那些生活中的物理词汇

杨凤兰

很多我们在生活中习以为常的词汇，在物理学中常常演变出另一层含义。了解这些词汇在生活中和物理学中的不同含义，有助于我们更好地理解艰深的物理学。

不确定性

当一个人说起自己不确定某事的时候，这个人可能对即将到来的事情没什么把握或者没自信。但是对科学家来说，“不确定性”的意义可能正好相反。在做实验的时候，科学家必不可少地要测量一些物理量的数值。实际上，即使没有人为的干预，每一次测量都会有一定程度的误差，实验结果会自然地偏移真实数值，物理学中的不确定性指的就是这样的误差。只有当科学家们用数学方法确定了不确定性之后，他们才能清楚了解到真实的实验结果。

信号

提起信号这个词，你可能会想起交通信号或者某种手势。但在物理学中，信号指的是当科学家试图了解某个物理过程（如质子衰变或暗物质粒子的能量沉积）时所获得的数据。像质子衰变这样的实验，信号非常的稀有微弱，科学家需要花费很大力气减少、消除干扰信号，并理解所需的信号。

噪音

当我们听音乐时，会非常讨厌周围噪音的存在。类似地，物理学家在寻找一种特定的信号时也不想听到一堆噪声。科学家在捕捉信号的同时，可以捕捉到一些无用的数据，这些无用的数据（干扰信号）就是噪声。它可能来源于实验周围的环境，比如日常物质的放射性衰变或宇宙射线与大气的碰撞。为了使实验有效，信号必须高于噪音，这样科学家才能探测到它。

阻尼

如果你們家需要买新的家具，最好买带阻尼的，带有阻尼功能的铰链具有缓冲功能，柜门会缓慢地关闭。阻尼说的是这样一种特性：任何振动系统在振动中，由于力的衰减或能量耗散，振动幅度逐渐下降。在物理系统中，阻尼十分重要。在粒子加速器中，粒子会留下类似船划过水面一样的尾迹，使下一批粒子的通过变得困难。使用机械阻尼器可以减少尾迹，提高加速器的性能。

旋转

物理学家会使用旋转这个词，来描述粒子的一种内在性质。只不过，粒子实际上并没有真的在旋转，粒子的自旋真正描述的是，从不同的方向看粒子是什么样子的。一个自旋为0的粒子像一个圆点，从任何方向看都一样。自旋为1的粒子像一个箭头，从不同方向看是不同的。只有当它转过完全的一圈（360°）时，粒子才显得是一样。

粒子束

粒子束的英文是Beam，有横梁和笑容的意思，但在物理学中，这个词指的是由粒子加速器产生的一束粒子，它可以由电子、质子、中子等多种不同的粒子组成。这些密集的粒子流可以被人为控制，可以在物理实验中研究，也可以撞击目标产生其他种类的粒子流。

隧道

对物理学家来说，隧道并不是为了给道路腾出空间而挖的山洞。在物理学量子领域，量子隧道（隧穿）是一种现象，一个粒子可以穿过它通常无法穿过的屏障（如能量的限制），因为在量子领域，事物的行为和宏观事物的行为完全不同。例如，在放射性衰变过程中，当一个粒子逃离原子核时，就会发生量子隧穿现象。

光度

你可能认为光度代表了某个物体发出了多少光。在天体物理学中，它的意思差不多，指的是天体（如恒星）在一定时间内发出的能量。但光度在粒子物理领域还代表另一个意思：它描述了有多少粒子会通过某个点。例如，在粒子对撞机的中心，更高的光度意味着更多的粒子碰撞。

精华

精华指的是事物最精粹、最优秀的部分，但你也可以在有关宇宙膨胀的物理论文中找到它。科学家认为是暗能量推动了宇宙的膨胀，但仍不知道暗能量到底是什么。精华模型是科学家解读暗能量的理论之一。根据该理论，一种名为“精华”的能量流体充满了宇宙，精华因时间和地点而异，这种暗能量会随着时间的推移而改变强度。

生命长度

通常生命长度指的是生物的寿命，但是对粒子来说，它的生命长度取决它衰变或转化为其他（通常是更轻的）粒子所需的时间。那些迅速衰变的粒子，其生命不到1秒钟，例如，希格斯玻色子只能存活大约1.6×10-22秒。不过，像质子这样的粒子非常长寿，科学家尚不知道它是否会衰变，如果不会，那么它们的寿命可能比迄今为止整个宇宙的历史都长。