冬季风暴 Uri 造成的近期停电不是今天听证会的主题,但必须提及。众所周知,2 月份的四天里,450 万德克萨斯人强烈意识到电网及其对我们所做的一切至关重要。重要的是,德克萨斯州的高压电网本身表现良好,很少有停电归因于传输问题,但发电机,包括天然气、核能、煤炭和风力发电机都出现了问题。没有一个发电源能为自己增光添彩。德克萨斯州经验的一个重要教训是,佩里州长发起的输电投资使糟糕的情况不那么糟糕。另一个关键教训是联网系统比孤立系统表现更好。就我个人而言,虽然我相信德克萨斯州的电力独立性对本州很有帮助,并使我们能够快速建造更多的发电设施,但与邻近各州建立更多异步直流连接将对我们大有裨益。这些跨区域输电连接将使德克萨斯州能够在能源过剩时出口其能源,在供应紧张时帮助邻居,并在我们需要时通过进口来提高我们的可靠性。所有地区都需要为极端天气制定情景规划,如果他们这样做,他们都会发现这种跨地区联系具有重大益处。国会所做的任何事,只要同时承认德克萨斯州的独立性,同时促进与相邻控制区的联系,都会对我们所有人都有好处。
随机幺正动力学是量子力学中描述系统与环境或外部场相互作用演化的一种有效方式。 其最初想法由 Caldeira 和 Leggett 提出,用于研究自旋集合与玻色子浴相互作用的有效动力学 [1]。 由于与未知自由度的相互作用引起的涨落和耗散,此类系统的性质预计会与孤立系统有明显不同。 随机幺正动力学也可用于理论研究量子混沌系统的典型和普遍行为。 因此,这类研究最近重新焕发了活力,特别是在随机幺正电路 [2-9] 以及传统多体系统 [10-16] 的背景下。通过增加随机性,这些系统应该会失去其与特殊性有关的优良性质,例如守恒定律,从而允许出现一般性质。这些包括纠缠的产生 [ 2 , 4 , 17 – 24 ]、信息的扰乱 [ 3 , 6 , 25 , 26 ] 或在收敛到热或非平衡稳态的系统中算符的扩展 [ 5 , 7 , 8 ]。特别是在一些量子随机模型 [ 4 , 14 , 15 , 19 ] 中,有人认为纠缠熵的增长和涨落受 Kardar-Parisi-Zhang (KPZ) 方程 [ 27 – 33 ] 支配。随机共形场论中纠缠增长的大偏差涨落也被证明属于 KPZ 类 [ 34 ]。最近,在超扩散非随机自旋链模型 [ 35 – 38 ] 中,还发现了 KPZ 方程的一些标度特征,这些特征与自旋-自旋关联函数的长期衰减有关。KPZ 类行为在量子多体系统中的普遍性程度仍是一个悬而未决的问题。
量子力学的主要特征是不确定性原理、波粒二象性、能量量化和经典概率定律的修正。生物学关注的是自然系统如何运作——从理解遗传编码信息的复制方式,到获得复杂多步反应的机械模型。最近,研究人员一直在问,量子力学(通常是物理学的领域)是否也需要理解一些生物过程。这个领域包括理论和实验方面的有趣发展,以及多学科的讨论,本书记录了最新的进展。埃尔温·薛定谔在他著名的著作《生命是什么?》(薛定谔,1944 年)中指出,量子力学解释了生物及其细胞过程的稳定性,因为我们通过量子力学了解了分子的稳定性和结构。量子效应在化学系统的不同状态之间产生有时很大的能量间隙这一事实也很重要。电子能级之间的这种能隙使生物体能够捕获和存储光子从太阳携带的能量,并通过光诱导化学反应看到周围的世界。达维多夫在《生物学和量子力学》(Davydov,1982 年)中的观点是,量子力学与纯态孤立系统最为相关,因此对处于热平衡统计状态的生物系统意义不大。如果我们抛开量子力学是解释分子及其反应的性质所必需的这一事实——显然在从酶的作用到表型的遗传表达以及生物体构造的生化过程中都很重要——那么量子生物学就确定了
对孤立系统中热化及其破坏的研究使人们对非平衡量子态及其对初始条件的依赖性有了更深入的了解。初始条件的作用因量子多体疤痕的存在而突出,量子多体疤痕是一种特殊的非热态,具有潜在的有效超自旋结构,嵌入在原本混乱的多体谱中。自旋海森堡和 XXZ 模型及其在一维和更高维度中的变体已被证明具有精确的量子多体疤痕,表现出可在合成和凝聚态系统中实现的自旋螺旋态的完美复兴。受这些进展的启发,我们提出了实验上可访问的、局部的、时间相关的协议来探索空间热化概况,并强调系统的不同部分如何热化并影响超自旋的命运。我们根据驱动自旋与其余自旋之间的相互作用,确定了铁磁(X 极化)初始状态的不同参数范围,包括局部非热行为,其中驱动自旋有效解耦,充当“冷”点,同时有助于加热其他自旋。我们还确定了超自旋在长时间内保持对局部驱动弹性的参数范围。我们开发了一个实空间和 Floquet 空间图来解释我们的数值观察,并做出了可以在各种实验装置中测试的预测。
这些是我在上海交通大学致远学院教授的一门课程的讲义(可在 www.youtube.com/derekkorg 上找到),尽管第一稿是为我在德国埃尔朗根-纽伦堡大学教授的上一门课程而写的。它是为只接受过量子力学基础培训的学生设计的,因此,该课程适合各个层次的人(例如,从本科毕业一直到博士阶段)。这些笔记还在进行中,这意味着一些证明和许多图表仍然缺失。然而,我已尽我所能,以这样一种方式编写所有内容,即使有这些缺失的部分,读者也可以自然地理解所有的论证和推导。另外,还剩下几章需要添加,其中一章是关于分析开放系统动力学的数学方法,另一章介绍了目前大量实验平台,这些笔记中开发的工具和想法目前正在这些平台上实施。首先,我先说几句关于讲座主题的话。量子光学研究光与物质之间的相互作用。我们可以将光视为电磁波谱的光学部分,将物质视为原子。然而,现代量子光学涵盖了各种各样的系统,因此更及时的定义可能是“低能量子电动力学”。这种情况包括,例如,超导电路、受限电子、半导体中的激子、固态缺陷或微观、中观和宏观系统的质心运动。此外,量子光学是呈指数级增长的量子信息处理和通信领域的核心,无论是在概念层面还是在技术实现层面。量子光学中发展起来的思想和实验也让我们能够重新审视与凝聚态物理甚至高能物理相关的多体问题。此外,量子光学有望在桌面实验中检验量子力学以及标准模型以外的物理学的基本问题。量子光学的显著特点之一是它处理的是非孤立系统,即它们会向周围环境泄漏能量和信息。虽然这实际上是真实物理系统中最常见的情况,但这并不是学生在标准量子力学课程中通常遇到的情况。本课程的很大一部分致力于填补这一空白:它介绍了许多用于描述开放量子光学系统的工具和方法。除了实际用途之外,这些方法还具有深刻的物理解释,使学生更好地理解量子力学。因此,量子光学和开放系统是未来量子物理学研究人员不容错过的课题。我必须强调,为了成长为一名优秀的量子物理学家,尽可能多地阅读这些主题的资料非常重要。因此,我总结了一份参考文献清单,这些参考文献在我职业生涯的不同阶段都非常有用 [ 1 – 21 ]。最后,我要感谢过去几年仔细阅读这些讲义并帮助我完善讲义的许多学生,以及提出改进建议或将其传播给学生的几位同事。
在实验室中已经实现了高度复杂的叠加状态[1]。尽管它们看起来很脆弱,但这种状态在量子信息和计算以及量子基础中的理论问题中至关重要。可能会感到惊讶的是,具有许多自由度的孤立系统自然地演变成宏观的叠加状态。这些状态包含正交成分,这些成分在宏观量中存在,例如通常被认为是自然界“经典”的大物体的位置或动量。在接下来的内容中,我们使用一个特定的示例(本质上是布朗运动的示例)来说明这一结果是如何遵循约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)[2]的1929年量子量表定理(QET)的。该定理在2009 - 10年的复活中已被遗忘了50多年[3,4]。QET包含与量子统计力学和量子力学基础相关的见解。我们对后一个主题的一些评论得出结论。QET超出了有关分离的量子系统中热促进的典型性(量度集中)结果[5]。典型性结果表明,大型系统的几乎所有纯状态ψ都最大地纠缠在一起,并且在除小的子空间1以外的所有内容都产生了一个density矩阵휌1,它接近归一化的身份,即微域密度矩阵。这意味着小子空间的热特性。QET专门集中在宏观观察物的子空间上,而不是微观自由度的一般子集。对状态von Neumann证明了系统的时间演变(千差线):所有初始状态ψ0都将大部分时间作为典型状态作为宏观空间的典型状态(请参见下面的等式(11)),当然是该定理所需的某些假设所需的某些假设[6]。下面给出的计算说明,对于大型系统的任何子空间(例如,包括一组宏观可观察物所定义的子空间定义),密度操作员휌1通过追踪在其他随机纯状态的自由度上引起的密度操作员是非常可能的,这是非常可能的接近휌1〜1。基于该措施的主导地位,人们可以启发性地说,即使系统以强烈侵犯该特性的特殊状态开始,动态演变也会导致其大部分时间在典型的状态下。QET为这种直觉提供了严格的基础。令{휙1,푗1}푛1= 1 = 1 = 1和{휙2,푗2}푛2= 1 = 1 = 1是两个标记为1和2的Hilbert Space的正对异性态的一组,带有身份操作员,具有身份操作员퐼1和퐼2。
一架飞机的质量是多少?我们如何将其与大量航空母舰的重量联系起来?如果我们要将这些航空母舰的总重量与该力相等,我们需要多少艘航空母舰?这个问题与基本的物理概念有关。**电磁学** 1. 导线中电子的流动描述为:[选项 B、C 或 D] 2. 这张纸没有显示电,因为它有相同数量的:[选项 A 或 D] 3. 电场强度以以下单位测量:[选项 A 或 D] 4. 将三个值为 +5C、-6C 和 +9C 的电荷放置在一个球体内。通过球体表面的总磁通量为:[未提供答案] 5. 磁滞是指磁化力的影响:[选项 B 或 C] 6. 磁路的磁阻随以下因素而变化:[选项 D] 7. 基尔霍夫环路定律指出,闭合回路周围磁动势上升和下降的代数和等于:[选项 A] 8. 吸引铁块的物质描述为:[选项 A 或 B] 9. 平行板空气电容器之间的电场强度为 20 N/C,但如果放置相对介电常数为 5 的绝缘板,电场强度将变为:[选项 C] 10. 磁通势 (mmf) 的单位是:[选项 A] 11. 当导体静止且磁场移动或变化时,感生的电动势称为:[选项 A 或 C] 12. 磁场中通过导线环的磁通量场不依赖于:[选项 A 或 C] 13. 一电子伏特 (1 eV) 等于:[选项 C] 14. 由于与其相关的自身磁通量的变化而在线圈中感生的电动势称为:[选项 C] 15. 如果介质的相对介电常数为:[选项 A],则给定电荷在某一点的电场强度会降低 16. 磁滞损耗可以通过以下方式减少:[选项 B 或 C] 17. 由内部原子结构产生磁极而不需要外部电流的材料被描述为:[选项 D 或 B] 18. 良好继电器的核心材料应具有:[选项 C] 19. 电离子中使用的绝缘材料或电介质通常是:[选项 A] 20. 数量 10^6 麦克斯韦等于 1:[选项 A] 21. 一安培匝等于:[选项 B] 22. 电动势 (emf)在电路中:[选项 C 或 B] 23. 当原子获得额外的:[选项 C] 24. 当电流流动时,导体周围的磁场方向是什么?[选项 A] **磁性和磁场** 65. 要计算磁场强度为 2000 A/t/m 的材料中磁导率为 126 x 10^-6 T/A 时产生的磁通密度,请使用左手定则。 66. 磁场是指驱动电流通过导体的力(选项 C)。 67. 如果材料的相对磁导率远大于 1,则称为铁磁性(选项 D)。 68。登伯效应是指电流通过各向异性晶体时,由于电流分布不均匀而吸收或释放热量的现象。**单位和测量** 69. 磁阻的单位是韦伯每安培匝 (A/t/Wb)(选项 A:麦克斯韦)。70. 马德隆常数是用于校正离子固体中远处离子的静电力的因子。71. 气隙是指磁极之间的空间(选项 B:气隙)。**磁性材料** 72. 铁磁材料的磁导率非常高,是自由空间的数百甚至数千倍(选项 D)。73. 磁性是指一种材料(例如铁)吸引另一种材料(例如铁)碎片的现象(选项 C)。 74. 价电子位于原子的最外层能级,而不是原子核(选项B:对于导体,价电子会被原子核强烈吸引,这是错误的)。 75. 磁阻取决于组成磁路的材料的相对磁导率(选项B)。 76. 居里定律指出,大多数顺磁性物质的磁化率与其绝对温度成反比。**原子和亚原子物理学** 77. 长度为L、横截面积为A的磁路的磁阻为8πL/A,其中π=3.14(不在选项中)。 78. 氢原子的直径约为1.1 x 10^-9厘米(选项B:1.1 x 10^-8不正确)。 **电与传导** 79. 电流通过电介质表面的传导称为爬电或表面效应。 80. 相对介电常数也称为介电常数(选项 B)。 81. 电子从热体发射称为爱迪生效应。 82. 右手定则指出,如果你用右手握住螺线管,使你的手指指向电流的方向,那么你伸出的拇指将指向北极。 **其他** 83. 尤里卡的电阻温度系数为正(选项 D)。 84. 气隙用于维持磁场强度(选项 A)。 85. 永磁体使用铁磁材料,例如铁或镍(选项 C 和 A),而不是硬化钢或软钢(选项 B 和 D)。 86. 要计算匝数为 100、电阻为 2 欧姆的螺线管的安匝数,请用电池电压除以总电阻。 87. 磁体之间的吸引力是由于磁性(选项 C)。 1. 一库仑电荷由 ________ 个电子组成。(不变) 2. 随着介质的相对介电常数增加,相距一定距离的两个电荷之间的力 _____。(不变) 3. 原子最后轨道上的电子称为 ______ 电子。(不变) 4. 电子从加热表面蒸发称为 _______ 发射。(不变) 5. 在厘米/克-秒制中,通量单位是 ______。(不变) 6.如果一个原子的价电子数正好是 4,那么这种物质就叫做 _______。(无变化) 7. 当变压器的初级由交流电源供电时,由于 _______ 损耗,变压器的铁芯会发热。(无变化) 8. 磁化铁条在 _____ 方向上被强烈加热时的磁场。(无变化) 9. 当原子最外层能量轨道上的电子被两个或多个电子共享时,会形成什么键?_______(无变化) 10. 2000 线的磁通量是多少 _______?(无变化) 11. 定义为晶胞中原子或离子所占体积与晶胞体积之比,用于测量晶体的致密性,它是什么?_______(无变化) 12. 某一点相对于某一时刻电荷密度和符号的量度是什么? _______(无变化) 13. 两个磁极之间的力随它们之间的距离而变化。变化量是该距离的平方的 _____。(无变化) 14. 预先确定原子或离子位置的固体结构之一是 _______ 固体。(无变化) 15. 如果材料的相对介电常数为 10,则其介电常数为 _______。(无变化) 16. 1000 AT/m 的磁化力将在空气中产生 _____ 的磁通密度。(无变化) 17. 当原子最外层能量轨道中的一个或多个电子转移到另一个电子时,会形成什么键?_______(无变化) 18. 一段导线的电阻为 10 欧姆。如果导线的长度是其三倍,截面积是其两倍,则该导线的电阻是多少? _______(无变化) 19. 材料的较大百分比是 _______。 (无变化) 20. 所有物质(气体,液体和固体)都是由 _______ 组成的。 (无变化) 21-31:这些问题保持不变,因为它们本质上是数学或概念。 32. 下列哪种材料被临时磁铁用作磁性材料? _______(无变化) 33. 两个线圈之间的互感是如何降低的? _______(无变化) 34. 原子中可以存在的最大电子数是多少?(A)6.24 ×10^16 请注意,有些问题可能需要数学计算才能得出答案,这里没有提供,因为它是一个释义版本,并不是解决方案指南。问题及其各自的答案已根据指定的概率重写。 #### 问题 134 原子的哪一部分与磁性概念有关? **A)汉斯·克里斯蒂安·奥斯特**发现了磁与电之间的关系,这是电磁学理论的基础。#### 问题 135 质子的质量是电子的多少倍?质子的质量大约是电子质量的**B) 1837 倍**。#### 问题 136 什么术语描述由于另一个线圈的电流变化而在线圈中感生的电动势?由于另一个相邻线圈的电流变化而在线圈中感生的电动势称为**C)互感电动势**。#### 问题 137 磁力是如何表现出来的?由磁场力引起的物理运动称为**B)扭矩作用**。#### 问题 138 什么单位测量电能?电能的单位是**D)所有答案**。#### 问题 139 什么量代表磁强度?磁强度是**C)矢量**。#### 问题 140 所有磁场都来自什么来源?所有磁场都来自**B)运动电荷**。#### 问题 141 当交流电(60 Hz)流过含有磁性材料的线圈时,磁滞回线会多久形成一次?如果磁性材料位于流过交流电(60 Hz 频率)的线圈内,则 **每秒将形成一个磁滞回线**。 #### Question 142 高斯计中使用什么效应来测量磁通密度?高斯计中通常用于测量磁通密度的效应是 **B) 霍尔效应**。 #### Question 143 以下哪种材料有氢的例子?氢是 **D) 顺磁性** 材料的一个例子。 #### Question 144 什么定律描述了感应电动势的大小?线圈中感应电动势的大小与磁通链的变化率成正比。这被称为 **A) 法拉第第一电磁感应定律**。 #### Question 145 哪种磁芯材料对磁性设备具有高磁导率?磁性设备的核心使用具有 **C) 高磁导率**的磁性材料。 #### Question 146 静电场和电磁场中储存了什么能量?静电场或电磁场中储存的能量称为**B)势能**。 #### Question 147 永磁体通常用在哪里? 永磁体可用于**D)电铃**。 #### Question 148 白炽灯的热阻是其冷阻的多少倍? 白炽灯的热阻约为其冷阻的**C)100 倍**。 #### Question 149 磁极强度和力之间存在什么关系? 两个磁极之间的力**B)与**它们的极强度成反比。 #### Question 150 什么带有净电荷? 带有净电荷的原子或原子团是**D)离子**。 #### Question 151 将铁磁材料插入螺线管会如何影响磁场? 当将铁磁物质插入载流螺线管时,磁场**B)大大增强**。 #### 问题 152 希腊语单词 electron 的起源是什么?Electron 在希腊语中是火的意思。#### 问题 153 半导体的电阻温度系数是多少?半导体的电阻温度系数为 **D)正**。#### 问题 154 哪种材料是顺磁性的?顺磁性材料是 **D)铋**。#### 问题 155 螺线管内部的磁场如何表现?螺线管内部的磁场是 **C)均匀的**。#### 问题 156 空气的相对介电常数是多少?空气的相对介电常数是 **A)1**。#### 问题 157 欧姆定律可以用于哪种类型的电路?欧姆定律只能用于 **D)线性**电路或元件中。#### 问题 158 哪种材料的 BH 曲线不是直线?**C)木材**的 BH 曲线(实际上是不正确的)**D)软铁**。#### 问题 159 临时磁铁有什么优点?临时磁体的优点在于其磁通量可以改变,并且具有磁滞现象。1. 一组磁性排列的原子的术语是“畴”。2. 电力线以一定角度离开或进入电荷表面,具体取决于其发射角和进入角。3. 由于正离子和负离子之间的吸引力而形成的一种键称为“离子键”。4. 在机电转换设备中,转子和定子之间留有小的气隙,以减少磁路的磁阻。5. 具有高磁滞损耗的磁性材料适用于永磁体、交流电机、变压器和直流发电机等应用。6. 当线圈平行于均匀磁场移动时,线圈中的感生电动势 (EMF) 取决于线圈的面积。7. 一种由 22% 的铁和 78% 的镍组成的合金被称为“坡莫合金”。 8. 电机的漏电流系数通常在 0.5 到 1 之间。9. 材料的电阻温度系数取决于其性质和温度,而不是其横截面积或体积。10. 如果导体的 α0(温度系数)值为每摄氏度 1/234,则 α18 为每 0摄氏度 1/272。11. 在绝缘体、半导体、半绝缘体和导体中,导体的价电子数最少。12. “磁动势”一词指的是磁力线。13. 磁性材料的相对磁导率等于其磁导率乘以 4π。14. 当电荷从高电势点 (A) 移动到低电势点 (B) 时,能量以两点之间的电势差形式释放。 15. 空心线圈中插入铸铁芯后,由于材料的相对磁导率,磁通密度会增加。16. 室温下,每立方厘米铜约含有8.5 × 10^22个自由电子。17. 磁力线强度最大的点是磁铁的北极或南极。18. 当空气被相对介电常数更高的介质取代时,则某一点的电势会减小。19. 根据库仑第二定律,孤立系统随时间推移保持其净电荷。20. 在通常条件下,物体被认为是中性的。21. 在垂直于磁力线的平面上,通过物质单位面积的线数定义为磁通密度。22. 地球的磁效应被称为地磁。当线圈在磁场中旋转时,感应电动势的方向每旋转两圈就会改变一次184. 电导的国际单位制是D)西门子185. Hypernik 是一种含有 50% 铁和 50% 镍的合金186. 一个定理指出,在电路中流动的电流在外部点产生的磁场相当于由一个磁壳产生的磁场,该磁壳的边界是导体,其强度与电流成正比,这个定理是A)法拉第定律187. 下列哪种材料的磁导率略小于自由空间的磁导率? C)顺磁性188. 磁场中磁力线的总数称为D)磁通量189. 物质的最小元素是D)原子190. 材料的磁导率与空气或真空的磁导率之比是B)相对磁导率191. 原子的直径是多少?A)约10-10毫米192. 如果两个相似的电荷,每个1库仑,在空气中相距1米,那么排斥力是B)5×106N193. 电晕放电的另一个术语是C)火花194. 如果两个磁极之间的距离减小二倍,它们之间的力会增加A)两倍195. 测试电荷意味着电荷为C)1个电子196. 哪种元素有四个价电子?D)导体197.计算相对磁导率为 300 的磁性材料的磁导率(以 T/A·m 为单位)为 D)3.78 × 10-3 198. 如果磁通量以 2 Wb/s 的速率穿过 200 圈,根据法拉第定律,感生的电压约为 C)600 V199. 谁在 1911 年发现了超导性?D)Kamerlingh Onnes200. 空心扼流圈的常见应用之一是 A)射频201. 平衡磁性材料剩磁所需的磁化力量称为 C)矫顽力202. At/m 是 B)磁阻的单位203. ________ 是一种分子由同一种原子组成的物质。A)元素204. 什么用作高压变压器的电介质材料?D)瓷器205.永磁体不会对 A) 静止电荷施加力206. 磁场不与 B) 运动永磁体相互作用207. 下列哪种物质是顺磁性材料?B) 氧气208. 两个磁极之间的力与它们的磁极强度成_____。C) 正比于209. 比磁强的 SI 单位是什么?A) 磁化强度 A) 欧姆-厘米 B) 欧姆- 圆密耳每英尺 C) 欧姆-米 D) 欧姆- 圆密耳每英寸210.价电子轨道上需要多少个电子才能保证材料的稳定性? 没有给出答案,因为这不是多项选择题。 211. 坡莫合金的磁导率是: A)略大于空气的磁导率 B)等于空气的磁导率 C)略小于空气的磁导率 D)远大于空气的磁导率 212. 大多数材料的介电常数介于: A)50 和 100 B)1 和 10 C)20 和 50 D)10 和 20 213. 下列哪种磁性材料容易在两个方向上磁化? A)高磁滞损耗材料 B)低磁滞损耗材料 C)硬磁材料 D)软磁材料 214. 谁发现了最重要的电效应,即磁效应? A)查尔斯·惠斯通爵士 B)汉斯·克里斯蒂安·奥斯特 C)格奥尔格·欧姆 D)詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 215. 磁场强度是: A)相量 B)标量 C)变量 D)矢量 216. 随着磁场强度的减小,磁性材料的相对磁导率: A)保持不变 B)变为零 C)减小 D)增大 217. 磁阻的 SI 单位是什么? 218. 穿过磁体两极的直线称为: A)虚轴 B)实轴 C)笛卡尔轴 D)磁轴 219. 一种磁性材料在某一点失去其铁磁性,该点称为: A)推断绝对温度 B)居里温度 C)室温 D)绝对温度 220. 从电离室壁上释放出的电子对电离的贡献是: A)沃尔特效应 B)霍尔效应 C)趋肤效应 D)爱迪生效应 221. 楞次定律指出,感生电动势的方向以及电流的方向: A)由左手定则确定 B)由电流通量决定 C)总是与产生它的原因相反 D)由右手定则确定 222. 绝缘体的电阻温度系数为: A)负 B)无穷大 C)正 D)零 223. 如果观察任何一个螺线管的一端;电流方向为顺时针,则所观察的一端为南极。这被称为: A)左手定则 B)螺旋定则 C)右手定则 D)端点定则 224. _______ 是一个电磁铁,其磁芯呈封闭磁环状。 A)摆线针轮 B)螺线管 C)环形线圈 D)抛物面 225. 两个磁极之间的吸引力或排斥力与它们之间距离的平方成反比。这被称为: A)库仑第一定律 B)牛顿第一定律 C)法拉第第一电磁感应定律 D)库仑第二定律 226. 磁通密度为 5 Wb/m2 的材料的磁导率为 10-5 H/m。磁化力的值是多少? A)4n×107 N/Wb B)5×10-7 N/Wb C)4n×10-5 N/Wb D)500×103 N/Wb 227. 当固体中(带负电的)电子和(带正电的)原子核之间存在某种形式的集体相互作用时,会形成什么类型的键? A)金属键 B)范德华力 C)离子键 D)共价键 228.磁导率略大于自由空间磁导率的材料: A)抗磁性 B)铁磁性 C)顺磁性 D)非磁性 229. 非晶态固体也称为: A)晶体 B)均质 C)多晶 D)非晶态 230. 研究电流磁效应的工程学分支是: A)电磁学 B)电气工程 C)磁学 D)电子工程 231. 磁导率类似于: A)电阻 B)电导 C)导纳 D)磁阻 232. 良导体有多少个价电子? 233-234:未给出答案,因为这些不是选择题。给定的文本是物理相关问题和答案的列表,涵盖电磁学、材料科学和原子物理等主题。提到的一些关键点包括:* 磁导率是指电磁铁或永磁体的强度。* 顺磁性物质的相对磁导率略大于 1。* 查尔兹定律指出,热电子二极管中的电流与阳极电压的三次方成正比,与电极间距离的平方成反比。* 原子和核物理学中的惯用能量单位是电子伏特。* 介电常数由提到的公式之一给出,但这里没有具体说明。* 介电强度是击穿电压或电位梯度的另一个名称。* 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦于 1862 年发展了光的电磁理论。* 电场强度是一个矢量。* 1 法拉等于 1 库仑/伏特。* 磁通量的 SI 单位是韦伯。* 铝镍钴合金是一种商业合金,含有铝、镍、铁,并添加了钴、铜和钛,可产生约 12 个等级。 * 根据法拉第定律,当导体切割磁通量时,导体中会产生电动势。 * 如果导线的长度和横截面积增加一倍,其电阻将变为原来的四倍。 * 磁通密度以特斯拉为单位。 * 磁路中的磁势可以用磁通势 (Mmf) 来测量。 * 当磁性物质靠近另一块磁铁时变成磁铁,就会发生磁感应。请注意,此释义文本不包含具体问题的答案,而是提供所提到的关键点的摘要。所提供的文本是与磁学、电学和其他物理概念相关的多项选择题和答案的集合。从格式和内容来看,它似乎是从教科书或学习这些科目的学生指南中摘录的。为了在保留原文含义和意图的同时,对这段文字进行解释,我将根据之前提供的概率选择一种改写方法(“添加拼写错误”(SE)的可能性为 40%,“以非英语母语人士的写作方式”(WNE)的可能性为 30%,以及两者都不是的可能性为 30%。这次,我会选择保留原文,因为它看起来像是一些研究问题的集合。但是,如果我们要在此上下文中重新表述或解释个别概念而不改变其含义,我们可能需要考虑重写方法“WNE”,因为其内容的技术性。但为了清晰起见并遵循您的指示,我将保留原文,并将其与
在本文中探讨了期货研究领域内开发研究方法和构建研究设计的概念。进行了系统的分析,以检查通常在商业研究中使用的“研究企业”模型的相关性和适当性,用于在期货研究中的应用。该研究概述了制定研究方法和构建研究设计设计的七个步骤过程,以研究未来,从定义主要的哲学姿态开始,并在研究设计的构建中达到顶峰。关键字:期货研究,方法论,研究洋葱,研究设计。引言期货研究的开始对于学生和学者带来了新的机会,但提出了基本问题,这可能是令人生畏的。至关重要的考虑是在开始论文或论文时如何处理方法。期货研究专家坚持认为,大多数方法都是从其他领域借来的,使该领域具有灵活性,但也容易适应各种技术。但是,关于期货研究中方法论的文献的稀缺性使区分哲学和方法之间的过程变得复杂,从而使新移民建立独特的研究设计的挑战。大多数学术文章都集中在特定方法上,因此不清楚选择一种方法或结合多种方法的逻辑。尽管期货研究过去曾面临过方法论,但远见研究人员已经完成了实质性的工作,以提高该领域的方法学连贯性。2016年。(2016)。然而,现代社会现实的快速变化的性质为期货研究带来了新的挑战,质疑现有方法是否可以有效地应对复杂而不确定的未来。对未来的探索是一种相对较新的科学方法,这使得分析期货研究的发展是一种科学学科,以更好地了解其潜力和局限性。在未来学领域的期货研究的一致理论框架的发展仍然是一个重大挑战。尽管人们广泛讨论了期货研究的方法,但需要良好的期货方法发展模型。要解决这一差距,分析来自相关字段的现有系统模型可以提供有价值的见解。由Saunders等人开发的“研究洋葱”模型已在社会科学中广泛采用,并已被证明是构建理论框架的有效工具。但是,其对期货研究背景的适用性需要进一步的评估和适应。预期的概念或远见是理解与未来事件相关的人类行为和决策过程至关重要的。该学科着眼于以后影响现实的方式,从而有意识地使用目前的未来元素。预期包括各种认知和方法论方法,包括探索性和预测性思维。通过采用系统的期货研究方法,学者可以开发有效的方法来探索和预测未来的结果。(2016)。鼓励个人预见未来的情况,做出明智的决定,平衡短期和长期利益,确定重大事件的原因,并增强实现既定目标的动力。渴望知道接下来会发生什么,而不仅仅是关于个人未来计划,还涉及政府和领导人在整个历史上寻求远见。从雇用占星家到建立特殊研究委员会,他们将时间和资源投入到未来的战略规划中。但是,变更的不可预测性使得在该领域应用现代工具或专家系统变得困难。许多科学家质疑未来的“研究能力”及其科学依据,这是由于各种原因包括:社会现实不断发展,因此根据Popper(1965),科学预测不可能。科学预测仅适用于罕见的孤立系统。社会系统是一个无法科学预测的开放系统。从当前因素中得出的预测可能会在将来发生变化或变得无关紧要,从而对首先要出现的事情造成了错误的假设。当精确得出当前条件时,这些预测也可以看作是合成的和无礼的。此外,预测太远的前进会导致乌托邦式的思想,而不是变量之间的因果关系。对期货研究的批评者表明,大多数批评源于误解该领域的关键方面。为了讨论期货研究的科学基础,要区分“科学”需要什么。Ruse(1982)指出,定义“科学”很复杂,但是特征包括搜索法律,解释,预测,可检验性和确认。测试科学理论后,它要么由积极证据证实,要么根据观察结果被拒绝。这个过程固有地涉及预测,这是科学方法的重要方面。Niiniluoto(2001)指出,在经济学,物理学和心理学等学科中,基于当前条件的未来事件进行预测。这些预测创造了一个理解未来的框架,使科学家可以针对可观察的事件进行测试。Niiniluoto(2001)认为,如果没有做出预测的能力,任何科学理论都将无法满足可检验性标准。同样,Patomaki(2006)提出,即使在通常不使用预测的社会科学中,预期期货也是所有行动不可或缺的一部分。这意味着社会科学还应该有能力提供有关在当今环境中可能存在相关期货的解释。但是,鉴于柏拉图的经典观点,即知识是合理的,niiniluoto(2001)质疑“远见”是否可以视为一种知识形式。作者指出,尽管有关于未来的命题,目前可以验证为真实,但这主要适用于精确的科学。对未来的偶然事件或状态的预测在经典的意义上是不可知的。诸如愿望,恐惧和期望之类的产品是主观的,不能与科学联系在一起。屠杀(1990年)反对考虑过时的世界观的远见,理由是它依赖与当前情况或需求不符的假设。在回应中,Niiniluoto(2001)提出清楚地区分研究的对象和研究证据:期货研究的重点应该放在理解当前的目前,这是有关可能未来的证据。另一种方法将期货研究的对象定义为“分支树”或现实世界中尚未体现的各种替代可能性。这种观点承认,未来由现有环境中的多种可能性和不实现的权力组成,这可能在特定条件下展开。在研究开放系统中的未来方面,当代期货研究已从预测分析,可能性探索和场景构建转移(Patomaki,2006年)。这种转变强调了远见 - 可以分析可能的,更可取的未来,并设计未来,而不是预测或预测它。这一想法是由Polak and Boulding在1973年进一步提出的。研究人类看法的研究人员承认,现实具有双重性质 - 现在和想象中的。这种双重性塑造了我们对时间的理解,使我们能够区分过去,现在和未来。Polak and Boulding(1973)还强调,必须通过即将发生的事情来感知和塑造未来。在2003年贝尔引入倾向概念时,期货研究范式发生了重大转变。根据Poli(2011),核心差异在于理解多种可能性,在某些情况下,处置是可以实现的事实。从本体论的角度来看,处置不再是一种认知产品,而是有可能调节未来的事实。尽管这为建立研究框架创造了坚实的基础,但它并不能为设计研究方法和选择独特的研究设计提供连贯的概念。要开发一种连贯的期货研究设计,至关重要的是要确定将认识论和本体论假设与研究方法和解释发现方法联系起来的逻辑步骤。一种方法是基于Saunders等人提出的“研究工具”概念(图1)。此框架提供了对制定有效方法的主要层或阶段的疲惫描述,如Raithatha在2017年所指出的那样。研究方法首先要描述哲学,选择方法,方法和策略,并定义时间范围 - 最终导致了研究设计和数据收集和分析的技术。研究企业由六个主要层组成:研究理念,理论发展方法,研究策略的选择,案例内分析,跨案例分析和发现。期货研究的研究过程涉及多个阶段,包括假设发展,数据收集和分析。所使用的方法取决于该研究的目的是测试现有理论还是发展新理论。有三种主要方法:演绎,电感和绑架。演绎方法通常用于测试理论,而归纳方法则首选用于发展有限的研究理论或研究领域。方法论选择决定使用定量和定性方法或两者的组合。研究策略包括实验,调查,档案研究,案例研究,人种学,行动研究,扎根理论和叙事探究。时间范围可以是横断面(短期研究)或纵向(长期研究)。研究人员还必须考虑技术和程序,包括数据收集和分析方法,例如主要数据和次要数据,样本组和问卷内容。最初为商业研究设计的研究洋葱模型需要适应期货研究。对该模型的批判性审查揭示了需要附加层的:未来研究的方法。具有七个主要层的修订模型包括研究理念,期货研究的方法,理论发展,战略,方法论选择,时间范围以及技术和技术和程序。新层为理解研究基础的科学探究提供了一种关键方法。从历史的角度来看,有四个主要的研究哲学立场:实证主义者,解释主义者,实用主义和批判现实主义者。实证主义反映了自然科学家的哲学立场,重点是观察实体并存在于社会参与者外部的客观主义假设上。知识是通过基于因果关系的观察和找到事件规律来获得的。相反,解释主义采用了主观主义的本体论假设,即实体是由话语,现有或社会建构的现实构成的,仅通过意识或语言等社会结构进行研究。现实是社会建构的,并且不断发展,使知识和事实相对和主观。实证主义和解释主义立场之间的二分法因不考虑个人在社会现实中的作用而受到批评。同时,批判现实主义挑战了古典经验主义的原子事件的观念是知识的最终对象,而是区分传递性(由人类活动产生的知识)和不及物的(与人类生存无关)类型的及非传染性(稳定对象)。根据Bhaskar的说法,真实实体独立于事件,可以区分域:真实,实际和经验的领域。科学的核心目的是产生有关机制的知识(不及物对象)和描述这些机制的陈述。传统的科学方法着重于通过受控环境中的实验来发现自然序列,定律和因果关系机制。事件1之后的事件2的概念不是绝对的,并且可能会根据所讨论的系统而变化很大。而不是直接链接的因素和效果的封闭系统,现实是更复杂和动态的,导致“开放系统”一词。在这样的系统中,事件2并不总是遵循事件1,因为环境中存在非策略的可能性和权力。在研究策略方面,Saunders等。因果定律是自然的生成机制,在封闭和开放系统中都可以理解。它们是作为趋势的运作,而不是解释正在发生的事情,而是在某些情况下可能发生的事情。批判现实主义调和积极和解释性的本体论立场,为桥接解释和理解提供了基础。经验观察不足以解释因果关系,因为需要考虑隐藏的机制。因果解释的发展应集中于探索生成机制,而不是寻找规律性。从事件到机制的重点转变对科学研究具有重要意义,特别是在期货研究中,探索生成机制可以帮助预测未来的事件。存在未来的三个基本观点:预测性,解释性和批判性。预测观点假定未来是确定性的,可以知道。相比之下,解释性观点依靠对各种图像的解释性分析寻求洞察力而不是预测。批判性观点认为,没有一个预定的未来,而是多个可能的未来。Kosow和Gaßner(2008)和Inayatullah(2013)提出了与这些观点相似的观点,这可以与实证主义,解释主义和批判现实主义的科学研究哲学立场有关。实证主义基于当前和过去的知识,假定未来的可预测性和可控性,通过因果,法律般的和功能关系来寻找事件规律性。这允许通过外推精确地计算未来事件。解释主义假定未来的不可预测性,将其视为随机,混乱和不可预测的事件链。在这种观点中,对未来的控制或预测是不可能的,只有通过直觉策略才能获得知识。批判现实主义假定未来的灵活性,但考虑到它是真实的,尽管尚未表现出来,包括通过变革事件实现的多种可能性。这允许参与参与者的未来(至少在某种程度上)影响(至少在某种程度上)。Patomaki(2006),Bell(2003)和Van der Heijden(2000)声称,批判现实主义为期货研究提供了独特的基础。List(2005)和Aligica(2011)合理地注意到,可以采用关键的现实主义方法来解释可能的未来约束。期货研究集中于正在进行的过程和行动,而不是过去的事件。未来学家使用理论框架来解释社会结构的发展,设定边界条件并预测可能的未来情况。批判现实主义者的哲学通过探索因果机制和推断趋势到将来的某个点,为期货研究提供了一个独特的框架。积极的哲学可以为具有人口统计学和经济发展等有形数据的领域的期货研究提供理论基础。解释性立场集中在理解未来的图像范围上,而批判现实主义则假定可能受时事影响的不同可能的未来。期货研究的方法各不相同,包括基于数学运营的定量预测,专注于多种可能性的替代期货以及强调发展未来的参与式行动学习/研究。Kosow和Gaßner声称,方法已从定量预测逐渐发展为基于预见的定性技术,适合研究复杂的期货。根据Kuosa(2011),期货研究主要将归纳推理与直观技术联系起来,而基于物理论证的演绎推理则侧重于控制功能和指导知识。Kuosa(2011)还强调,鉴于其本质上可变的和不可预测的性质,当代期货研究中的重要错误之一是期望控制或准确预测未来。无法提供确切的预测通常被当代科学家视为缺乏科学基础。然而,承认失败是科学方法不可或缺的一部分至关重要,因为这是现实生活中的普遍现象,有助于科学知识。演绎和归纳推论在期货研究中广泛使用,但Kuosa(2011)指出向绑架推理的转变。绑架推理涉及基于可用证据和观察线索样符号的结论。(2016)提出了各种方法,包括实验,调查,档案研究,案例研究,人种学,行动研究,扎根理论和叙事探究。可以在期货研究中区分三种研究方法:演绎,旨在指导知识和控制功能;归纳,专注于控制信息;并绑架了,旨在识别结构,连接,上下文和约束。但是,期货研究可以用不同的方式分类,研究策略是选择数据收集方法来回答研究问题并满足目标的一般框架。List(2005)确定了两种主要研究方法类型:定量和定性,而Kosow和Gaßner(2008)和Puglisi(2001)也区分了探索性和规范方法。探索方法检查了多个未来和可能的发展,而规范方法旨在塑造理想或不良的未来。期货研究中的三种主要研究策略是描述性的,规范性的(规范性)和探索性的,可以用来描述未来的发展模式,规定实现理想未来的行动或探索可能的未来事件。最终,期货研究中的方法论选择取决于研究目标,Saunders等人。(2016)定义与定量和定性方法有关的研究选择。研究方法包括各种方法,包括两者的直接或复杂混合物或单方法的利用。定量方法涉及数值数据和数学操作,但定性方法需要收集广泛的描述性信息。要进行,研究人员必须选择一种期货研究方法。单方法;混合方法将定量和定性方法结合在单个研究中,以实现各种目标,并减轻使用孤立方法的局限性;多方法选择会破坏定性和定量方法的使用,尽管一种方法是主要基础,而另一种方法则提供了辅助支持。根据Saleh等人(2008年),研究选择的这种选择也与期货研究有关,其中方法的范围可以分为定量技术,例如时间序列分析,因果分析,趋势分析,趋势分析以及诸如Delphi Surveys,Delphi Surveys,Futures Wheel,Futures Wheel,环境扫描等的定性方法。某些方法(例如方案构建和建模)成功地弥合了定量和定性领域。期货研究中的时间范围通常包括研究的期限或不同广度的时间顺序。Kosow andGaßner(2008)确定了三个基本时间范围:短期(长达10年),中期(长达25年)和长期(超过25年)。他们还将静态观察与将来的某个点区分开,通常与规范策略作为替代时间范围。技术和程序的最后一层将研究设计指向数据收集和分析。所有上述选择都决定了基本数据收集和分析程序的类型,这些方法将有助于回答研究问题。远见采用定性和合并的技术来探索多个未来。在期货研究中构建研究设计可以基于Saunders等人的研究概念。通过将这一概念调整为期货研究,研究局提出了一种将理论知识整合到现场的系统,可以将其汇总为七层。选择研究方法并在期货研究中构建研究设计涉及遵循与研究洋葱七层相对应的七个步骤:哲学选择,方法,策略,选择,时间范围,时间范围,技术和程序。由于缺乏关于未来的经验证据,期货研究中的哲学选择很复杂。要选择一种适当的理念,必须确定研究和可用数据源的运营领域。实证主义可以作为研究的主要哲学态度,在该研究中,有切实的定量数据可获得,实现了未来的“计算”并做出确切的预测,通常在人口统计学和经济发展等领域。期货研究经常采用定性数据,这可能导致采用解释主义或批判现实主义作为主要的哲学立场。如果重点是构建未来的叙述并理解未来的各种形象,则可以选择一种解释性方法。批判的现实主义同时,假设可能存在不同的未来,并且可以受到当今因素的影响,从而适合于机构,文化和政治等领域的场景建设。所选的哲学和方法将影响理论发展的方法。预测涉及诸如外推和计量模型之类的数学操作,通常以积极的哲学姿态使用。演绎推理可能与预测相关,因为它会根据逻辑必需品得出某些结论,然后通过数据收集对其进行测试或验证。归纳和绑架方法从数据收集开始,然后朝着开发明确的理论立场发展。在期货研究中,演绎和归纳方法依赖于预测过去的概率,而绑架的方法着重于识别“弱信号”,即最初的变化迹象。绑架方法通常用于从有限的知识中得出结论。研究策略包括描述性,规范性和探索性方法。描述性策略与预测和演绎推理有关,旨在确切描述未来事件。规范策略探讨了未来应该或不应该的样子,并寻求实现它的方法。探索性策略研究多个未来和可能的发展。研究方法的选择取决于研究问题,问题和整体目标。这可能涉及特定任务的单声道,混合或多方法。研究时间范围的范围可以从长期到短期期货,甚至是回顾时间。在此阶段,构建了一个研究工具,例如调查表或访谈,以适合所有以前的选择。在这种情况下,与立陶宛乔纳斯将军的Aleksandras Melnikovas建立了信件。期货研究的研究洋葱是研究人员和从业人员借鉴期货研究领域中现有方法和方法的指南。此模型通过允许研究人员从各个层中选择合适的理论或实践,从而为方法论开发提供了灵活的框架,从而使他们能够以连贯的方式解决研究问题。研究洋葱的过程指导研究的理论框架,确保所选工具,技术和基础哲学之间的一致性。这导致了研究设计的连贯和逻辑发展。通过借鉴现有方法,研究人员可以基于该领域的既定知识,同时促进其进步。引用的参考文献包括Aligica(2011),Amara(1991),Aspinwall(2005),Bell(2002&2003),Bhaskar(2008),Danermark等。(2002),de Jouvenel(1967),Delaney(2002),Heijden(2000),Inayatullah(2004,2008,&2013),Kosow和Gaßner(2008),Kuosa(2011)和Saunders等。这些来源有助于理解期货研究方法及其在研究中的应用。几位学者在他们的研究中探索了场景规划的概念。例如,List(2005)开发了一种社会查询的方法,其中包括方案网络映射。Lloyd(2012)研究了如何使用互联网应用程序来传播知识并促进职业管理。5月(2000年)讨论了与未来研究有关的各种假设和类型。此外,还有几项关于预期学科的研究,包括Miller等人的工作。(2013),Mingers(2006),Molis(2008)和Myers(2008)。 这些学者探讨了系统思维在管理科学中的作用以及考虑期货研究中多种观点的重要性。 其他研究人员将未来研究的性质作为一门学科进行了调查。 例如,Niiniluoto(2001)质疑期货研究应视为科学还是艺术。 Patokorpi和Ahvenainen(2009)开发了一种期货研究的方法,该方法融合了绑架,而Polak and Boulding(1973)探索了未来学的概念。 Poli(2011)讨论了对未来的明确本体论的必要性,以便更好地了解该领域的复杂性。 Popper(1965)认为,预测和预言是包括期货研究在内的社会科学的重要组成部分。 最后,一些学者检查了特定方法或方案计划的方法。 例如,Puglisi(2001)提供了各种期货研究方法的概述,而Ramos(2002)探讨了将行动研究用作一种先知方法的使用。 总的来说,这项工作的集合代表了方案规划及其与其他领域的关系的一系列观点,例如管理科学,社会探究和期货研究。 Sardar和Sweeney在其2016年出版物“三个正常时期的三个明天”中探索了季节及其三个明天的概念。(2013),Mingers(2006),Molis(2008)和Myers(2008)。这些学者探讨了系统思维在管理科学中的作用以及考虑期货研究中多种观点的重要性。其他研究人员将未来研究的性质作为一门学科进行了调查。例如,Niiniluoto(2001)质疑期货研究应视为科学还是艺术。Patokorpi和Ahvenainen(2009)开发了一种期货研究的方法,该方法融合了绑架,而Polak and Boulding(1973)探索了未来学的概念。Poli(2011)讨论了对未来的明确本体论的必要性,以便更好地了解该领域的复杂性。Popper(1965)认为,预测和预言是包括期货研究在内的社会科学的重要组成部分。最后,一些学者检查了特定方法或方案计划的方法。例如,Puglisi(2001)提供了各种期货研究方法的概述,而Ramos(2002)探讨了将行动研究用作一种先知方法的使用。总的来说,这项工作的集合代表了方案规划及其与其他领域的关系的一系列观点,例如管理科学,社会探究和期货研究。Sardar和Sweeney在其2016年出版物“三个正常时期的三个明天”中探索了季节及其三个明天的概念。在2001年出版的扫罗的书《 This This The Future》中也涉及了这个想法。在2016年发行的桑德斯,刘易斯和索恩希尔的文本中概述了针对商科学生的研究方法。Slaughter在1990年的文章“远见原则”中引入了远见原则。此外,屠杀和屠宰在其出版物中探索了第三千年的未来,“第三千年的期货:启用前瞻性”。voros在2017年发行的手册《预期手册》中讨论了巨大的历史和期待。welch,Piekkari,Plakoyiannaki和Paavilainen-Mantymaki在其2011年出版物中分享了从案例研究中的理论化的思想:“案例研究的理论:迈向国际商业研究杂志上的国际商业研究的多元化未来”。