?”这句看似简单的问话,就是著名的“费米悖论”。 “费米悖论”隐含的意思是,从理论上讲,人类能用100万年的时间飞往银河系的各个星...
题4:你对费米悖论的观点是?
点拨:费米悖论讲述的是有关尺度和概率的论点和稀缺的证据之间的矛盾,宇宙显著的尺度和年龄意味着高等地外文明应该存在。但是这个假设得不到充分的证据支持。 费米悖论的第一点,即尺度问题,是一个数量级估计:银河系大约有2500亿(2.5 x10^11)颗恒星...
题5:为什么至今没有发现地外文明,费米悖论看似无解却隐藏
点拨:费米悖论讲述的是有关尺度和概率的论点和稀缺的证据之间的矛盾,宇宙显著的尺度和年龄意味着高等地外文明应该存在。但是这个假设得不到充分的证据支持。 我对这个问题的看法是,高于人类科技的文明选择暗中观察或沉默,低于或等同人类科技的文明...