lemonmillie » 日志
【背景知识收集】steins;gate

嗯……其实TIPs都是在字幕里有的注释，再引伸了一点，然后度娘了一下再凑起来。

【洪特规则】
洪特规则前提：对于基态原子来说，在能量相等的轨道上，自旋平行的电子数目最多时，原子的能量最低。所以在能量相等的轨道上，电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。例如碳原子核外有6个电子，按能量最低原理和泡利不相容原理，首先有2个电子排布到第一层的1s轨道中，另外2个电子填入第二层的2s轨道中，剩余2个电子排布在2个p轨道上，具有相同的自旋方向，而不是两个电子集中在一个p轨道，自旋方向相反。作为洪特规则的补充，能量相等的轨道全充满、半满或全空的状态比较稳定。
根据以上原则，电子在原子轨道中填充排布的顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d…。

洪特规则 又称等价轨道规则。在同一个电子亚层中排布的电子，总是尽先占据不同的轨道，且自旋方向相同。如氮原子中的3个p电子分布于3个p轨道上并取向相同的自旋方向。p轨道上有3个电子、d轨道上有5个电子、f轨道上有7个电子时，都是半充满的稳定结构。另外量子力学的研究表明；等价轨道全空(p0、d0、f0)和全满时(p6、d10、f14)的结构，也具有较低能量和较大的稳定性。像铁离子Fe3+(3d5)和亚铁离子Fe2+(3d6)对比看，从3d6→3d5才稳定，这和亚铁离子不稳定易被氧化的事实相符合。根据洪特规则铬的电子排布式应为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1。

洪特规则是在等价轨道（指相同电子层、电子亚层上的各个轨道）上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。后来经量子力学证明，电子这样排布可能使能量最低，所以洪特规则也可以包括在能量最低原理中。

<<估计过几个月会学到耶

【宇宙弦】
宇宙弦（Cosmic string）是假设性的、理论上可能存在的时空。假设宇宙弦是成立的，在不同时空产生第一阶段变化时，在域边界取得了的两个地区之间的那个“弦”。这有点类似于界限之间形成晶体颗粒，在凝固的液体，或裂缝形成时，水冻结成冰。在我们的宇宙，如相变化可能发生在早期作为宇宙的形成。 它应出现于宇宙极早期时间，在大爆炸之初，0秒到1秒之间的极短瞬间。

此种物质的形态可能为封闭的环，可作弦式振荡，所以取名宇宙弦。宇宙弦这一物理概念是1981年维伦金等人提出来的，他们认为，宇宙大爆炸所产生出的威力应该形成无数细而长且能量高度集聚的管子。这种管子便被叫做宇弦。理论工作者赋予宇宙弦的性质是异乎寻常的。它有点儿象蜘蛛丝，但远比原子还细。你可以穿过它走路而绝不会发现它。但是，一厘米的宇宙弦比整座喜马拉雅山的质量还要大，而且质量是可变的，完全取决于其张力：拉的越长，绷的越紧，质量越大。它的强度也极大。宇宙弦的活动与其临近的天体、宇宙膨胀密切相关。

理论家赋予宇宙弦的另一个奇特的性质就是：要么伸展到无穷远处，要么形成闭合的无终点的环圈。

【弦理论】
弦理论（string theory），即弦论，是理论物理学上的一门学说。弦论的一个基本观点就是，自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的粒子。这些看起来像粒子的东西实际上都是很小很小的弦的闭合圈（称为闭合弦或闭弦），闭弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子。尽管弦论中的弦尺度非常小，但操控它们性质的基本原理预言，存在着几种尺度较大的薄膜状物体，后者被简称为"膜".直观的说，我们所处的宇宙空间也许就是九维空间中的三维膜。弦论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论。

【异物质】
异物质是粒子物理学中的假想概念. 它指的是那些不符合常规的属性或者不是由重子所构成的物质.
即具有若干異於常規物質特性的物質。例如狄拉克所提出的具有「負能量」及「負質量」特性的「反物質」，再比如阿諾•索末菲所提出的可超越光速移動的「超光速粒子」。

【反烏托邦】
反乌托邦（Dystopia）（又译作“反靠乌托邦”、“敌托邦”或 "废托邦")，又作anti-utopia或cacotopia、kakotopia，根据后两者的音译，又可译作坎坷邦。与乌托邦相对，指充满丑恶与不幸之地。

反乌托邦是文学，尤其是科幻文学中的一种文学体裁和流派。反乌托邦主义反映的是反面的理想社会。在这种社会中，物质文明泛滥并高于精神文明，精神依赖于物质，精神受控于物质，人类的精神在高度发达的技术社会并没有真正的自由。这一类小说通常是叙述技术的泛滥，技术修饰着原有的优点，深深掩饰着固有的缺陷。在表面上提高了人类的生活水平，而本质上是在掩饰空虚的精神世界。人被关在自己亲自制造的钢筋水泥牢笼里，阴暗冰冷、精神压抑。在这种生存状态下，物质浪费蔓延，道德沦丧，民主受压迫，等级制度横行，人工智能背叛人类，最终人类文明在高科技牢笼中僵化、腐化，走向毁灭。 反乌托邠主义的代表作有1932年英国赫胥黎的著作《美丽新世界》，英国的乔治•奥威尔 的《动物庄园》和《一九八四》，以及俄国扎米亚京 的《我们》。 这类小说并不都是宣扬的消极意义。如阿西莫夫所著的《钢窟》则描写的是在人与人工智能在矛盾的环境下，对人性自由的渴望并最终化解了人机矛盾，建立了人机合作的典范。

【時間悖論】
最早是在科幻小说中提到的。这个悖论的必要前提是：人类可以随心所欲的控制三维空间之后的“第四维”——时间，能够回到过去或者将来。在这个前提下，有多种“时间悖论”的表达方式。

最为著名的“时间悖论”一般称为“祖父悖论”：某人回到过去，在自己父亲出生前杀害了自己的祖父。既然祖父已死，就不会有其父亲，也不会有他；既然他不存在，又怎么能回到过去，杀死自己的祖父呢？

与之对应的，既然有回到过去的悖论，也会有到达将来的“先知悖论”，表达如下：某人到达未来，得知将发生的不幸结果A，他在现在做出了避免导致结果A的行动，到达结果B。那么结果A在未来根本没有发生，他又是如何得知结果A的呢？（既A与B不可能相遇的悖论）

就严肃的物理学理论而言，爱因斯坦的《相对论》指出，的确存在不违背已知的物理法则改变时间的可能性。但更多的只是一种科学幻想。为了解决“时间悖论”，也有多种假设，比如比较盛行的“平行宇宙”假说，认为我们的这个世界在宇宙中还有许多相似的“克隆世界”，当某人回到过去时，他就进入了另一个平行世界（即未来因为他的行动已经改变的世界），再也不可能回到原来的世界。

【芝诺悖论】
芝诺悖论(Zeno's paradoxes)是古希腊数学家芝诺（Zeno of Elea）提出的一系列关于运动的不可分性的哲学悖论。

这些悖论由于被记录在亚里士多德的《物理学》一书中而为后人所知。芝诺提出这些悖论是为了支持他老师巴门尼德关于“存在”不动、是一的学说。这些悖论中最著名的两个是：“阿基里斯跑不过乌龟”和“飞矢不动”。这些方法现在可以用微积分（无限）的概念解释，但还是无法用微积分解决，因为微积分原理存在的前提是存在广延（如，有广延的线段经过无限分割，还是由有广延的线段组成，而不是由无广延的点组成。），而芝诺悖论中既承认广延，又强调无广延的点。这些悖论之所以难以解决，是因为它集中强调后来笛卡尔和伽桑迪为代表的的机械论的分歧点。这些悖论其实都可以简化为：1/0=无穷。

[二分法悖论]
运动是不可能的。
由于运动的物体在到达目的地前必须到达其半路上的点，若假设空间无限可分则有限距离包括无穷多点，于是运动的物体会在有限时间内经过无限多点。
最早应是《庄子天下篇》中，庄子提出的:“一尺之棰，日取其半，万世不竭。”这个悖论可以表示为“一个人想要从A点走到B点是永远不可能的”，芝诺争辩道：“一个人从A点走到B点，要先走完路程的1/2，再走完剩下总路程的1/2，再走完剩下的1/2……”如此循环下去，永远不能到终点。

[阿基里斯(Achilles)悖论]
阿基里斯是古希腊神话中善跑的英雄。在他和乌龟的竞赛中，他速度为乌龟十倍，乌龟在前面100米跑，他在后面追，但他不可能追上乌龟。因为在竞赛中，追者首先必须到达被追者的出发点，当阿基里斯追到100米时，乌龟已经又向前爬了10米，于是，一个新的起点产生了；阿基里斯必须继续追，而当他追到乌龟爬的这10米时，乌龟又已经向前爬了1米，阿基里斯只能再追向那个1米。就这样，乌龟会制造出无穷个起点，它总能在起点与自己之间制造出一个距离，不管这个距离有多小，但只要乌龟不停地奋力向前爬，阿基里斯就永远也追不上乌龟！

“乌龟” 动得最慢的物体不会被动得最快的物体追上。由于追赶者首先应该达到被追者出发之点，此时被追者已经往前走了一段距离。因此被追者总是在追赶者前面。 ”

如柏拉图描述，芝诺说这样的悖论，是兴之所至的小玩笑。首先，巴门尼德编出这个悖论，用来嘲笑"数学派"所代表的毕达哥拉斯的" 1-0.999...>0"思想。然后，他又用这个悖论，嘲笑他的学生芝诺的"1-0.999...=0, 但1-0.999...>0"思想。最后，芝诺用这个悖论，反过来嘲笑巴门尼德的"1-0.999...=0, 或1-0.999...>0"思想。

芝诺当然知道阿基里斯能够捉住海龟，跑步者肯定也能跑到终点。

类似阿基里斯追上海龟之类的追赶问题，我们可以用无穷数列的求和，或者简单建立起一个方程组就能算出所需要的时间，那么既然我们都算出了追赶所花的时间，我们还有什么理由说阿基里斯永远也追不上乌龟呢？然而问题出在这里：我们在这里有一个假定，那就是假定阿基里斯最终是追上了乌龟，才求出的那个时间。但是芝诺的悖论的实质在于要求我们证明为何能追上。上面说到无穷个步骤是难以完成。
以上初等数学的解决办法，是从结果推往过程的。悖论本身的逻辑并没有错，它之所以与实际相差甚远，在于这个芝诺与我们采取了不同的时间系统。人们习惯于将运动看做时间的连续函数，而芝诺的解释则采取了离散的时间系统。即无论将时间间隔取的再小，整个时间轴仍是由有限的时间点组成的。换句话说，连续时间是离散时间将时间间隔取为无穷小的极限。
其实这归根到底是一个时间的问题。譬如说，阿基里斯速度是10m/s，乌龟速度是1m/s,乌龟在前面100m。实际情况是阿基里斯必然会在100/9秒之后追上乌龟。按照悖论的逻辑，这100/9秒可以无限细分，给我们一种好像永远也过不完的印象。但其实根本不是如此。这就类似于有1秒时间，我们先要过一半即1/2秒，再过一半即1/4秒，再过一半即1/8秒，这样下去我们永远都过不完这1秒，因为无论时间再短也可无限细分。但其实我们真的就永远也过不完这1秒了吗？显然不是。尽管看上去我们要过1/2、1/4、1/8秒等等，好像永远无穷无尽。但其实时间的流动是匀速的，1/2、1/4、1/8秒，时间越来越短，看上去无穷无尽，其实加起来只是个常数而已，也就是1秒。

所以说，芝诺的悖论是不存在的。

【平行世界理论】
在量子学的多世界理论中提到这些平行宇宙彼此之间都有着相同的起源，而这些宇宙彼此之间的基本物理定律相同，但物理常数可能会有所不同，而它们亦可能处于不同的状态，而且这些宇宙彼此之间没有任何的联系，因此它们彼此之间没有任何讯息互通，这些宇宙彼此之间的关系由它们之间的叠加态决定的。

上一段中提到了“叠加”状态。所谓的叠加，大概就是说：平行宇宙是重叠在一起的。它们是以重叠的状态存在的，就是在我们的这个空间中，叠加了无数的平行宇宙，无数的平行宇宙重叠在一起，我们生活的世界是无数分之一的一个平行宇宙。
我们看不到其他的平行宇宙，因为我们重叠在一起了，由于我们这个宇宙的空间这能让无数的平行宇宙重叠存在，如果平行宇宙彼此之间分解出来，不再重叠，而是让各个平行宇宙之间可以取得联系，那么整个宇宙就可能变得极其混乱，不同的物理常数互相存在着（这是相当的恐怖的，举个例子：光在你家里可能比在另一个平行世界里的你的家快一点。）这些改变，可能会让不同的宇宙之间的物质互相影响，改变他们的本质，甚至引起一场恐怖的大爆炸，将所有的量子平行宇宙都毁于一旦。

根据这类的理论，量子平行宇宙是随时随地的、不知不觉地就会产生的。每一件事的发生都会产生一个平行宇宙，就是说，每一件事会出现不同的过程和后果，而这些不同的过程和结果都产生了一个新的平行宇宙。比如说你抛一个骰子，骰子落地后，你看到的是1点朝上，而骰子有6个面，每个面都有可能朝上。正在这个时候，就已经产生了许多个平行宇宙，每个平行宇宙中，这个骰子朝上的那一面都不同。（换一个例子：当我横穿马路的时候，在我的这个平行宇宙中，我可能是安全的走过去了，但就在我走到一半的时候，分解出了另一个相同的世界，在相同的那条马路上，我可能已经给撞死了。）

【薛定谔的猫】
由波函数可以得出：当我们没有对一件物体进行任何的观察时，我们对其状态便一无所知，在这种让人无法了解到其状态的时候，它的状态便存在着很多可能，这种多状态的存在形式就是我们所说的叠加状态。

以前有过一个实验：用一只猫，它被封在一个密室里，密室里有食物有毒药。毒药瓶上有一个锤子，锤子由一个电子开关控制，电子开关由放射性原子控制。如果原子核衰变，则放出α粒子，触动电子开关，锤子落下，砸碎毒药瓶，释放出里面的氰化物气体，猫必死无疑。这个残忍的装置由薛定谔所设计，所以此猫便叫做薛定谔的猫。

由于这种放射性原子的衰败是纯粹的几率性的，所以如果人们不去打开密室观察那只猫，那么人们对猫是死是活全然不知，此时，猫就处于被毒死或没被毒死的叠加状态。而当我们去打开密室时，才能看到猫是死是活，波函数立即“坍塌”成经典理论中的某种确定状态，也就是我们现在的宇宙。

【世界线】
世界线（World line）是美国物理学家阿尔伯特•爱因斯坦于其1905年论文〈论动体的电动力学〉中提及的概念。他将时间和空间合称为四维时空，粒子在四维时空中的运动轨迹即为世界线。一切物体都由粒子构成，如果我们能够描述粒子在任何时刻的位置，我们就描述了物体的全部“历史”。想象一个由空间的三维加上时间的一维共同构成的四维空间。由于一个粒子在任何时刻只能处于一个特定的位置，它的全部“历史”在这个四维空间中是一条连续的曲线，这就是“世界线”。一个物体的世界线是构成它的所有粒子的世界线的集合。

在物理学上，世界线是物体穿越四维时空唯一的路径，因加入时间维度而有别于力学上的“轨道”或“路径”。

“世界线”意味着所有粒子的历史已经给定，再也不会被改变。事件一旦发生，即表明身体上的每一个原子的世界线都已经固定，无论我们再做什么都不会重新改变。即使那个不及格的孩子能够再次回到考场，他所能做的也只有重复错误，再考一个59分；即使你能够预先知道下周会挨老板骂，你到时候还是会在预定的时间犯预定的错误，那顿骂是无论如何免不了的。

在闵可夫斯基图中，物体的整个生命史可表示为一根蜿蜒的线，即世界线。世界线永远从过去走向未来(在标准闵可夫斯基图中‘指向纸面上方’)，而通过空间的运动则用线的左右摆动方式来表示。但这根线必须永远保持在其自身的未来光锥内，这对应着空间运动速率低于光速。在弦理论中，基本弦和环扫出世界线的二维对应物，即称为世界膜的时空径迹；于是世界膜的相互作用方式被认为决定了基本粒子。

不仅粒子的历史可以构成世界线，一些人为定义的“东西”的历史也可以构成世界线，比如说影子和光斑。这些点虽然不是真正的粒子，但它们是由真实的粒子来决定的，因此它们的“历史”也构成世界线。

【事象地平線•Event  Horizon】
地平线现象：通常被形容为球面的区域，为黑洞外表分界线的标记，在该标记之内其重力大到足以让所有的物体或是光线无法逃离。

存在於黑洞表面的概念上的分界線。由於黑洞所產生的超重力連光也無法逃脫，因此黑洞在宇宙中呈一團漆黑，人無法直接觀測到黑洞內部的情況。在可被觀測和不可被觀測的事象之間的分界線即事象地平線。被認為在不可被觀測的一側與可被觀測的一側相反，可進行時間移動而不可進行空間移動，時間是被無限延長的。

【因果论】
因果论是指，任何事物的产生和发展都有一个原因和结果。一种事物产生的原因，必定是另一种事物发展的结果；一种事物发展的结果，也必定是另一种事物产生的原因。原因和结果是不断循环，永无休止的。

因果报应是因果论的一理解。对做了坏事的人就说会有因果报应，对做了好事的人就会说好人有好报，因果论教人向善。

因果论是佛陀智慧的结晶，是佛陀透视事物的本质而总结出来的事物的发展规律。因果论不仅仅适用于人的为善为恶，也适用于一切事物的发展变化。

春夏秋冬是地球的一种气候变化，用因果论来说，造成地球春夏秋冬的原因是因为地球围绕太阳旋转及地球的自转。这就是形成地球春夏秋冬的因，春夏秋冬就是果。由于春夏秋冬的变化而带给地球四季冷暖的变化及花草树木的繁殖与衰灭，这是春夏秋冬所造成的果，在这里春夏秋冬又变成了因。

【宿命论】
宿命论指人生中早已注定的遭遇，包括生死祸福、贫富贵贱等或者相信一切事情都是由人无法控制的力量所促成的。相信宿命论的人认为人间发生的每一件事都是注定的，由上帝或上天预先安排，是人无法改变的。

宿命论最主要的学说，即是认为在人类诸多的神秘变化的命运现象中存有一些定数—而这些也可称为必然法则的定数，即是组合世间诸法相的基本力量。 时至今天我们也同样面对相似的困惑，所以我们希望世界改变——当然通常改变的是我们自己——希望一切更加公平合,希望这是个有希望的那种世界。

天命论与宿命论两者不同。天命，即是天人合一之天命，对人的主观能动性给予肯定；而宿命论否定了主观能动性，主张所有的时间已经由最初的宇宙形态确定，无从改变，换句话说，事件e是它发生的时刻之前所有事件的函数，跟“主观能动性”无关。

现代量子物理与宿命论相驳。在量子理论中微观粒子是以概率波的形式存在的，其位置及速度都具有无法预测性和不确定性（这个不确定性是由普朗克常数决定的），因此相同的条件也有可能导致不同的结果。而且越是微观，这种效应就越是显著。举例解释粒子的不确定性：电子就好比是乒乓球，电势垒就好比是墙，宏观世界中球是不可能（准确的说是可能性极小）穿墙而过的，而微观世界中的电子却有一定的概率穿过电势垒，这种现象被称为隧穿效应，是典型的量子迁跃，而这个迁跃是否发生就完全是一个概率的问题。不确定性会从微观影响宏观，因此宿命论并不被量子力学所承认。

可是粒子运动不能被准确测量并不代表粒子没有精确的运动。

所谓的波粒二象，也是一种物质的基本的规律，有严格极微观规律，其中并没有存在随机性。粒子内在规律，也不是单指牛顿经典力学，也包括其他已发现和未发现的规律，但有一个可以肯定的就是，既然是规律，粒子在遵循的过程中必然是极其严格的，只是叠加的规律太多并且还有规则来防止其被观察者观察到，也因为人类技术水平的不足，造成了表面上的随机性。