我们身体的某些元素来自遥远的恒星？！

我们身体的某些元素来自遥远的恒星？！

似乎很多同学都在喜迎考试周，Frions在这里郑重承诺：我们不解答一切期末考试题，除非你把它改编的很有脑洞。BTW：Happy New Year~

Q：蜡烛的火焰在太阳光下为什么有影子？它本身不可以发光把影子照亮嘛？

A：火焰在太阳光下的阴影主要是折射造成的。火焰及其附近区域的空气由于温度升高，折射率变小，相当于变成了一个凹透镜，将近似平行光的太阳光线偏折到火焰投影之外的区域去了，所以火焰的投影区域就会相对变暗。至于蜡烛把影子照亮，当然会咯，不过其他区域也被照亮了，所以相对之下阴影还是阴影。

Q：为什么太阳照射地球几十亿年没有让地球温度升高？

A：因为太阳给予地球的能量和地球向太空散发出的能量一样多。太阳比黑暗的天空热得多，相应的，来自太阳的光子有着更高的频率。由于地球获得的能量和失去的能量是一样多的，所以来自太阳的光子的数目小于返回天空的光子的数目。

Q：一个魔方取下一小块，缺失的这个部分是不是就产生了一个空间？这样能否说明空间产生于物质？A：好问题！让我们先跑个题，看看这个空间的维度是多少。

首先来看看一个魔方，然后我们去掉中心的七个小块，但这样不够，我们继续再将上面的操作用在剩下的小方块中，于是变成第三个图所示的那样，这样一直继续下去，那么，脑洞大开的问题来了，这个像海绵一样的“鬼东西”的维度是多少？其实只要注意到这个基本的单元就可以算出来体积增加的倍数，这个单元是由20个小方块组成的，所以边长变成三倍，一个小块就变成了这个基本单元，总共有20个小块，体积自然是变成了原先的20倍。

那么按照我们之前的推论，这个“鬼东西”的维度就是D=log20/log3=2.7628。

Q：布朗运动是否违背热力学第二定律呢？

A：热力学第二定律说的是，多个粒子的集体规则运动向无规则运动的转变是不可逆的。系统宏观量的演化总是朝着包含微观状态数多的方向，也就是概率大的方向进行。如果将布朗运动的粒子视为微观粒子，那么OK，显然热力学第二定律是没有打破的，因为布朗运动的粒子本身就是无规运动的嘛。

Q：请教一个问题：在一个复合扬中，重力扬自然是竖直向下，磁扬垂直纸面向内。现在有一个带电小球（考虑重力）以一定初速度从复合扬中发射（大小，为向都不定），我想知道在足够长的时间后，小球的运动状态是怎样的。会有一种稳定的运动状态吗？谢谢。A：写下来运动为程，同时我们假定VZ=0，q=1，那么可以用mathematica画出这个微分为程组的解。

上面的图展示了相同的时间间隔内，磁扬从0到3变化时，粒子的轨迹变化情况。同时我们取的初速度是VX=1，Vy=1这个图展示了固定磁扬，Vy=0，但VX从0到5变化对应的轨迹。所以你可以看到，这里面粒子的运动轨迹都是在水平X由为向，虽然他们一直受到一个竖直向下的重力，实际上如果把重力换成电扬的话，这个水平的粒子运动就是霍尔电流。

Q：如何测定河外星系中心黑洞的质量？

A：测量中心黑洞质量的方法目前是有局限的，精确程度都不是很高。主流方法有两种，测量旋转曲线，即黑洞周围星体的动力学状态；测量黑洞周围吸积物质物质发射的高能射线。

Q：我们身体的元素都可能是曾经恒星的某个部分吗？因为元素的产生应该是由由氢聚变，然后氦聚变，最后到稳定的铁，这些只能在恒星那种环境中产生，有的可能还是在超新星爆炸的时候产生。那是不是说明我们比太阳还要久，谢谢。

A：首先，可以肯定地说，我们身体中的元素合成的时间，确实是早于太阳的形成，目前，太阳内的核反应只能合成氦元素，因而，太阳系中的其它元素都合成于太阳产生之前，但是讨论到这些元素的来源确是有争议的。

Q：物质和反物质在相互接触时会湮灭，我想问一下，比如正电子遇上质子会发生什么情况，是湮灭还是相安无事？

A：我把这个问题用物理语言描述一下，这个问题问的是正电子与质子的散射末态，相安无事说的应该是散射末态还是一个正电子和一个质子。很显然，它们不会湮灭，因为根据湮灭(annihilation)的定义，这个过程是发生在粒子和它对应的反粒子之间的。