Maxwell's equations, Doppler effect, 物理（二）
2020-12-04Maxwell’s equations
| Name | Differential form | Integral form |
|---|---|---|
| Gauss’s law | \(\nabla \cdot \mathbf{D} = \rho\) | \(\oint_S \mathbf{D} \cdot d\mathbf{A} = \int_V \rho \cdot dV\) |
| Gauss’ law for magnetism | \(\nabla \cdot \mathbf{B} = 0\) | \(\oint_S \mathbf{B} \cdot d\mathbf{A} = 0\) |
| Faraday’s law of induction | \(\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}} {\partial t}\) | \(\oint_C \mathbf{E} \cdot d\mathbf{l} - \oint_C \mathbf {B} \times \mathbf{v} \cdot d{\mathbf {l}} = - \ { d \over dt } \int_S \mathbf{B} \cdot d\mathbf{A}\) |
| Ampère’s law | \(\nabla \times \mathbf{H} = \mathbf{J} + \frac{\partial \mathbf{D}} {\partial t}\) | \(\oint_C \mathbf{H} \cdot d\mathbf{l} = \int_S \mathbf{J} \cdot d \mathbf{A} + \int_S\frac{\partial \mathbf{D} }{\partial t}\cdot d \mathbf{A}\) |
| Symbol | Meaning |
|---|---|
| \(\mathbf{E}\) | electric field |
| \(\mathbf{H}\) | magnetic field |
| \(\mathbf{D}\) | electric displacement field |
| \(\mathbf{B}\) | Magnetic field density |
| \(\rho\) | electric charge |
| \(\mathbf{J}\) | current density |
| \(\mathbf{v}\) | velocity |
| \(\nabla \cdot\) | divergence operator |
| \(\nabla \times\) | curl operator |
除了最简单的微分和积分形式之外，Maxwell方程还有协变形式（Covariant Formulation）和几何代数形式（Geometric Algebra (GA) formulation）。
参考文档中的\(4\pi\)是高斯单位制的写法，在SI单位制中，该系数为1，可以省略。
如果你对于上述任何一种形式的Maxwell方程都不了解，那么你肯定大学时候没学过物理；如果你熟悉第一种表达形式，那说明你大学本科是物理系的，或者至少学过大学物理、电磁学、电动力学等；此外，如果你还知道第二种表述，那说明你大学期间看过一些更深的物理教材，或者你读研的时候是物理类或接触过物理偏向理论的方向；如果你了解第三种表述，那么多半你了解一些广义相对论；如果你熟悉第四种表述，那么很可能你深入的学过微分几何、广义相对论、规范场论以及数学上的纤维丛结构等。当然上述四种形式的Maxwell方程本质上都讲的一样的内容，只是表达形式不同，但可以互相转化。可见，随着你对现代物理学的深入研究和学习会发现Maxwell方程组的形式可以变的越来越简洁，这也正是一个好的物理理论所具有的特质：简单但普适。
参考：
https://www.zhihu.com/answer/2316605114
Maxwell方程的四种形式
https://zhuanlan.zhihu.com/p/71793554
最美的公式：你也能懂的麦克斯韦方程组（积分篇）
https://zhuanlan.zhihu.com/p/78503083
最美的公式：你也能懂的麦克斯韦方程组（微分篇）
https://zhuanlan.zhihu.com/p/81867668
见证奇迹的时刻：如何从麦克斯韦方程组推出电磁波
https://www.zhihu.com/question/511590823
如何评价王中林院士拓展麦克斯韦方程组？对物理学理论有多大价值？
Doppler effect
Christian Johann Doppler，1803～1853，奥地利物理学家，数学家和天文学家。维也纳大学物理学院的第一任院长。
v=0
v<c
v=c
v>c
https://mp.weixin.qq.com/s/TU6FOTEfLu_pN9_3Ya085g
多普勒，那个和声音赛跑的男人
https://mp.weixin.qq.com/s/j8KvzZ6gvOsW2fVMSwI51Q
多普勒，石破能惊天的孙大圣？还是凡人唐三藏？
镇楼之宝
https://mp.weixin.qq.com/s/o0kvX1cyGLHGFuQin4HgrA
一流物理学的传承与发展：文化、学派、风格和诺奖
https://mp.weixin.qq.com/s/dn3KUkxuZhHdMh5Z11gMJw
那一年，爱因斯坦被十几个诺奖得主怼了一遍（第五届索尔维会议）
https://mp.weixin.qq.com/s/ibfOg3D_iVd6-sloQFC_Jw
爱因斯坦被打脸最惨的一次，还是搬起石头砸自己的脚……（第六届索尔维会议）
物理
顾静薇被安排和一名哲学教授去相亲。相亲对象非常浪漫，带她去看晚霞。
顾静薇：“他带我去看晚霞，我跟他讲，这是瑞利散射。他那个表情你是没有看见哦！”
https://mp.weixin.qq.com/s/RPkEHmI2soIsHvukUgpZDg
导演朱虹璇问气象科学家：为什么黄昏能看见红色的晚霞？
顾静薇，或作顾静徽，1900～1983，女，物理学家。1920年入上海大同大学，成为胡刚复的学生。1923年考取留美公费生，入美国康奈尔大学文理学院。康奈尔大学本科（1926）+耶鲁大学硕士（1928）+密歇根大学博士（1931）。中国近代史上第一个物理学女性博士。先后执教于南开大学、大同大学、广西大学和北京钢铁学院。她和丈夫施汝为创办了中国科学院物理研究所，后者为所长。学生有吴健雄、郭永怀等。
过去玻璃窗的制作方法基本都是吹个球或者静置，但这种方法制作的玻璃基本都不平，所以那时的玻璃窗只能小块用木头框隔开。
英国皮尔金顿平板玻璃兄弟有限公司的阿拉斯塔、皮尔金顿于1952年在一次偶然的机会，看到一层油漂浮在水面上，该公司根据上述这一设想，发明了一种生产平板玻璃的革命性的方法-浮法工艺。它是因玻璃液漂浮在熔融的金属表面上获得抛光成型而得名的。
https://mp.weixin.qq.com/s/1PhFbQUUNJ4_kZB3Vc-y1w
物理学奖给黑洞，或许是因为错过了霍金
https://mp.weixin.qq.com/s/KD3IeebIsFEt0IlZTd4emA
89岁诺奖得主Roger Penrose，有一个令人咂舌的家族
https://mp.weixin.qq.com/s/JRWBEqgnLcr53D5T0C0U-Q
七位彭罗斯
https://mp.weixin.qq.com/s/tlu5kKHgIGFpkF5cnZZaUA
靠数学“拿了”两次诺贝尔奖，彭罗斯从“铺地砖”帮忙发现2011年化学奖的秘密
https://www.zhihu.com/answer/1525306973
10月15日《Nature》文章宣称首次在高压下实现室温超导，意味着什么？
1.由于权英完只提供实验室，他是最慌的，怕最后没有他的功劳。权英完严重怀疑，金的团队已经快捣鼓出了稳定的工艺/真超导了，只是在补充最后的数据，但没有告诉权。
2.权等不下去了，他觉得虽然自己和lk没捣鼓出来，但美国的金炫卓肯定已经弄出真超导了，不然不可能对数据藏着掖着! 金肯定是想抢功!
3.权赌上了自己的学术信誉，赌lk99真的能超导，然后抢发论文! 管他37二十一，我就说这玩意能超导!
4.金炫卓一看架势不对，好家伙!原来你权英完藏着掖着的更多、原来这玩意真能超导!金怕最后自己没功劳，虽然自己没弄出来但也不管37二十一了，赶紧也发了一篇论文，声称lk99能超导! 而且数据比你权英完的详实!
https://mp.weixin.qq.com/s/IDvJP1XUVNGISSQuObgUzQ
人类首次实现室温超导，同行们为何评价不一？
https://mp.weixin.qq.com/s/0w_a92wIRsfbClaSkvoMVg
超导有什么用？铁基超导又是什么？
https://zhuanlan.zhihu.com/p/136221008
迈斯纳效应
https://www.zhihu.com/question/613850973
韩国研究人员声称发现常压室温超导材料，具体情况如何？可信度有多高？
https://zhuanlan.zhihu.com/p/646916276
机器中的幽灵——疑为李石培本人描述LK-99的二十年研究过程
https://www.zhihu.com/question/509215718
一维超导是否存在？
https://www.zhihu.com/question/381150108
什么是钉扎效应？
John Bardeen，1956年作为晶体管的共同发明者，1972年因为超导现象的解释，两获诺贝尔物理学奖
超导的BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）理论。
在上个世纪五六十年代，苏联理论物理学派主要就是两个大组最为著名，一个是朗道学派，另外一个就是Bogoliubov学派。这两个学派最大的不同就是朗道学派的理论，更偏唯象一些，他们能够提出金兹堡——朗道平均场这样的唯象理论。像在朗道学派中很多人必须得读很多的实验文章。而Bogoliubov学派，就像是传统的理论物理组，但更偏向数学一些，在数学上也有很大贡献。
Bogoliubov理论，其实是一个非常大的综合性理论，数学形式很优美，所以表面上看起来很简单。既可以解释超流现象，也可以解释超导现象，也可以解释相互作用的BEC现象。实际上，我们现在讲的传统的平均场超导理论，主要还是用Bogoliubov那一套变换。
博戈留波夫（Н Н Боголюбов）手搓了四颗苏联核弹的数学模型，也参与了苏联早期核武器的开发工作。
2003年诺贝尔物理学奖算是对苏联/俄罗斯体系的诺奖遗珠们的一次弥补。获奖的三人中，Abrikosov（Abrikosov漩涡与二型超导体）和Ginzburg（G-L理论）都是朗道学派的干将（严格来说，Ginzburg是塔姆学派的成员并且是塔姆钦定的接班人，但是他与Landau的伟大友谊使得他同样成为了朗道学派的巨匠）
https://www.zhihu.com/question/615438135
韩国超导的理论源自苏联是否有现实意义?
https://mp.weixin.qq.com/s/ClYZySe6vcgxM4l-F5v3Hg
中科院“网红井盖”24张设计图和公式首次集齐，拿走不谢！
真空中的球形鸡源自一个物理学笑话。用于讽刺盲目简化条件假设前提、过度简化(物理)模型，以至于得出的结论完全不符合现实的情况。
1676年，奥勒·罗默首次对光速进行了测定。
罗默观察木星的卫星木卫一，木卫一绕木星公转，绕到木星背后时被遮住就会出现卫星蚀。随着地球在公转轨道上移向木星，在地球上观测到木卫一蚀之间的时间间隔将逐渐变短；而当地球远离木星时，木卫一蚀的间隔则逐渐变长。
累加时间点相差高达22分钟！他意识到，这22分钟就是光在地球公转轨道上传播的时间。
https://mp.weixin.qq.com/s/d4Qf5SaVYf6V2cffTVZpfw
光速这么快，是如何被人类测出来的？
