我的生涯一片無悔

我想起那天下午夕陽下的奔跑

那是我逝去的青春”

可是

為什么跑步的時候要擺臂呢？

擺臂會怎么樣？

1.為什么高處不勝寒（越高的地方溫度越低）？

從大氣的受熱過程來看，地球大氣對太陽輻射吸收較少，大部分太陽輻射能夠透過大氣射到地面；而大氣對地面長波輻射吸收得卻比較多，地面輻射放出的絕大部分熱量能夠被大氣截留下來，所以，地面是近地面大氣主要、直接的熱源。

結(jié)合本題來看，越高的地方受到的地面輻射越少，所以溫度就降低了呀。

參考：高中地理人教版必修一第二章地球上的大氣28頁

2.發(fā)動機的工作原理是什么？

我們這里默認發(fā)動機是指最常見的汽車發(fā)動機。發(fā)動機是一種能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)，它將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成機械能。要完成這個能量轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過進氣，即把可燃混合氣(或新鮮空氣)引入氣缸；然后將進入氣缸的可燃混合氣(或新鮮空氣)壓縮，壓縮接近終點時點燃可燃混合氣(或?qū)⒉裼透邏簢娙霘飧變?nèi)形成可燃混合氣并引燃)；可燃混合氣著火燃燒，膨脹推動活塞下行實現(xiàn)對外作功；最后排出燃燒后的廢氣。即進氣、壓縮、作功、排氣四個過程。我們把這四個過程叫做發(fā)動機的一個工作循環(huán)，工作循環(huán)不斷地重復(fù)，就實現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)換，使發(fā)動機能夠連續(xù)運轉(zhuǎn)。

3.劇烈運動之前為什么需要熱身？

劇烈運動前熱身主要有兩個目的：

1、減少運動損傷的出現(xiàn)。

熱身運動是指在運動以前，用短時間低強度的動作，讓待會兒運動時將要使用的肌肉群先行收縮活動一番，以增加局部和全身的溫度以及血液循環(huán)，并且使體內(nèi)的各種系統(tǒng)包括心臟血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)肌肉系統(tǒng)及骨胳關(guān)節(jié)系統(tǒng)等能逐漸適應(yīng)即將面臨的較激烈的運動，來預(yù)防運動傷害的發(fā)生。缺乏足夠的熱身運動，的確是引起各種運動傷害最主要的原因之一。

2、提高運動表現(xiàn)。

好的熱身可以讓身體進入比較興奮的狀態(tài)，這樣可以讓運動員在比賽開始就處于最佳的競技狀態(tài)。

4.為什么跑步的時候要擺臂？

先放答案，主要是為了平衡。這個問題實際上科學(xué)家還沒有完全搞清楚，有些論文發(fā)表但是沒有定論。比較公認的說法是為了平衡腿在前進過程中產(chǎn)生的角動量，什么是角動量呢，你可以理解為一個讓描述物體保持旋轉(zhuǎn)的慣性的一個量（就像是動量是描述讓物體保持運動的一個量），比如陀螺，陀螺在旋轉(zhuǎn)的時候如果沒有外力矩的作用，角動量是不變的。跑步與走路擺臂的原理類似，這里以走路為例。人體在前進的時候，地面對人的摩擦力給人體一個力矩，產(chǎn)生一個角動量，這個角動量，所以與陀螺類似，如果沒有外力矩的作用，人體趨向于以這個方式旋轉(zhuǎn)下去。這會使人趨向于摔倒，為了不摔倒，人體的上肢會做一個相反的運動來產(chǎn)生相反的角動量來抵消腿部產(chǎn)生的角動量。另一個角度解釋這個問題是從能量出發(fā)，密歇根大學(xué)的科學(xué)家發(fā)了一篇文章描述他們分別比較正常走路、把雙臂綁起來走路、保持雙臂背后走路和順拐情況下人體走路所消耗的能量，發(fā)現(xiàn)正常走路消耗的能量最低，比雙臂背后少12%，比順拐少26%！科學(xué)家甚至把雙臂綁起來，這樣走路就減少了擺臂所需要的能量，但是即使如此還是比正常走路要多消耗6%的能量。原因是因為擺臂減少了腿部推動身體前進所要消耗的能量，當(dāng)你移動腿的時候，身體也會跟著移動，但是上肢的移動減少了身體移動所需要花費的能量，所以能夠比完全不擺臂消耗更少的能量。但是這并不意味著你可以用順拐的方式減肥（嚴肅臉(￣(エ)￣)），科學(xué)家發(fā)現(xiàn)不按照正常模式走路可能會對脊柱有害，所以還是乖乖運動吧。

5.為什么在跳起來的情況下摸別人會被電到？

一般情況下，當(dāng)有電流流過人體時，人就會覺得被電到。從我們的電路知識可以知道，當(dāng)電路處于斷路時，電路中是沒有電流的?？梢钥闯觯嗽谔饋頃r整個電路是出于斷開狀態(tài)的，那電到你的電流從何而來？實際上，我們忽略了一個問題。斷路狀態(tài)電路中沒有電流的結(jié)論適用于穩(wěn)定狀態(tài)，在非穩(wěn)定狀態(tài)下結(jié)論不成立。當(dāng)你跳起的情況下摸到別人，這時你剛好可以被看做一個電容且處于沒有充電的狀態(tài)，另一個人的電荷就會對你這個電容進行充電，這時就有電流了。麥克斯韋就是在思考非穩(wěn)定狀態(tài)下的電磁學(xué)時提出了位移電流的概念，這也是經(jīng)典電磁學(xué)得以完善的關(guān)鍵所在。

6.從物理學(xué)角度解釋玻璃為什么透明？

首先，我們知道光入射到任何材料上，都會產(chǎn)生吸收、反射、散射等現(xiàn)象。

玻璃屬于絕緣體，導(dǎo)電性較差。因此我們不需考慮和金屬一樣外部自由電子導(dǎo)致的強烈的反射，也就說金屬對可見光的吸收不依賴于帶隙。同時，玻璃為均質(zhì)的非晶體，因此散射作用也不會很明顯。

玻璃，主要成分為二氧化硅，硅酸鈉，硅酸鈣等，是一種高度無序的非晶體。首先，我們從晶體角度結(jié)合光吸收來解釋二氧化硅為什么是透明的。

隨便找本手頭的半導(dǎo)體物理書，就可以查到二氧化硅的帶隙為5.2eV。而可見光波長為400-700nm，由德布羅意公式可以計算得到可見光能量為1.6-3.1eV。因此可見光波段的能量太小，不足以使電子躍過二氧化硅的帶隙，因此，二氧化硅在可見光波段可以認為是透明的。也就是我們常見的水晶。當(dāng)然，如果主要考慮吸收，任何晶體都不能對所有波段的電磁波透明。

但是，要從能帶論的角度去解釋玻璃態(tài)的透明現(xiàn)象，貌似是不可取的。畢竟玻璃態(tài)的高度無序的物質(zhì)，和能帶論的三大近似并不相符。因此，怎么解釋玻璃是透明的，這個問題還需要仔細研究。

7.氣體的自由度的確切定義是什么呢？第六個自由度是怎么定義的？自由度會超過六嗎？

我們稱確定力學(xué)系統(tǒng)位置所需要的獨立坐標(biāo)數(shù)為系統(tǒng)的自由度。如果我們研究的力學(xué)系統(tǒng)是一個不受任何約束的質(zhì)點時，我們需要三個獨立的坐標(biāo)去確定他的位置，它的自由度就是三。當(dāng)我們研究的物體是剛體時，剛體內(nèi)部任何兩點的距離在運動中保持不變，剛體的運動可以分解為平動和轉(zhuǎn)動，我們需要三個獨立變量確定剛體上某一確定點（基點）的坐標(biāo)，以此來描述平動，為了描述剛體的轉(zhuǎn)動，我們需要知道其轉(zhuǎn)動軸的方向和轉(zhuǎn)動的角度，轉(zhuǎn)動軸方向可以用軸線的三個方向角確定，但由于方向角不獨立，余弦的平方和為一，所以只需要兩個獨立變數(shù)即可確定軸線的方向，為了確定轉(zhuǎn)動的角度，我們需要另一個變量來描述剛體轉(zhuǎn)動的角度。

對于氣體分子，為了確定其位置所需要的獨立坐標(biāo)數(shù)就是氣體的自由度。考慮轉(zhuǎn)動的情況下，其第六個自由度和剛體第六個自由度是一致的，都是為了描述物體繞某一確定軸轉(zhuǎn)過的角度大小。在剛體的討論中，我們假設(shè)剛體內(nèi)部兩點間的距離是不變的，但在氣體分子的真實模型下，氣體分子中的原子是無時無刻不在振動的，為了描述氣體分子中某個原子的振動，我們需要引入新的變量來描述原子的振動，這樣一來，分子的自由度數(shù)是可能會超過六的。

8.量子力學(xué)中海森堡為什么用矩陣呢？矩陣有什么用呢？

首先我們從歷史的角度來考慮這個問題:在海森堡建立矩陣力學(xué)之前,波爾的早期量子論雖然能基本解釋氫原子能譜問題,但是理論本身依舊存在很大漏洞,例如,面對氫原子譜線強度問題,波爾的理論束手無策.1925年,年僅24歲的天才少年海森堡為了解決波爾理論的遺留問題,大膽拋棄了波爾的軌道假設(shè),從而自然而然的引入矩陣這個數(shù)學(xué)工具來處理氫原子問題.顯然,海森堡的矩陣力學(xué)完美的解決了波爾理論無法解決的問題,因此大家也就很自然的接受了用矩陣來處理量子力學(xué)問題.當(dāng)然,現(xiàn)在看來,我們知道量子力學(xué)是定義在希爾伯特空間上的線性代數(shù)問題,而矩陣本來就是用來處理線性代數(shù)的問題,剛好可以很好的處理量子力學(xué)中的問題.根據(jù)量子力學(xué)基本假設(shè),我們知道一個量子態(tài)是希爾伯特空間中的一個矢量,而一個量子算符則是一個矩陣,其作用在一個態(tài)矢量上相當(dāng)于將一個態(tài)矢量線性映射到另一個態(tài)矢量,這是量子力學(xué)基本原理保證的.因此,在物理學(xué)界流傳這這樣一句話:如果你把量子力學(xué)當(dāng)成線性代數(shù)習(xí)題而不是數(shù)理方程習(xí)題,那么說明你量子力學(xué)已經(jīng)小有所成了.