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双生子佯缪

      2014年,科幻电影《星际穿越》票房大卖,其中的时空旅行也引起了人们的热烈讨论故事讲述的是未来地球气候恶化,为了拯救地球一队探险家试图通过虫洞寻找新的可居住星球。其中有一个情节是男主人公cooper通过虫洞来到一颗充满水的叫米勒的行星上,他只在这个星球上待了一小时,在地球上的女儿就已经从小女孩长成一个大姑娘了,当cooper经过仅几个小时的太空旅行回到空间站时,在那里守候的队员也足足等了他们23年,早已胡子拉碴认不出原来的模样了。这个看上去如此科幻的情节确实是有物理学理论——狭义相对论支撑的。然而当年爱因斯坦提出的相对论是极其抽象和不容易理解的,但在1911年,有一个人为了说明相对论中的时间和空间的概念,对其作了一个生动的解释,这个就是著名的双生子佯缪的问题,星际穿越中的情节也是参照了双生子佯缪的内容,而提出这个双生子佯缪的人就是——保罗·朗之万。保罗·朗之万虽然一生没有获得过诺贝尔奖,但却被公认为世界第一流的科学家,连爱因斯坦也非常地敬佩他。

注:双生子佯缪:有一对孪生兄弟,其中一个跨上一宇宙飞船作长程太空旅行,而另一个则留在地球。结果当旅行者回到地球后,我们发现他比他留在地球的兄弟更年轻。

保罗·朗之万

      保罗·朗之万(Paul Langevin1872123日-19461219日),法国重要的物理学家,主要贡献有朗之万动力学朗之万方程

       朗之万出生于巴黎,曾就读于巴黎市立高等工业物理化学学校及巴黎高等师范学校。此后,他来到剑桥大学,在约瑟夫·汤姆孙的指导下于卡文迪许实验室学习。后来,朗之万回到巴黎大学,并在皮埃尔·居里的指导下于1902年取得博士学位。1904年,朗之万成为法兰西学院的物理学教授。1926年成为巴黎市立高等工业物理化学学校主任。于1934年入选法国科学院。

        朗之万以其对顺磁性及抗磁性的研究而闻名,他提出用现代的原子中的电子电荷去解释这些现象。他最著名的研究是使用皮埃尔·居里的压电效应的紫外线应用。第一次世界大战期间,他开始用声波去探测潜艇并以其回音确定其位置的研究。但装置能运作时,大战已经结束。在他的研究生涯中,在法国做出很多传播相对论的工作。1905年提出关于磁性的理论,用基元磁体的概念对物质的顺磁性及抗磁性作了经典的说明。1908年发展了布朗运动的涨落理论。

保罗·朗之万保罗·朗之万与爱因斯坦

注:(1)朗之万公式在统计物理中, 朗之万公式是一个描述自由度的子集的时间演化的随机微分方程。 这些自由度,通常是那些在与系统的其他(微观的)变量相比,变化较缓慢的集体(宏观的)变量。 快速变化(微观)的变量导致了朗之万公式的随机性。(2)朗之万动力学 ( Langevin Dynamics ) 是控制模拟系统能量的一种常用算法,在多种分子模拟软件中都可以看到。

保罗·朗之万索尔维会议上,朗之万坐在爱因斯坦左手边

 保罗·朗之万与居里夫人保罗·朗之万与居里夫人