第 一?章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)

&3?.物質(zhì)世界的層次和數(shù)量級(jí)

3.1?數(shù)量級(jí)的概念

科學(xué)計(jì)數(shù)法（scientific notation）：用10的正冪次代表大數(shù)，用10的負(fù)冪次代表小數(shù)，把一個(gè)物理量的數(shù)值寫成一個(gè)小于10的數(shù)字乘以10的冪次，還可將其有效數(shù)字的位數(shù)表示出來(lái)。

數(shù)量級(jí)：用科學(xué)計(jì)數(shù)法中指數(shù)差1，即代表數(shù)目大10倍或小10倍，這叫做一個(gè)“數(shù)量級(jí)”。

空間尺度：現(xiàn)代科學(xué)研究過(guò)的空間尺度來(lái)說(shuō)，大小差不多跨越了42個(gè)數(shù)量級(jí)，有人把這稱做“宇宙的四十二個(gè)臺(tái)階”。

意義：掌握特征量的數(shù)量級(jí)，往往是研究一個(gè)物理問(wèn)題時(shí)登堂入室的關(guān)鍵。

3.2?空間尺度

(1)小尺度

微觀系統(tǒng)：原子尺度的客體。

宏觀系統(tǒng)：大小在人體尺度上下幾個(gè)數(shù)量級(jí)范圍之內(nèi)的客體。

阿伏伽德羅的數(shù)量級(jí)：宏觀系統(tǒng)中比微觀系統(tǒng)大了七、八個(gè)數(shù)量級(jí)，按體積論，則大（10^8）^3=10^24個(gè)數(shù)量級(jí)，這正是阿伏伽德羅的數(shù)量級(jí)。

微觀規(guī)律：宏觀規(guī)律不再適用，需要用量子力學(xué)去處理。

介觀系統(tǒng)：一些線狀或環(huán)狀小尺寸樣品在低溫下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，卻表現(xiàn)出電子波的量子干涉效應(yīng)，這種呈現(xiàn)出微觀特征的宏觀系統(tǒng)，叫做介觀系統(tǒng)。

介觀物理學(xué)：研究介觀系統(tǒng)行為的物理學(xué)分支，下一代微電子器件的理論基礎(chǔ)。

核子：質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子。

夸克（quark）：每個(gè)核子有三個(gè)夸克“組成”——夸克間的相互作用具有禁閉的性質(zhì)，永不可能分離出自由的夸克來(lái)。

掃描隧道電子顯微鏡（STM）：真正做到了原子分辨，首次看到了單個(gè)的原子。

加速器：探測(cè)物質(zhì)更深的層次，需要使用各種加速器，探測(cè)物質(zhì)愈精細(xì)的結(jié)構(gòu)，需要更大的加速器。

(2)大尺度

天文單位（AU）：1AU=1.495 978 92*10^11m，太陽(yáng)直徑約80天文單位。

光年（light year，l.y.）：1l.y.=9.460 530*10^15m。

秒差距（parsec，pc）：1pc=3.261 633l.y. 。

哈勃半徑：觀測(cè)的極限。

3.3?時(shí)標(biāo)

內(nèi)容：從10^(-25)s經(jīng)過(guò)10^0s到10^18s，宇宙間各種事物的時(shí)標(biāo)跨越了43~44個(gè)數(shù)量級(jí)。