如何預防生活中的輻射?1Q電磁爐的波對人有危害嗎？，下面我們就來說一說關于如何預防生活中的輻射?我們一起去了解并探讨一下這個問題吧!

如何預防生活中的輻射

1Q

電磁爐的波對人有危害嗎？

(t,x,y,z)

請問變壓器（城市萬伏變壓）旁邊的電磁輻射影響有多大？

變壓器上的貓

A

在後台發現好多輻射相關的健康問題呀。那我們這次做一個統一的回答。以後遇到同樣的問題就可以偷懶甩鍊接啦，哈哈~

生活中常見的輻射中，手機，電腦屏幕，WIFI，電磁爐，微波爐，信号基站，高壓變壓器這些，在規範使用，不作死的情況下（作死舉例：1強行打開正在運行的微波爐，2跑進變壓器裡玩捉迷藏，3把臉貼到正在運行的電磁爐上）對人體未發現過有任何輻射傷害。（不排除其它傷害，比如被變壓器砸死什麼的）

真正會帶來輻射傷害的常見情形是地鐵與機場X光安檢儀（金屬探測器不會），煙草，醫院的X光機，胸透儀，CT儀，高空宇宙射線， 放射性礦物質等的輻射。

當然不談劑量就談毒性也是非常不科學的。已證明對人體健康明顯有害的輻射劑量最小值是100毫西弗。一個普通的正常人一年的輻射劑量一般為2到3毫西弗。地鐵安檢儀洩露的劑量可忽略不計。坐飛機往返一次東京和紐約大約有0.2毫西弗，和胸透一次相當。一次頭部CT掃描大概有1個毫西弗，而與一個每天吸30支煙的人同居一年的二手煙的劑量也有1個毫西弗。一次胸部CT大概有5毫西弗，全身CT大概有10-20毫西弗。同時一個每天吸30支煙的吸煙者的一年劑量大概為13-60毫西弗。另外，放射性職業工作者一年累積全身受職業照射的上限是20毫西弗，200毫西弗時白血球減少，1000毫西弗時出現明顯的輻射症狀，惡心，嘔吐，水晶體混濁等。2000毫西弗時緻死量會達到5%，3000-5000毫西弗時緻死率大約是50%，10000以上基本上妥妥的了。

2Q

星星為什麼會發光呢？

欣心

A

注意到你的名字了！星星發光的原因是表面很熱，幾千度到幾萬度不等。越紅的溫度越低，越藍的溫度越高。之所以這麼熱是因為星星内部的氫氦等輕元素一直不斷地發生着

核聚變。核聚變産生了大量能量，這些能量以高能粒子，伽馬光，熱對流的形式從核心輾轉反側數百萬年一點點到達星星的表面，此時它們中的一小部分已經變成了可見光光子，然後這些光子再從表面逃逸，獨自飛行數百數萬數百萬年，最後以幾乎不可能的小概率到達我們的眼睛，星星就不顯眼的亮了一下。

3Q

路面有水，水會減少汽車輪胎與路面的摩擦力，出現打滑現象。但是，人工清點紙币時，幹燥的手指在紙币上卻打滑，将手指沾水後相反不打滑了。是什麼原因？

俱往矣

A

主要差别在水層的厚度。是不是足夠厚到讓水可以自由的做層間流動。如果是，那自然水就會打滑。如果不是，比如隻在手指上，玻璃上塗了很薄的一層水膜，那這時水會因為表面浸潤和張力的緣故增大摩擦。

4Q

高斯定理是如何解釋庫侖力公式和萬有引力公式的相似性的？？？

翺翔天際

A

庫倫定律與引力公式的相似性是都是平方反比關系。這個關系是用高斯定律解釋的。高斯定律，形象的說就是：包圍一個源的任意一個閉合曲面，不管這個曲面的形狀大小如何，穿過這一閉合曲線的總的場線都一樣多。說得更專業點，場的通量一樣。

我們考慮一個包圍點電荷的球面。球面上電場的通量，說穿了就是把球面上各個點穿過的電場線的垂直分量全部加起來。由于點電荷的場是球對稱的，所以球面上的任意點上的場強大小一定一樣。所以我們可以用一個場強來表面球面上每個點的場強。我們記住E。

高斯定理告訴我們不管這個球面有多大，場的通量都是一樣的。那麼要滿足這個條件，球面越大，點上的場強E就要越小。這樣總的加起來才能保持一個常數。由于球面的面積與半徑的平方成正比，那麼自然場強就和半徑平方成反比了。

所以也可以說庫倫定律與萬有引力定律的相似性來自于它們都是三維空間的球對稱模型。

5Q

相對論和量子力學在現代社會的應用有什麼（最好是日常感受到的例子～謝謝）

果凍

A

相對論的日程應用是GPS定位。GPS定位的原理是不同位置的GPS衛星收到相同信号的時間不同，利用時間差和簡單的幾何來定位信号源的位置。但根據廣義相對論，軌道空間中飛行的GPS衛星和地球表面的時間運行速度并不一樣快。所以GPS衛星定位技術必須要考慮相對論效應。

量子力學的應用就大了去了，所有的芯片！你能想象現代社會沒有芯片麼？

6Q

能不能用通俗的語言描述下量子力學和相對論的矛盾點？

旅行者1号

A

量子力學已經可以和狹義相對論相處得很好了，這裡的矛盾主要指的是量子力學與廣義相對論的矛盾。也就是引力理論與量子理論的矛盾。

技術上把引力強行量子化的時候會有不可重整化的困難，很多物理量會變得無窮大......

觀念上，量子理論中引力是相互作用，靠玻色子傳播，廣義相對論中引力是時空彎曲。

廣義相對論中時間和空間具有等價性，可通過洛倫茲變換相互轉化。量子理論中時間是參數，空間是算符，時間和空間的數學結構都不一樣。

7Q

老師您好，時間在量子力學中似乎不是可觀測物理量，因為根本沒有一個厄米算符與之對應，狄拉克的原著中也是将态矢量随時間演化的方程直接作為一條axiom引入…那麼問題來了，我想問：時間到底是什麼？

盛夏の方程式

A

時間是什麼這個問題問得太大了，容我想想，先不回答。不過你前面提到的這個事實倒是可以說一說。

正如提問的提問的同學和我的前一個問題說到的那樣，量子力學中時間和空間的數學結構不一樣。而相對論認為時空應該是等價的。要怎麼解決這個矛盾呢？

量子力學必須要把所有可觀測的經典物理量進行“算符化”，給這些物理量賦予更多結構，這些物理量才能夠撐起量子力學的所有信息。（在這個意義上，你可以認為經典力學是量子力學忽略了量子漲落的近似理論，關于這一點在路徑積分中看得十分清楚）

但在量子力學中時間卻是個例外，它作為波函數含時演化的一個參數而存在。這不得不說是一件非常讓人不爽的事情。所以為了解決這個不痛快，把量子力學和狹義相對論統一起來，上個世紀的物理學家們想了想，那幹脆一視同仁，時間既然是參數，那把空間位置也弄成參數吧。但量子力學得有算符呀，不然就成經典力學了，那就把原來的波函數弄成算符吧。換個名字，取名“場算符”。這就是後來的量子場論。

另一邊，還有一群蠻子覺得：莫要慫！既然空間已經是算符了，那我們把時間和空間都整成算符算了，解不解得出來再說嘛，這就是後來的弦論。

8Q

既然有回旋加速器可以不斷提高速度，為什麼還要建大型粒子加速器？

yao

A

因為回旋加速器在粒子速度逼近光速時就失效了。由于相對論效應，粒子的質量變大了，于是回旋周期就變了，自然回旋加速器就不能用了。

9Q

波色子和費米子是根據自旋量子數來定義的，這其中蘊含着什麼樣的物理本質？

耿岱玉

A

自旋半整數的粒子有個特點是旋轉360度之後會出一個負号，必須旋轉720度才會和原來一模一樣。這會導緻一個非常有趣的結果。

把兩個粒子交換一下位置，等價于兩個粒子互相繞對方旋轉半圈。如果站在其中一個粒子的靜止參考系中看，就相當于另一個粒子繞着這個粒子轉了一整圈。如果這兩個粒子有半整數自旋，那麼我們立即就知道，描述這兩個粒子的波函數必須出一個負數了。如果這兩個粒子又是全同粒子，即交換和不交換沒有任何區别，那我們馬上就知道，這個兩粒子波函數隻能為零。

這個有趣的結果說明，全同費米子不能處于相同的狀态，這個結果即泡利不相容原理。

從泡利不相容原理出現，加上全同性，我們就可以推出費曼分布了。

從玻爾茲曼分布和粒子全同性出發，我們可以推出玻色分布。

再加上泡利不相容原理，我們就可以推出費米分布了。

10Q

關于自旋，自旋為1啊2啊一類的粒子 書上說就像帶把手杯子每轉一圈有一次兩次與原來一樣這很好理解 但是自旋為二分之一的粒子卻被說成是每轉兩圈出現重合 請問這又是什麼情況

upogg

A

接着上一個問題講，為什麼自旋1/2的粒子要旋轉720度才會恢複原狀，旋轉360會出一個負号呢？

實在抱歉，這個我沒想出來通俗的講法，因為這個現象沒有任何經典的對應物，連比喻都沒法比喻。

╮(╯_╰)╭

要理解它隻能從群論出發。描述自旋1/2的粒子的對稱群是SU(2)群，SU(2)群與描述三維旋轉的SO(3)群局部同構（就是說局部是一模一樣的，因此可以用旋轉來類比自旋），但SU(2)群與SO(3)群的整體拓撲并不一樣，于是它們的局部映射是一一對應的，但整體映射卻不是一一映射。在SU(2)群上"旋轉"一圈相當于在SO(3)群上旋轉了兩圈。

這是一個違背直覺的數學結論，但又是嚴格的，所以直覺什麼的......就讓它随風......

11Q

一直特别想知道為什麼金剛石中一個碳原子連接十二個六元環^O^

愛因司徒

A

這期的問題都問得好棒！這個需要一點空間想象力哈。金剛石中每個碳原子都有四個近鄰碳原子。我們假設有一個中心碳原子O和它的四個近鄰碳原子ABCD。從ABCD這四個碳原子中任選兩個都能組成一個不同六元環的一半（比如AOB,AOC,DOC等等），這總共就有六種情況。

我們現在隻盯住AOB看，記住A的四周也有四個近鄰原子，我們記為O,A1,A2,A3。A1A2A3裡面有兩個碳原子的距離與B一樣(比如A1和A2)，有一個碳原子與B的距離要遠一些(A3)，這個遠一些的我們不用管它了。

在B那邊也一樣，它的近鄰碳原子除了O以外，有兩個碳原子到A的距離一樣(B1B2)，一個碳原子到A的距離要遠一些(B3)。這樣在AOB這個分支上，總共有兩個六元環，分布是A,O,B,B1,X,A1和A,O,B,B2,Y,A2。X是B1與A1共同的近鄰碳原子，而且隻有一個，Y類似。至于那個A3，它和B的任何一個近鄰原子都沒有共同的近鄰原子，所以不可能形成六元環。B3亦然。

于是總共六種情況，每種情況兩個六元環，總共就是12個六元環。

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