太空大圆盘

这个世界已经变得越来越神奇了,连光线都不再是直的,但这又不由得我们不信。还有更神奇的,爱因斯坦用一个非凡的思维实验论证了这样一个事实:引力其实造成的是时空弯曲,也就是时间和空间同时被弯曲了。脑袋彻底晕了,完全无法想象出时间和空间弯曲是什么概念,如果说时间变慢,甚至说时间膨胀、空间收缩什么的,大概觉得还马马虎虎能想象得出来,但是这个时空弯曲实在太令人费解了。别慌,爱因斯坦这个非凡的思维实验叫作“爱因斯坦圆盘实验”。“有趣啊”,“前有牛顿水桶实验,后有爱因斯坦圆盘实验。干脆我们把有趣进行到底,把Tom和Jerry再次请出来吧”。这回让他们担任爱因斯坦的学生,一起来做这个思维实验。

爱因斯坦:“欢迎Tom和Jerry来到我的广义相对论大讲堂,本次讲课包你们满意。”
Tom托着腮帮子:“我讨厌上课。”
Jerry眯着眼睛:“能再睡会儿吗?”
爱因斯坦:“你们听我说,这堂课我们不在教室里上,我们去太空中上,怎么样?”
Tom和Jerry :“太空?哇,太好了!怎么去?快走快走。”
爱因斯坦:“请你们闭上眼睛,准备好了吗?般若波罗蜜!”
Tom和Jerry突然感到自己漂浮起来了,睁开眼睛一看,三人已经悬浮在漆黑的太空中了,四面八方全是星光点点。
爱因斯坦:“现在,我需要把你们俩放到一个特殊的、非常好玩的转盘游乐机里面去。”
Tom和Jerry :“在哪里?在哪里?”
爱因斯坦:“巴巴变!”
突然,三人眼前突然出现了一个巨大的转盘,就好像一个超级巨大的圆形饼干铁盒。
爱因斯坦:“这就是我们要去上课的地方,你们俩进去。因为我是这里的上帝,所以,你们俩的一切行动我都能看见,你们能听到我说的话,我也能听见你们说话。好了,现在给你们发道具,一人一只原子钟和纳米尺,这可是全世界最精确的时钟和量尺,千万要保护好。”Tom和Jerry接过钟和尺,丈二和尚摸不着头脑,完全不知道爱因斯坦教授有何用意。先进去再说,看看有什么好玩的。于是两人抓着“饼干盒”的门框,稍一用力,轻轻巧巧地就漂进去了。

[插图]

【图1】

爱因斯坦圆盘实验
爱因斯坦:“ Tom,现在请你在圆盘的内壁上就位;Jerry,请在圆盘底的圆心就位,我们的实验马上就要开始了。”
Tom:“这让我想起了我家关小白鼠的笼子里那个轮盘。”
Jerry:“这让我想起了我小时候最喜欢玩的东西。”
爱因斯坦:“请注意,我马上就要把它旋转起来了,你们准备好了吗?”
Tom和Jerry:“准备好了。”
爱因斯坦手一挥,整个转盘飞快地转动起来。
Tom由于是在圆盘的内壁位置,瞬间就感受到向心力。从我们观众的角度来看,他感受到的是向心力,但是对Tom自己来说,他根本分不出是重力还是向心力。且看我们的Tom怎么说。
Tom:“啊哈,我们是不是回到地球上了?我突然就感觉回到了地面,能正常走路了。”
爱因斯坦转身面向观众,解释说:“匀速圆周运动的实质是一种加速运动,根据我的等效原理,加速度和重力是一回事,所以Tom感受到了像在地球上一般的重力感。”
Jerry站在圆心的位置,所以他相对观众来说是静止的,Tom在Jerry周围一圈圈地转着。且看我们的Jerry是怎么说的。
Jerry说:“我没有感觉到任何变化,这里能见度不够,我甚至连Tom都看不到。”
爱因斯坦再次转向观众,解释说:“ Jerry就好像处在引力的边缘一样,他此时仍然是悬浮在太空中的,没有受到任何引力的影响。我们用这样一个旋转的圆盘创造了一个小小的人工引力场环境。接下去,我们就要研究这个引力场对我们的时间和空间到底造成了什么样的影响。先让我们来研究一下相对比较容易研究的时间问题。”
爱因斯坦转过身去对两人问道:“ Tom和Jerry,请你们告诉我,你们的原子钟的时间是多少?”
Tom :“ 11点55分,教授。”
Jerry :“ 12点整,教授。”
爱因斯坦解释说:“很好。大家请注意,Tom相对我们在运动,而Jerry相对我们则是静止的,根据狭义相对论的时间膨胀效应,运动会使得时间变慢,因此,我们可以很容易得出结论,那就是Tom的时间变慢了。但现在请大家把视角放回到Tom身上,对Tom来讲,他感觉自己并未运动,只不过是受到了引力而已,因此Tom可以得出这样的结论——引力使得时间膨胀了。让我们继续往下深入研究。”
爱因斯坦对Jerry说:“Jerry,现在我要你沿着圆盘上的径线往前去一点点。”
Jerry往前挪了一点点,突然就感受到了一点轻微的引力,这股引力在把他向远处拖拽,Jerry赶紧打开了绑在腰上的推进装置,以维持平衡。
爱因斯坦:“ Jerry,请你再告诉我你的时间。”
Jerry报了一个精确的数字,爱因斯坦发现比自己的原子钟慢了1秒钟。
爱因斯坦:“很好。Jerry,请你继续沿着径线朝前挪一点,跟刚才挪动的距离一样,再告诉我时间。”
Jerry照做,又报了一个精确的数字。
这次比爱因斯坦的原子钟时间慢了2.5秒。
爱因斯坦继续指挥着Jerry一点点朝前挪动,每挪一段距离,就报一个时间,爱因斯坦记下每次Jerry时间变慢的幅度。
爱因斯坦解释说:“Jerry的时间为什么会变慢,道理很简单,Jerry一旦离开了圆心,他就会产生速度,所以时间就会变慢,而且他的线速度是随着离开圆心的距离不断增大的,因此他的时间变慢幅度就会逐步增大。现在让我们构建一个笛卡尔坐标系,把X轴当作距离的变化,Y轴当作时间变慢的幅度大小,然后我们把刚才Jerry告诉我的所有数据用一个个点标在这个坐标系里,最后把这些点用线连起来,我们很快就会发现,这是一根抛物线,一根完美的曲线。换句话说,随着离开圆心的距离增大,引力会逐步增大,而时间会逐步变慢,但时间变慢的幅度是一根曲线。我们可以这样理解,在圆盘上时间弯曲了;进一步说,也就是引力使得时间弯曲了。”
你禁不住鼓起掌来,太精彩了,爱因斯坦不愧是大师级人物啊,我似乎明白了时间弯曲是怎么回事了。继续继续,那空间弯曲又该怎么理解呢?
爱因斯坦:“Tom和Jerry,请拿出你们的纳米尺,不要告诉我你们弄丢了,那一把尺子可要花去教授我一个月的薪水呢。”

Tom:“教授,尺子在手里呢,让我做什么?”
Jerry:“这把尺子真好看。”
爱因斯坦:“ Jerry,我要你现在开始量一下圆盘的半径长度。Tom你呢,就帮我量一下圆盘周长,就是你刚好走一圈的长度。”
不一会儿,两人都把数字报过来了。爱因斯坦用Tom量的周长除以Jerry量的半径,得出的数字发现比2π要大,这是怎么回事?
爱因斯坦解释说:“请注意,从我们观众的角度看起来,Tom由于在运动,那么根据狭义相对论,在运动方向上就会发生尺缩现象,所以Tom手里的那根纳米尺就会缩短一点点。而同时,Jerry是在沿着径线方向丈量,在这个方向上,纳米尺没有运动,自然也就不会发生尺缩现象。于是,Tom量出来的周长就会比静止时长一点点,而Jerry量出来的半径则不会变化。于是,奇怪的事情发生了,这个转动的圆盘的圆周率大于π。我们进一步想下去,在这个圆盘的人造引力场中,所有以Jerry为圆心的半径不同的圆都可以用同样的方法得出圆周率大于π的这个惊人事实。观众们,你能告诉我在什么情况下一个圆的圆周率大于π吗?”
一个聪明的观众说道:“我知道,我知道。”
爱因斯坦:“请讲。”
观众:“圆规的质量不过关,不小心把圆画成了椭圆的情况下。”
爱因斯坦:“拜托,我们这不是脑筋急转弯呢,不考虑这种意外误差情况。”
观众一脸不好意思:“那我就不知道了。”
爱因斯坦:“如果你在一张纸上画一个标准的圆,圆周率自然是π。但是,如果你在一个篮球上画一个标准的圆,然后去测算一下的话,就会发现篮球上那个圆的圆周率小于π。同理,如果你在一个马鞍面上画一个标准的圆,则圆周率就会大于π。观众们,我们的结论就是,如果在一个曲面上画圆,圆周率就不会等于π。由此可见,在圆盘引力场中,我们发现圆周率大于π,这说明这个圆盘引力场中的空间并非平直,而是——弯曲的。”

[插图]

【图2】

平面上的圆、球面上的圆、马鞍面上的圆
你再一次禁不住鼓起掌来,真是精彩啊!其实我在理解了爱因斯坦的这个圆盘实验后,也是禁不住大声喝彩,这实在是一场思维的盛宴。你马上就想到:我这么抬起手来,朝空中一劈,使一招“扭转乾坤”,显然我的手劈下去不是匀速直线运动而是加速运动,那岂不是我这一招真的可以把时空给弄弯曲了?没错,你的思考完全正确,只是你这一劈造成的时空弯曲效应,恐怕要把你的手放大到银河系那么大才有可能被察觉到。

#日照身边事#

【日照夜空这道“绿光”干啥的?原来是…】日照的小伙伴们你有没有见过晚上

日照上空放射的这条绿色“激光”

很多小伙伴好奇

这是什么“秘密武器”?

是做什么用的呢?



原来!这条绿色“激光”

大有用处!

它就是最前沿的治污神器

——激光雷达走航监测

快跟小编一起了解下吧!

用激光雷达监测高空空气质量,实时监测空气中的PM2.5、PM10等颗粒物的含量,能对半径6公里范围内的污染成因、污染来源、污染趋势进行监测、评估,及时发现污染源,精确定位污染源,结果第一时间推送到“雷达交办”APP予以交办。

配上无人机航测,污染无处遁形。市民费凡说:“晚上经常看到这个绿光,太神奇了,原来是用来监测污染排放的,太给力了,为我们日照的科技治污点赞,相信我们的环境会越来越好!”

配上无人机航测,污染无处遁形

截至11月24日

“雷达交办”APP共计交办问题1968个(次)

已整改1845个(次)

整改率93.8%

 

成绩的取得

凝聚着每一位攻坚战士的敢于担当、甘于奉献

每一个企业的依法治污、主动减排

每一位市民的关注支持、共同参与

攻坚克难

7月8日,日照市吹响污染防治攻坚战集中攻坚行动的号角,书记、市长双挂帅,各级各有关责任部门冲锋陷阵,攻坚克难。市攻坚专班办公室组织开展多轮次扬尘污染大排查专项行动以及重点企业驻厂帮扶,推动全市工业企业严格依法履行治污主体责任,积极、主动减排,提升环境管理水平,助力污染防治攻坚战;对建设工地、市政工地坚持帮扶指导与执法监管并重,切实提升我市绿色、文明施工管理水平,全市在建工地整体面貌有了质的改善,夜间施工扰民、裸露地块扬尘污染问题日益减少,道路深度保洁稳步推进。

气象条件对于蓝天保卫战至关重要

在不利气象条件下

及时研判分析、预报预警尤为重要

全力以赴、积极应对

我们爬坡过坎

迎战了秋冬季以来的

数次污染过程和重污染天气

人努力,天帮忙

专家团队、技术支撑

从“人防”到“技防”

日照市的环境管理水平再上新台阶

污染防治攻坚战打起来得心应手

我们,就是这么精准!

01

中科院大气物理研究所驻点日照市,为我们量身定制专家组专报。





专家组根据日照市空气质量预报预警系统综合气象情况、污染物实时变化情况、区域站点数据情况,每日发布空气质量会商预报,为我市精准治污提供技术支撑。



02



每个站点区域的PM2.5和PM10中的扬尘浓度值一目了然,精准指导我市扬尘污染防治工作。

03



乡镇一级的站点数据也有,明确了各乡镇PM10中扬尘数值,就是这么精准。

04



市攻坚专班办公室的背景墙一隅

专家团队对我市近年来的污染物排放情况已经进行了系统分析、详细摸底。

05



高分卫星图上,全市的裸露地块、在建工地一清二楚。

06



还有积尘车走航报告,11月24日上午,积尘车走航11公里路段,显示北京北路和山海路部分路段需要进一步加强深度保洁。

07



日照市区出租车走航监测数据图

将监测到的PM2.5、PM10污染数据传送到云平台,多车接力绘制出道路污染云图,为指导扬尘污染防治提供精准的数据支撑。市区安装102辆,岚山区30辆,莒县45辆。出租车驾驶员徐丙富:“对我们的工作没有任何影响,我们南来北往的跑,去了很多地方,可以检测到不同地方的空气质量,也算是为环保做贡献了!”

专班预报

11月25日,专家组发布空气质量会商预报,受不利气象条件及污染物累积影响,25日至26日可能会持续呈现轻度到中度污染。为进一步降低污染物浓度,缩短污染过程,按照提前预警、提级布防的原则,建议各级各有关责任部门高度重视,快速行动,加强应对,在持续落实好工业源、扬尘源、交通源、生活源等各方面日常管控措施的基础上,继续参照重污染天气三级预警应急应对要求采取应急管控措施。



11月25日下午3时空气质量

1. 引导纳入应急减排清单的工业企业在实现全面达标排放的基础上,参照应急减排的要求实施减排措施。

2. 矿山、砂石料场、石材厂、石板厂等停止露天作业。

3. 各类施工工地停止土石方、建筑拆除、混凝土搅拌等作业。

4.未安装密闭装置易产生遗撒的煤炭、渣土、砂石料等运输车辆禁止上路。

5.港口码头停止木薯干、粉煤、粉矿等极易起尘物料作业。

6.城市主城区、县城区内禁止低速载货汽车、三轮汽车、拖拉机等通行。

7.对主要道路采取科学措施,根据空气相对湿度加大或降低湿法作业频次,湿法作业频次降低时应适当加大吸扫作业力度。

日照市污染防治攻坚战集中攻坚行动工作专班办公室

11月25日

每一粒漂浮的尘埃

都是汇聚成阴霾的源

每一份环保的助力

都将撑起蔚蓝的明天

决胜污染防治攻坚战

倒计时36天

攻坚克难全力冲刺

来源:日照环境

克里斯·拉萨鲁(Chris Lazarou)的“ orb”
克里斯·拉萨鲁(Chris Lazarou)推出了“ orb”,这是一个半径50m的照明球体,在城市港口上方漂浮。 在夜间,球体星星一样被照亮。在某种程度上,“orb”充当了城市的电容器,收集了城市的能量,并将其动态地分配回去。

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