恩利克·费米|石纪元Dr.STONE第二季考据

文丨白绮_Official@bigfun社区
和一个能数了千年秒数的人比计算是不明智的事情
这里介绍下费米估算
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恩利克·费米 , 美籍意大利著名物理学家、美国芝加哥大学物理学教授 , 1938年诺贝尔物理学奖得主 。 费米领导小组在芝加哥大学建立了人类第一台可控核反应堆 , 芝加哥一号堆 , 费米也被誉为“原子能之父” 。 费米子、100号化学元素镄、美国著名的费米实验室、芝加哥大学的费米研究院 都是为纪念他而命名的 。
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费米曾提出这样一个问题“芝加哥有多少个钢琴调音师?”
我们来看看费米怎么回答的
费米估计了这座城市有多少人 , 芝加哥是百万人的城市 , 平均每百人拥有一架钢琴 , 那城市里就有一万架钢琴 。 再次基础上 , 再假设平均每台钢琴每年需要调音一次 , 那么所有钢琴年调音量应该是一万次 。 随后 , 假设一名调音师一年调的钢琴数量是一百的话 , 那么一共得有一百名调音师 。 这就也就是他给出的答案 。 随后 , 费米的学生们去查了全市的电话簿 , 芝加哥总共的钢琴调音师有81人 。 在数量级上并没有多大差异 。
所以 , 在估算数值的时候 , 从数量级入手是个不错的方法 , 也因此成为费米方法 。 有趣的是 , 估算过程中显然是有误差的 , 但是多个误差的累计并没有让数值跑偏 , 而是有高有低 , 反而更接近真实数值 。
有趣的是 , 费米因此也提出了费米悖论或者是费米佯谬 , 那就是“地球之外是否还有智能生命存在?”
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银河系大约有2500亿(2.5E11 )颗恒星 , 可观测宇宙内则有700垓(7E22 )颗恒星 , 这么多恒星 , 究竟有没有其他智慧生命存在?
在1959年 , 两位天文学家科科尼和莫里森在《Nature》发表了一篇名为《寻求星际交流》的文章 , 之后 , 天文学家法兰克·德雷克提出了两道方程解 , 被称为德雷克公式(又称德雷克方程) 。
公式1为:N=Ng×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×FL
公式2为:N=R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L
其中:
N:银河系内可能与我们通讯的文明数量;
Ng:银河系内恒星数目;
fp:恒星有行星的比例;
ne:每个行星系中类地行星数目;
fl:有生命进化可居住行星比例;
fi:演化出高智生物的概率;
fc:高智生命能够进行通讯的概率;
fL:科技文明持续时间在行星生命周期中占的比例;
R*:银河系形成恒星的平均速率;
L:科技文明寿命;
公式2与公式1的区别在于R*替代了Ng , L替代了fL 。
德雷克公式用来估测银河系中存在地外文明星球的数量 , 被看作是理论上对费米佯谬的第一次正式回应 。 而德雷克方程也算是一种使用费米估算的方法 。 按照德雷克本人的计算 , 这个结果仅仅只有1 。
当然还有各种各样的猜想回应费米悖论 , 但是这都是后话了 。
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发条也是很有意思的发明 , 稍微用点脑子都知道 , 发条在拧紧和松垮时的状态是完全不同的 , 在其刚面世时 , 那是的时钟一天甚至会误差超过一个小时 , 其原因就是力矩会产生变化 , 而现在的发条力矩却几乎保持不变 , 这其中的进化也涉及了不少出名人物 。
我们先从最早的钟摆开始说起 , 传言伽利略在教堂祷告时看到了吊灯摇晃的周期是定值 , 随后便发现了单摆的等时性 , 当时年仅19岁 。 虽然他大力向荷兰政府推荐制造摆钟 , 可惜教会力量一手遮天 , 严重阻碍了科学的发展 , 摆钟的念头也无疾而终 。
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随后 , 1678年 , 胡克在书中写道 , 伸长量和力成正比 , 这也是胡克定理的最早形式 。 可惜的是他对于其在时钟应用只停留在设想 。
惠更斯就付诸行动 , 1675年 , 他向法国皇家学会展示了游丝摆轮实物 , 他将钟摆悬挂在螺纹上 , 并采用与擒纵机构非刚性连接的方法保证计时准确 。 并且委托了两个钟表匠进行制作 。 其后的300多年间 , 几乎所有的钟表都是采用具有等时性的游丝设计 。 惠更斯也因此被称为科学制表之父 。 显然 , 胡克并不高兴 , 和他打了好久的官司 , 声明早在1665年 , 他就提出了以纤薄螺旋状弹簧装配时钟的创意 , 并绘有证明图纸 。
如今的钟表依旧还有擒纵机构 , 虽有不同的改进 , 但是原理大致如下
先将主传动的运动锁定(擒) , 然后再以震荡系统的一部分势能 , 开启(纵)主传动链运动 , 同时从主传动链中取回一定的能量以维持震荡系统的工作 。
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蜜蜡含有酯、游离酸、游离醇和各种烃 , 成分相当复杂
而因为其有着天然的良好黏着性、可透性、乳化性、光滑性等特性 , 因此用于千空所说的口红上 。 而蜡笔则是将颜料掺在蜡里制成的笔 。 没有渗透性 , 是靠附着力固定在画面上 , 颜色无法叠加 , 除非融在一起 , 而且也难以用于光滑的画板 。
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不过这里的车床转速显得有点稍微离谱了些
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介绍失蜡法之前 , 先来说说模范铸铜 , 说白了就是先用木头雕刻出器物的样子 , 这就是模 , 随后再用泥巴包上 , 这就是范 , 把范拆开 , 模取出 , 就可以浇筑铜进去了 。 玩过高达的都明白 , 这东西的合模线那叫一个大 。 不过还能打磨掉 , 倒也不是啥问题 。
问题在于 , 复杂的东西怎么办?在商朝晚期 , 人们发明了“分铸法” , 利用较小的范来制造部分零件 , 再放在大范里进行浇铸连接 , 商后母戊鼎就是用的这种技法 ,足以代表高度发达的商代青铜文化 。
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大件的也没问题了 , 如果精细的怎么办?比如帝王想要个空心球玩玩?
在模范铸铜的基础上 , 人们直接把范烧了 , 就没这个问题了 , 只可惜有些残余 , 做出来非常不美观 。 随后人们便用蜡来代替木头作为范 。 只需要加热一下就可以倒出来了 。
曾侯乙尊盘就是失蜡法的巅峰之作 , 虽然还辅佐了一点焊接技术 。
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失蜡法的工艺并没有动画片那么简单
先是模型制作 , 然后是倒模 , 千空这里用的只是少数几个零件 , 倘若零件多了 , 还需要做流道 , 就像这样
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而模本身也需要把细泥涂上去 , 制作一层紧密的壳 。
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蒸汽机的历史相比历史课上都有教就不再赘述了 , 毕竟这可是第二次工业革命的扛把子 。
接下来来说说这摆动发动机的缺点
内燃机怕是不太可能了 , 退而求其次做的蒸汽机 , 而这个摆动发动机仅仅只有一个缸 , 便会导致其一阶往复惯性力和力矩难以平衡 , 坐上去容易抖得慌 。
现在的汽车往往采用四缸 , 省一点的用三缸 , 豪车六缸八缸 , 小如摩托车用的也是V形二缸 。
除此之外 , 蒸汽压力也是一个问题 , 初期蒸汽机的蒸汽压力仅为0.11~0.13兆帕 , 19世纪初才达到0.35~0.7兆帕 , 千空这里直接和大气相通 , 沸点显然是无法提高 , 蒸汽压也高不到哪去
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与此同时 ,蒸汽机离不开既笨重又庞大的锅炉 , 蒸汽的压力和温度不能过高 , 排气压力不能过低 , 热效率难以提高 。 同时身为一种往复式机器 , 惯性限制了转速的提高 。 工作过程是不连续的 , 蒸汽的流量受到限制 , 也就限制了功率的提高 。 想开动车子不如选择这个东西 。
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不过比起隔壁阵营开挂似的三个人
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不科学的杠杆
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不科学的箭
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不科学的正拔垂杨柳
【恩利克·费米|石纪元Dr.STONE第二季考据】咱们还是不要在虚拟世界那么较真比较好


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