什么是费米能，费米能级，费米速度，费米

费米能级是指电子在受限的系统中的能态的能量。费米能级的表达式为：E = (h^2) * (2 * pi^2) * (n^2) / (2 * m * L^2)其中，n 表示能态的编号，m 表示电子的质量。费米动量是指电子在受限的系统中的能态的动量。费米动量的表达式为：p = (h/L) * (n * pi)费米速度是指电子在受限的系统中的能态的速度。费米速度的表达式为：v = (L * pi * n) / (h * m)费米温度是指电子在受限的系统中的能态的温度。费米温度的表达式为：T = (2 * m * E) / (k * N)AlGaN厚度增加,二维电子气浓度增加,但厚度增加也会导致应力弛豫,降低压电极化效应,反过来使得二维电子气浓度减少 高Al组分的AlGaN压电极化强自由电子在二维平面上运动,面密度为n.试求0 K时二维电子气体的费米能量、内能和简并压

石墨烯的费米能级附近的费米速度约为10*E6m/s。

大概在光速的1/137左右（氢原子的），更重的元素内层电子运动起来更快

　在宇宙中中微子、其他电磁辐射和热辐射的影响下获得直流电。 　　本发明受国际专利WO2016142056A1的保护。 　　中微子光伏发电技术(Neutrinovoltaic)，基于使用石墨烯(石墨单原子层)和掺杂硅交替层的多层纳米材料(类似锂离子电池叠片工艺)，将电磁辐射和热量转化为电能。 　　2010 年，安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫因“二维材料-石墨烯的高级实验”获得诺贝尔物理学奖，为其在各个科学技术领域的应用开辟了广阔的领域。诺贝尔委员会表示，获奖者能够“证明单层碳具有源自令人惊叹的量子物理学世界的非凡特性”。石墨烯是碳的二维同素异形改性，由一层一个原子厚的碳原子形成。碳原子处于 sp² 杂化状态，并通过六边形二维晶格中的 σ 键和 π 键连接。 　　Neutrino Energy Group 制造的纳米材料含有交替涂在金属箔上的石墨烯和合金硅层，通常是铝箔，以降低电流源(电极)的生产成本.石墨烯是一种二维材料，可以表现为三维材料。它是将热辐射和电磁辐射转化为电流的指示器。石墨烯薄膜结构非常坚固和具有弹性。石墨烯的导热系数很高，这与高导电性相结合，提供了比铜薄膜中可能的最大电流高出一百万倍的电流传输能力。当温度升高时，根据费米-狄拉克分布，一些电子进入导电区，在价区留下“空穴”。这就决定了石墨烯在室温下的导电性。导电电子和石墨烯中的“空穴”的有效质量为零，即它们不能静止，但总是以“费米速度”移动，在石墨烯中，费米速度约为106米/秒，这是相对论的。由于石墨烯中电荷载体的迁移率非常高，至少比硅中的迁移率高2个数量级，以及它们沿薄膜运动的“弹道”性质。室温下电子导电和石墨烯空穴的自由行程长度超过1微米。 　　各种电磁辐射和温度的影响导致了“石墨烯”波的出现，这些波可以通过放大显微镜观察到。通过接触硅层，石墨烯释放电子，从而产生电流。石墨烯的主要特性，使其能够用于产生电流，是其原子的增加振荡。现在科学界已经证明，石墨烯不可能存在于二维平面上，而只能存在于三维平面上。来自阿肯色大学的一组科学家对石墨烯进行了研究，石墨烯被应用于铜板上。他们用扫描隧道显微镜观察了原子位置的变化.这是一个非常有意义的发现，在石墨烯有一个波浪，就像海面上的波浪，这是由于小的自发运动的结合，并导致更大的自发运动的出现。一个原子的热位移(原子的布朗运动)与其他原子的热位移相加，产生水平极化的表面波，在声学上被称为列瓦波。由于石墨烯晶体晶格的特殊性，它的原子在串联中振荡，这与液体中分子的自发运动不同。 　　阿肯色大学的蒂巴多教授在接受《研究前沿》杂志采访时说：“这是利用二维材料运动作为不竭能源的关键。串联振动在石墨烯板中产生涟漪，从而利用最新的纳米技术从周围空间提取能量。” 　　Neutrino Energy Group的实验结果得到了ETH(Eidgenössische Technische Hochschule，Zürich)教授Vanessa Wood及其同事的独立验证，结果表明，当材料的尺寸小于10到20纳米，即比人类头发直径小5000倍时，纳米颗粒表面外原子层的波动很大，对这种材料的行为方式起着重要作用。这些原子振动，或“声子”，负责电荷和热量如何在材料中转移。考虑到，例如：如果石墨烯原子的振荡比硅原子的振荡强100倍，那么电磁辐射的外效应频率叠加，包括中微子的作用在内，对石墨烯波振荡的内部频率加强了这种振荡，并导致原子振荡的共振。共振中的原子振荡使电子在接触合金硅时产生更大的输出。 　　有必要特别注意中微子的影响。 2015 年，诺贝尔物理学奖授予了两个研究中微子特性的实验小组 Super-Kamiokande 和 SNO 的负责人 Takaaki Kajita 和 Arthur B. McDonald。他们的工作有力地证明了中微子的三种味道，它们能够振荡——在飞行中自发地彼此转化。在与基本粒子的反应中诞生的可能是某一类中微子，而在空间中传播的可能是某一质量的中微子。正是质量的证明，即能量的存在，是将中微子能量转化为电流的理论可能性的关键论据。 　　直到最近，人们仍然认为中微子不与物质相互作用，宇宙中微子穿透地球，没有遇到任何障碍。但是，橡树岭国家实验室(美国)的 COHERENT 合作的最新出版物使完整的图景成为可能。她的作品汇集了来自四个国家19个研究所的80人，包括俄罗斯(以AI Alikhanov命名的ITEP(NC“库尔恰托夫研究所”)、MEPHI大学和MIPT)。 2017 年的第一次实验，其结果发表在《科学》杂志上，旨在研究中微子与铯和碘原子核的相互作用。由于中微子是电中性的并且与物质的相互作用非常弱，因此观察这种相互作用需要开发探测器技术。由于铯和碘的原子核比较大和重，中微子是电中性的，与物质的相互作用非常弱，原子核与中微子相互作用的反冲非常微弱，得到的结果无法得出最终结论被绘制。因此，研究人员进行了中微子与氩原子核相互作用的实验，氩原子核比铯和碘的原子核轻。发现低能中微子参与与氩原子核的弱相互作用。这个过程称为相干弹性中微子核散射 (CEVNS)。中微子，就像网球击打保龄球一样，“击中”原子的大而重的原子核，并向其传递微量能量。结果，核心几乎在不知不觉中弹跳起来;低能中微子参与与物质原子核的弱相互作用。由于石墨烯是碳，其原子质量比氩原子质量轻，因此中微子与碳核相互作用的影响会比与氩更明显，导致石墨烯原子的振动幅度增加(石墨烯波)。因此上，可以认为以每秒 600 亿个粒子的强度落在地球表面 1 cm2 上的中微子的能量可以转化为电流，这种转化不受天气条件或季节的影响，并在白天和晚上都保持稳定。 　　瑞士理工学院对 Neutrinovoltaic 技术的独立测试表明，在混凝土掩体和法拉第笼中地下 30-35 米深度的能量电池的测试测试完全排除了除中微子之外的任何辐射对直流电的影响生成过程。在这些条件下，只有中微子可以与测试的纳米材料相互作用。然而，即使在这样的条件下，这些设备也测量到了 2.5-3.0 W 的功率，这是从 A4 纸尺寸的大小的金属箔获得的，该金属箔的一侧涂有多层纳米涂层，由 Neutrino Energy Group 制造。 　　麻省理工学院也在研究通过使用石墨烯和氮化硼获得直流电的可能性，但其成就和既定目标要温和得多，并且处于初级阶段。虽然需要注意的是，现阶段麻省理工学院仍然只是研究石墨烯以获得直流电。该研究所的科学家目前正在研究使用石墨烯和氮化硼将太赫兹(或 T 射线)波(频率介于微波和红外光之间的电磁波)转化为有用的能量。太赫兹波在我们的日常生活中很普遍，如果使用，它们的集中能量有可能作为替代能源。麻省理工学院的科学家们发现，通过将石墨烯与氮化硼结合，石墨烯中的电子必须扭曲其向一个大方向上的运动。任何传入的太赫兹波都必须像许多微型空中交通管制员一样“携带”石墨烯电子，以便它们可以像直流电一样沿一个方向流过材料。整体效应就是物理学家所说的“倾斜散射”，即电子云在一个方向上偏转其运动。 Neutrino Energy Group 制造的纳米材料中石墨烯层和掺杂的硅层叠加也发生了类似的机制。麻省理工学院材料研究实验室的主要研究员 Hiroki Isobe 表示：“如果我们能够将这种能量转化为我们日常生活中可以使用的能源，它将有助于解决我们现在面临的能源问题。” 　　一层石墨烯材料的铝箔片可以产生非常微弱的电流，但我们的任务是创造一种能够稳定输出工作电流的电池技术，并且该电池的尺寸比较紧凑(具有较高的能量转化效率和能量密度)。否则，这项技术就无法在商业上得到应用。这项技术是通过制造多层纳米材料来完成的，通过增加多次输出电流和电压来实现必要的效果。”通过这种硅和石墨烯层的组合，辐射开始了一个谐振过程，然后由一个电转换器储存下来。金属载体的覆盖面为正极，未覆盖面为负极。 　　多片涂有创新纳米材料的铝箔片，如同锂离子电池的叠片工艺类似，把极片依次串联组合，构成了一个能量电池单元。当多个电源单元的采用不同的组合连接方式时，形成所需尺寸和功率特性的直流电源。尺寸为9cmX32cmX42cm Neutrinovoltaic 电池(尺寸类似旅行小皮箱)，输出功率为4.5至5.5千瓦/小时。如此紧凑的尺寸和高转化率，使得Neutrinovoltaic电池用于供电的自主电源成为可能，包括给独立的房屋和电动 汽车 供电。 　　请访问neutrinovoltaic官方网站或者搜索 Neutrino Voltaic，Neutrino Energy 获取更多信息。

关于这件事其实还是有待考究的，当时的报纸之报道了一点点，细节没有人真的知晓。

问题一：石墨烯的用途？ 石墨烯的应用范围广阔。根据石墨烯超薄，强度超大的特性，石墨烯可被广泛应用于各领域，比如超轻防弹衣，超薄超轻型飞机材料等。根据其优异的导电性，使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。石墨烯有可能会成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机，碳元素更高的电子迁移率可以使未来的计算机获得更高的速度。另外石墨烯材料还是一种优良的改性剂，在新能源领域如超级电容器、锂离子电池方面，由于其高传导性、高比表面积，可适用于作为电极材料助剂。 问题二：石墨烯是用来干嘛的呢 石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，物理学家安德烈・海姆和康斯坦丁・诺沃肖洛夫成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，从而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”共同获得2010年诺贝尔物理学奖。 石墨烯有“黑金子”之称，资料显示，石墨烯是已知材料中最薄的一种，只有0.34纳米厚，肉眼不可见，一根头发丝的直径大概等于十万层石墨烯叠加起来的厚度。特殊的结构形态使其具备目前世界上最硬、最薄的特征，同时也具有很强的韧性、导电性和导热性，是一种理想的替代型材料，被认为将在半导体、光伏、锂电池、航天、军工、LED、触控屏等大量领域带来材料革命。 问题三：石墨烯是什么？用途呢？ 石墨烯用途广泛，不过目前国内关于发热应用的还不是很多，烯旺科技是国内首家，研发的石墨烯护腰护膝，产品也都是很成熟的了。 问题四：石墨烯有何用处 石墨烯目前是一种热门材料，起用途也是它的特性决定的，首先石墨烯不仅是已知材料中最薄的一种，还非常牢固坚硬；其次作为单质，它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。 应用前景可做太空电梯缆线据科学家称，地球上很容易找到石墨原料，而石墨烯堪称是人类已知的强度最高的物质，它将拥有众多令人神往的发展前景。它不仅可以开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、可以制造出超坚韧的防弹衣，甚至还为太空电梯缆线的制造打开了一扇阿里巴巴之门。美国研究人员称，太空电梯的最大障碍之一，就是如何制造出一根从地面连向太空卫星、长达23000英里并且足够强韧的缆线，美国科学家证实，地球上强度最高的物质石墨烯完全适合用来制造太空电梯缆线！人类通过太空电梯进入太空，所花的成本将比通过火箭升入太空便宜很多。为了激励科学家发明出制造太空电梯缆线的坚韧材料，美国NASA此前还发出了400万美元的悬赏。 代替硅生产超级计算机 科学家发现，石墨烯还是目前已知导电性能最出色的材料。石墨烯的这种特性尤其适合于高频电路。高频电路是现代电子工业的领头羊，一些电子设备，例如手机，由于工程师们正在设法将越来越多的信息填充在信号中，它们被要求使用越来越高的频率，然而手机的工作频率越高，热量也越高，于是，高频的提升便受到很大的限制。由于石墨烯的出现，高频提升的发展前景似乎变得无限广阔了。这使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。研究人员甚至将石墨烯看作是硅的替代品，能用来生产未来的超级计算机。 光子传感器 石墨烯还可以以光子传感器的面貌出现在更大的市场上，这种传感器是用于检测光纤中携带的信息的，现在，这个角色还在由硅担当，但硅的时代似乎就要结束。去年10月，IBM的一个研究小组首次披露了他们研制的石墨烯光电探测器，接下来人们要期待的就是基于石墨烯的太阳能电池和液晶显示屏了。因为石墨烯是透明的，用它制造的电板比其他材料具有更优良的透光性。 其它应用 石墨烯还可以应用于晶体管、触摸屏、基因测序等领域，同时有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长,而人类细胞却不会受损。利用这一点石墨烯可以用来做绷带,食品包装甚至抗菌T恤；用石墨烯做的光电化学电池可以取代基于金属的有机发光二极管,因石墨烯还可以取代灯具的传统金属石墨电极,使之更易于回收。这种物质不仅可以用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、制造出超坚韧的防弹衣，甚至能让科学家梦寐以求的2.3万英里长太空电梯成为现实。 石墨烯-特性 电子运输 石墨烯结构示意图在发现石墨烯以前，大多数（如果不是所有的话）物理学家认为，热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以，它的发现立即震撼了凝聚态物理界。虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在，但是单层石墨烯在实验中被制备出来。这些可能归结于石墨烯在纳米级别上的微观扭曲。 石墨烯还表现出了异常的整数量子霍尔行为。其霍尔电导=2e2/h,6e2/h,10e2/h....为量子电导的奇数倍，且可以在室温下观测到。这个行为已被科学家解释为“电子在石墨烯里遵守相对论量子力学，没有静质量”。 导电性 石墨烯结构非常稳定，迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面......>> 问题五：石墨烯有什么用处？用处多吗 石墨烯的用处真的很多，作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。 问题六：石墨烯是什么用途 在纳电子器件方面的应用 2005年，Geim研究组[3 J与Kim研究组H 发现，室温下石墨烯具有l0倍于商用硅片的高载流子迁移率(约10 am /V・s)，并且受温度和掺杂效应的影响很小，表现出室温亚微米尺度的弹道传输特性(300 K下可达0．3 m)，这是石墨烯作为纳电子器件最突出的优势，使电子工程领域极具吸引力的室温弹道场效应管成为可能。较大的费米速度和低接触电阻则有助于进一步减小器件开关时间，超高频率的操作响应特性是石墨烯基电子器件的另一显著优势。此外，石墨烯减小到纳米尺度甚至单个苯环同样保持很好的稳定性和电学性能，使探索单电子器件成为可能。 代替硅生产超级计算机 科学家发现，石墨烯还是目前已知导电性能最出色的材料。石墨烯的这种特性尤其适合于高频电路。高频电路是现代电子工业的领头羊，一些电子设备，例如手机，由于工程师们正在设法将越来越多的信息填充在信号中，它们被要求使用越来越高的频率，然而手机的工作频率越高，热量也越高，于是，高频的提升便受到很大的限制。由于石墨烯的出现，高频提升的发展前景似乎变得无限广阔了。 这使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。研究人员甚至将石墨烯看作是硅的替代品，能用来生产未来的超级计算机。 光子传感器 石墨烯还可以以光子传感器的面貌出现在更大的市场上，这种传感器是用于检测光纤中携带的信息的，现在，这个角色还在由硅担当，但硅的时代似乎就要结束。去年10月，IBM的一个研究小组首次披露了他们研制的石墨烯光电探测器，接下来人们要期待的就是基于石墨烯的太阳能电池和液晶显示屏了。因为石墨烯是透明的，用它制造的电板比其他材料具有更优良的透光性。 [2] 基因电子测序 由于导电的石墨烯的厚度小于DNA链中相邻碱基之间的距离以及DNA四种碱基之间存在电子指纹，因此，石墨烯有望实现直接的，快速的，低成本的基因电子测序技术。[4][5] 减少噪音 美国IBM 宣布，通过重叠2层相当于石墨单原子层的“石墨烯(Graphene)”，试制成功了新型晶体管，同时发现可大幅降低纳米元件特有的1/f。石墨烯，试制成功了相同的晶体管，不过与预计的相反，发现能够大幅控制噪音。通过在二层石墨烯之间生成的强电子结合，从而控制噪音。噪声。 其它应用 石墨烯还可以应用于晶体管、触摸屏、基因测序等领域，同时有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长,而人类细胞却不会受损。利用这一点石墨烯可以用来做绷带,食品包装甚至抗菌T恤；用石墨烯做的光电化学电池可以取代基于金属的有机发光二极管,因石墨烯还可以取代灯具的传统金属石墨电极,使之更易于回收。这种物质不仅可以用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、制造出超坚韧的防弹衣，甚至能让科学家梦寐以求恭2.3万英里长太空电梯成为现实。 问题七：石墨烯作用是什么，有什么用途？亲！ 石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。 问题八：石墨烯的作用 石墨烯用途： 1、制造下一代超级计算机。石墨烯是目前已知导电性能最好的材料，这种特性尤其适合于高频电路，石墨烯将是硅的替代品，可用来生产未来的超级计算机，使电脑运行速度更快、能耗降低。 2、制造“太空电梯”的缆线。科学家幻想将来太空卫星要用缆线与地面联接起来，那时卫星就成了有线的风筝，科学家现在终于找到了可以制造这种太空缆线的特殊材料，这就是石墨烯。 3、可作为液晶显示材料。石墨烯是一种“透明”的导体，可以用来替代现在的液晶显示材料，用于生产下一代电脑、电视、手机的显示屏。 4、制造新一代太阳能电池。石墨烯透明导电膜对于包括中远红外线在内的所有红外线的高透明性，是转换效率非常高的新一代太阳能电池最理想材料。 5、制造光子传感器。去年10月，IBM的一个研究小组首次展示了他们研制的石墨烯光电探测器。 6、制造医用消毒品和食品包装。中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长，而人类细胞却不会受损。利用石墨烯的这一特性可以制作绷带，食品包装，也可生产抗菌服装、床上用品等。 7、创制“新型超强材料”。石墨烯与塑料复合，可以凭借韧性，兼具超薄、超柔和超轻特性，是下触代新型塑料。 8、石墨烯适合制作透明触摸屏、透光板。 9、制造晶体管集成电路。石墨烯可取代硅成为下一代超高频率晶体管的基础材料，而广泛应用于高性能集成电路和新型纳米电子器件中。 10、制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、制造出超坚韧的防弹衣，具有军事用途 问题九：石墨烯有什么用途 石墨烯的应用范围广阔。根据石墨烯超薄，强度超大的特性，石墨烯可被广泛应用于各领域，比如超轻防弹衣，超薄超轻型飞机材料等。根据其优异的导电性，使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。石墨烯有可能会成为硅的替代品，制造超微型晶体管 问题十：石墨烯的用途都有哪些？ 石墨烯用途广泛，不过目前国内关于发热应用的还不是很多，烯旺科技是国内首家，研发的石墨烯护腰护膝，产品也都是很成熟的了。

高端。

电荷传递电阻只有实部电阻是因为虚部电阻并不能对电荷传递电阻产生实质性的影响，希望对你有所帮助，谢谢。

我们在布满星辰的夜晚，抬起头仰望万丈夜空，看着漫天的星星，有些人可能会感叹夜空的美好，会被天外辽阔无尽的宇宙而震撼，但有些人会因此产生危机感，而在很多年前的物理学家费米就曾有着这样的感受： 繁星密布的夜空看起来非常壮观，但我们只看到附近的地方。 在观星的最佳夜晚，我们可以看到约2500颗恒星，大约是银河系中恒星数量的百分之一。 这2,500颗恒星中的大多数距离我们不到1000光年，大约是银河系直径的一百分之一。 那么当谈论到这些有关星系的问题时，一个恒古不变的问题始终都会萦绕在我们心头：“在地球之外的地方是否还存在着其他生命体系呢？“这个问题也是科学界一直讨论得最激烈的话题。 当然那些民间传说是不可信的。地球到底是一个什么样的存在呢!?会不会是高等生物园的动物园?又会不会我们就是外星人，是被高等文明放入地球的?又或者我们就是现在最先进的文明?又或者等地球文明成长到一个地步之后，就会被抹杀呢?又或者地球如同黑客帝国一样只是一堆数据.... 在我们现在生活的同时，我们正处于技术飞速发展的时代。 我们已经拥有了我们前辈所渴望的技术。 他们认为云中还有其他事物，但是他们缺乏技术支持。 睡眠勒死了手臂。 但是现在我们已经实现了他们的梦想，不仅飞离了他们所居住的星球，而且飞得更远了。 但是，看到宇宙有多么广阔之后，我们所生活的科学技术文明就变得微不足道了。 相对于如此广阔的宇宙，我们的人类群体就像大象和蚂蚁之间的对比，很小。 就像尘土一样，即使我们拥有很多技术，也不会影响宇宙的方向。 在1940年代，一位天文学家将宇宙的层次划分为三个阶段，但这并不是最完整的分类。 结果，在后代其他科学家的努力下，这3个阶段又增加了4个阶段，成为7个阶段。 对于这7个文明，我们甚至还没有达到文明1级，而我们仍处于0.73文明级，这意味着我们的文明还没有达到星球级。 人类一直存在到现在。 根据研究，它已经持续了数百万年。 到目前为止，它甚至还没有达到最基本的一流文明。 您可以看到这些其他先进文明需要多长时间才能到达。 科学家如何在现有基础上推断出，在我们的文明之上有如此众多的先进文明？ 这与费米悖论有很大关系。 “费米悖论”，“光的恒定速度理论”和“平行世界”理论被统称为世界的三大恐怖理论。它们之所以令人恐惧，是因为它们都与外星生命息息相关。至于费米悖论，在人们观察到宇宙之后，他们的争论变得更加激烈。因为当人们看到广阔的宇宙时，他们相信某个宇宙深处存在着像地球这样的存在，因此他们也可以拥有像人类一样的生物存在。我们并不孤单。 由于我们不是唯一的，如果其他星球上的其他智慧生物可以在恒星之间传播，它们肯定会领先于我们的文明，并且它们的 历史 比我们更长，但是到目前为止，我们只听说过外国恒星。 但没有确凿的证据证明这些外星人的存在。为什么到目前为止我们还没有证据？ 费米悖论可以用两种方式表达。一种是“为什么没有发现外星人或外星物体？”如果星际旅行是可行的，即使您乘坐人工建造的太空船缓慢旅行，征服银河也只需要5到5000万年。即使不考虑宇宙规模，在地质规模上也是相当短的时间。因为有许多恒星比太阳还早，或者由于智能生命可能已经发展得更早，所以问题是为什么银河系尚未被殖民。即使对所有外来文明来说殖民化都是不切实际或不希望的，大规模星际 探索 仍将是可能的（理论 探索 方法和探测器将在下面详细讨论）。但是，殖民和 探索 的证据尚未被接受。 星际旅行次数的问题足以解释为什么缺乏关于地球外星生命的证据。但是第二种方式变成了``为什么我们看不到智能生活的迹象？""，因为足够先进的文明应该能够在可观察到的宇宙的更大范围内看到自己。尽管这些文明非常罕见，但有关规模问题的讨论表明，它们可能已经存在于宇宙 历史 的某个时期。由于可以长时间观察到它们，因此我们应该能够在我们的视野中找到许多它们起源的迹象。但是，没有明确的观测证据表明地球外文明。 费米悖论的细微差别肯定了外星文明的存在，科学家已经通过科学推断断定，外星人的进化程度应该大于人类。换句话说，他们找到我们比我们找到他们容易得多。但是我们还没有看到外来文明的痕迹。为此，科学家给出了两种解释。 首先是他们已经到达地球或正在接近地球，他们没有选择直接接触，而是在我们不知道的地方默默观察我们。我们在圈子里面，他们在圈子外面。第二种解释指向费米悖论，它否认存在一个外星文明。人类文明是宇宙中唯一的更高文明。这种解释不太令人信服，但也并非不可能。但这仅适用于不可观测的宇宙，而我们对不可观测的宇宙一无所知。话虽如此，人类尚未在外来文明方面取得重大突破，这导致了科学界的无休止的辩论。只有发现外来文明，我们才能得到我们想要的答案。

浩瀚的宇宙到底有没有外星人？对于这个问题的探讨，从人类上个世纪中叶走出地球之后就开始了。科学家对于外星文明是否存在的问题，也分为了两派，一派认为外星文明是存在的，一派则认为人类是宇宙中唯一的智慧文明。 在外星文明是否存在的问题面前，更多的科学家还是坚信外星人是存在的，人类在宇宙中并不孤独，甚至有科学家通过德雷克公式计算得出在很河系中存在的智慧文明数量可能多达数万个以上。 如果银河系都存在数万个以上的智慧文明，那么放眼到目前的可观测宇宙中，文明的数量更是多到难以统计，要知道根据目前的天文观测，在930亿光年的可观测范围内，存在类似于银河系这样的星系数量不会少于2万亿。如果宇宙中存在大量的外星文明，为什么我们一个也发现不了？要知道人类在近半个多世纪的岁月里，为了寻找外星文明的痕迹，可是想尽了办法，通过各种 科技 手段期望能够找到外星文明存在的证据，可是直到目前为止，我们仍然没有丝毫发现。 这样的结果让很多的科学家感到疑惑，理论上银河系应该存在数万个智慧文明，太阳系周围的星系大概率也存在外星文明，可为什么我们没有丝毫发现？上个世纪50年代，著名的物理学家费米同样对这个问题产生了浓厚的兴趣，为此还提出了著名的费米悖论。 费米认为，外星文明大概率是存在的，而且数量还不少，可为什么我们就是发现不了呢？这一点让很多人感到疑惑。可能有朋友会说了，或许是人类的 科技 实力还不够发达，无法发现外星文明的存在痕迹，这个答案也有一定的道理。可是另一个疑惑也随之产生，人类是因为 科技 实力不达标而无法发现外星文明，难道地球和人类的存在，更先进的外星文明发现不了？如果外星文明发现了地球和人类的存在，为什么没有和我们进行接触交流？种种的不正常现象，让很多人对费米悖论提出了各种猜测。 那么费米悖论的背后真相到底会是什么样？难道真的如一些人们猜测的那样，宇宙存在黑暗森林法则，谁也不想主动暴露自己？还是更加离谱的一个猜测：我们这个宇宙是虚拟的？ 对于费米悖论背后的真相，或许我们不需要那些不靠谱的猜测，用更加科学正常的思维去思考，或许能够发现真相。费米悖论或许也没有我们想得那么离谱复杂，它的答案有可能非常简单，那就是文明之间很难真正接触。文明之间很难接触，这一点其实也是可以理解的，要知道浩瀚的宇宙大到我们无法想象，仅仅是一个银河系的直径就达到了至少10万光年，而人类目前的可观测宇宙范围达到了930亿光年，这个范围也不是宇宙的全部。 以光年为距离单位的浩瀚宇宙，所对应的就是光速这个基本速度，那么光速能够达到甚至是超越吗？根据爱因斯坦的相对论，任何有质量的物体，它的速度只能无限接近光速，不可能到达更不可能超越。 而我们对于宇宙星空的观测更多的要依靠光线才可以，人类的眼睛要观测到目标事物，都需要光来作为介质，有的物体本身能够发光，发出的光线进入了我们的眼睛，于是看到了事物。而有的事物本身不发光，其他的光源照射到物体上，光线通过反射进入了我们的眼睛，于是看到了事物。目标物体没有任何光线进入我们眼睛，我们自然也就看不到物体，天文望远镜观测目标天体也是同样的道理，星体本身能够发光或者反射其他的光线，光线进入天文望远镜等仪器里，我们就看到了目标天体。 若是某片星空没有强大的光线来源，那里就是我们的观测盲区，看不到任何的天体。当然，在宇宙中，我们观测寻找天体和星系并不仅仅依靠于光线，还可以依靠无线电波等，射电望远镜就是这样的观测设备，它可以接收来自宇宙深处的无线信号，从而发现一些星体。 通过信号来搜寻星体和外星文明，无疑是一个非常不错的方法，可是这里有一个难点，那就是无线信号在传输的过程中会不断衰减。人类进入 科技 时代之后，每天都在发射各种电波，这些电波也会进入宇宙向四处扩散，它们会被外星文明接收到吗？可能性是非常小的，要知道人类发出的无线电波本身的能量强度就非常低，这些信号到达最近的星系之后，可能已经衰减到几乎没有了，如此弱的无线信号，外星文明根本发现不了。 同样的道理，外星文明每天也会向宇宙四周发射各种无线电波，可是在传输到地球附近之后，可能已经衰减到无限接近于零，我们的射电望远镜根本不可能接收到。而只有一些特别强大的无线电波才能够跨越星际被我们接收到，例如：快速射电暴。 这些强大的无线电波基本都是强大的宇宙能量爆发产生的，而文明想要产生这种级别的能量电波，对 科技 实力的要求是非常高的，或许只有高级文明才有可能做到。距离限制了文明之间的观测，即使太阳系附近的星系有智慧文明，我们的天文望远镜也不可能观测到。而无法突破的光速限制，同样也限制了文明之间跨越星际航行，要知道在星际空间的航行，需要面对的问题有很多，并不是有一个速度优势就可以，毕竟宇宙的环境对于碳基生命来说并不友好，更何况智慧生命的寿命也是有限的，即使你能够活数千年，数万年，面对夸张的宇宙尺度，同样也远远不够。 如果说人类在未来有希望观测到外星文明的存在，那或许也仅限于银河系附近的星系，例如：比邻星系。比邻星系距离我们仅有4光年，如果那里存在智慧文明，随着人类观测技术的不断提升，在未来是有可能发现一些文明痕迹。同样比邻星系文明也有可能发现地球的特殊，发现人类的存在，可即使是这样，人类和比邻星系文明也很难进行接触。当然，4光年的距离是非常短暂的，只要人类能够将速度提升到亚光速水平，还是有希望到达的，只不过要实现这样的一个速度并不是一件容易的事情，有可能至少需要数千年的 科技 发展才可以，而对于目前的人类来说，我们只有慢慢等待，或许在不久的将来，会有附近星系的探测器来到太阳系。

费米(1901—1954)，意大利物理学家。在他领导下，建立了世界上第一座原子反应堆，并参与了第一颗原子弹的制造。1938年获得诺贝尔物理奖。费米出生在意大利罗马的一个铁路工人家庭，排行老三。父亲跟随着铁路的建设，不断变换着工作地点，全家没有一个稳定的落脚点，过着动荡清贫的生活。由于母亲身体差，费米被送到乡下寄养。当费米两岁半，母亲接他回家时，他已瘦得皮包骨头，嘴巴闭得紧紧的，像个小哑巴。他沉默寡言，在外人面前显得非常羞怯，从此费米形成了非常内向的性格。他哥哥却口齿伶俐，思维敏捷。爱思索的费米与聪明的哥哥在一起，常常会做出些让人吃惊的事。小学二年级时，费米与哥哥一起绘制了飞机发动机图纸，他们的绘图水平几乎达到了专业水平，兄弟俩还设计了一台能够转动的发动机模型。但费米的聪明才智常常被哥哥的表现所掩盖，父母经常表扬哥哥，忽视了费米的成绩。可是，费米不在乎别人表扬与否，他有自己的兴趣和爱好。他不拘言谈，但特别喜欢读科学书籍，这些书在他看来既能学到知识，又很有趣。费米有一个叫波西克的小伙伴，也喜欢数学和物理，他们常常在一起玩陀螺。他们注意到，陀螺在高速旋转时总能保持轴心与地面垂直，在速度放慢时，总是与地面呈一定角度。这是什么原因?应该怎样用数学原理或物理原理来解释呢?为了解决陀螺运动的问题，他和波西克天天在讨论，在课本中找答案，向数学和物理老师请教，但都没有满意的答复。这件事激发了费米钻研科学的积极性，后来他通过研究回转仪原理，终于弄明白了其中的道理。费米25岁成了罗马大学第一任理论物理学教授。20世纪30年代后期，他开始研究原子裂变。由于发现慢中子效应，费米获得了1938年诺贝尔物理奖。为躲避纳粹迫害，他们夫妇移居美国。第二次世界大战期间费米主持没计了第一座原子反应堆，随后，第一颗原子弹试爆成功。虽然投向日本的原子弹制止了战争，但也在费米的心中留下了抹不掉的遗憾。

高能物理研究的主要工具是加速器，特别是对撞机，让反向旋转的粒子束流在对撞机中对撞。在美国，最高能量的对撞机就是费米实验室的万亿电子伏特加速器Tevatron，在欧洲核子中心CERN的大型强子对撞机LHC建成之前，Tevatron是世界上最大的加速器。由于实验的性质，高能物理学家们要进行研究，必须与像费米实验室这样大的实验室进行合作。1、万亿电子伏特加速器TevatronTevatron是世界上最强大的质子反质子对撞机，它将质子和反质子束流沿着4英里的周长加速到光束的99.99999954%。这两个束流在位于束流管道两个不同位置的2个5000吨的探测器（CDF、D0）中心对撞，以研究宇宙早期的情形，探查物质在最小尺度的结构；束流还引入到固定靶产生中微子束流用来开展研究。Tevatron位于地面25英尺以下。在该加速器内，粒子束流穿过一个大部分由超导磁铁环绕的真空管道。各类磁铁的组合使束流按大的圆形弯转。Tevatron共有1000多块超导磁铁。超导磁铁比常规磁铁产生更强的磁场，工作在华氏－450度，磁铁内的电缆没有电阻，传导大量的电流。特大的磁力可将粒子加速到更高的能量。（1）加速器链Tevatron由多级加速器组成：750keV的预注入器、200MeV的直线加速器、8GeV的增强器和500GeV的主加速器。预注入器：预注入器也叫高压倍加器，是用来产生质子束流的低能强流加速器。质子从这里开始加速，把从离子源中引出的负氢离子加速到750keV。直线加速器：直线加速器是产生带负电的氢离子是产生质子和反质子束流的第一步。费米实验室的第一个直线加速器建于1971年，最初加速粒子高达200 MeV。1993年进行了升级，由9个加速节组成，长约500英尺，可将预注入器中产生的带负电的离子加速到400 MeV，或大约光束的70%。束流从直线加速器出来，经中能输运段进入增强器。增强器：位于地下约20英尺的增强器是一个环型加速器，进入增强器的离子要穿过碳箔，碳箔从氢离子中去掉电子，产生带正电子的质子。增强器利用磁铁使质子束流在圆形轨道中弯转，围绕增强器运行20000次。每一圈中它们都在高频腔中经历一个来自电场的加速力，这使得到加速周期结束时将质子的能量加速到8GeV，然后引出束流向主加速器注入。主注入器：主注入器1999年竣工，有以下功能：（1）将质子从8 GeV加速到150 GeV；（2）产生120 GeV质子，用于反质子的产生；（3）从反质子源接收反质子并把它们的能量提高到150 GeV；（4）将质子和反质子注入Tevatron。反质子源：为产生反质子，主注入器把120 GeV的质子送到反质子源，质子与镍靶对撞，产生范围很广的次级粒子，包括许多反质子。反质子被收集，聚焦后存在储存环内，并对它们进行累积和冷却。当产生足够数量的反质子后，它们被送到返航器再进行冷却和累积，然后注入Tevatron。Tevatron：接收从主注入器来的150 GeV的质子与反质子，并将其几乎加速到1000 GeV。质子与反质子按相反的方向在Tevatron里运转，速度每小时仅比光速慢200英里。质子与反质子束流在Tevatron隧道中的CDF和D0探测器的中心部分发生对撞，爆发式地产生新粒子。（2）探测装置固定靶：三条光束线将质子从主注入器传送到中微子靶。这个区域的束流也测试探测器，并进行不涉及中微子的固定靶实验。将各种材料的样品放入光束线中，研究各种类型的粒子和它们的相互作用。利用这些装置，物理学家们在1977年6月30日发现底夸克和2000年Donut实验探测到t中微子。CDF与D0探测器：CDF与D0探测器是物理学家们在Tevatron上用来观测质子和反质子之间对撞的两个探测器。探测器大如三层楼房，每个探测器都有许多探测分系统，这些分系统识别来自几乎在光速发生对撞所产生的不同类型的粒子。通过分析这些“碎片”，探究物质的结构、空间和时间。质子反质子在CDF和Do探测器中心每秒发生200多万次的对撞，产生大量的新粒子。对于有趣的事例，探测器记录每个粒子的飞行轨道、能量、动量和电荷。物理学家们倒班工作，一天24小时地监测探测器的运行情况。

今天我们说速度，在我们生活的世界中有一个速度极限，那就是真空中光传播的速度，当人类在上世纪知道了这个基本原理之后，就一直试图想接近，甚至想超过这个极限速度。 我们知道真空中的光速为每秒2亿9千9百7十9万2千4百5十8米，也就是我们常说的C，这是宇宙中所有无质量粒子天生所具有的速度，除了光子以外，还有8个胶子，它们是传递强力的作用粒子，当然还有引力子，它们生下来都在以光速运动。 不过可惜的是，构成世界万物的粒子并不是上面的这些玻色子，而是有质量的费米子，只要有质量，狭义相对论就限制它不能达到光速，更不能超过光速，原因也很简单，因为物理学不允许破坏现实的因果性，所以我们必须坚持光速极限这个基本原理。 话虽这么说，但是我们还是想让有质量的费米子打破光速极限！相信你曾经有听过中微子超光速的报道，中微子的自旋是1/2，半整数，所以它是费米子，和电子一样是轻子家族中的一员，是我们目前所知质量最低的一个基本粒子，就连宇宙第二轻的电子比中微子都重了数十万倍。 所以当时中微子超光速的报道一出来，震惊科学界，因为人们觉得中微子很小，它可能还真就超光速了，但后来发现这完全是一场热闹，是我们的实验数据搞差了。 不过人类一直以来还是没有放弃过超光速的想法，虽然我们在自然界找不到超光速粒子，但我们在实验室还有一个强大的工具，粒子加速器，顾名思义，就是提高粒子速度或者是能量的一种设备。 其实粒子加速器建造的目的并不是为了验证宇宙的速度极限，也不是为了打破速度极限，而是为了了解物质结构，寻找新粒子的大型设备，不过这个实验的过程也是我们人类创造极限速度的场所。那问题是我们是怎样通过加速器加速粒子的？ 粒子加速器是怎样加速粒子的？ 加速器也叫对撞机，最早的对撞机模型可以追溯到上世纪在曼彻斯特工作的卢瑟福，时间大约是1907年，这一年它用α粒子撞击金箔，观察了大量的α粒子被金原子散射以后的偏转的角度，通过这个实验，他知道了原子的质量绝大部分都集中在一个很小的核心里面，电子围绕这个核心运转，这是人类对原子结构最重要的一次探查。 那么作为探针的α粒子是怎么来的？当时卢瑟福使用的α源是放射性镭元素，镭可以自然的释放出α粒子，速度大约为2.5 10⁷米/秒，约为光速的1/10，那么当时卢瑟福就使用这种速度的α粒子，就了解了原子的内部结构。 但是随着科学的发展，人们想要了解原子内部的粒子结构，甚至是想知道这些粒子它本身内部的结构，那要怎么办？ 很简单，现在有一辆 汽车 ，你想要知道这个 汽车 内部的组成成分，只需要把它拆开看一下就行了，但是亚原子粒子很小，这么细的活我们干不了，所以有一个简单粗暴的办法就是把它撞碎。跟砸核桃一样，想看到里面的东西，就要把它敲开就可以了。 但是由放射性原子释放出来的粒子，它的速度不行，撞不开原子核，更不可能把组成原子核的粒子撞碎，所以人们就想有没有什么办法能给带电粒子提提速？所以粒子加速器就出现了。 那如何给带电粒子提速呢？这很简单，因为它带电，所以我们只需要给他提供一个电场就可以了，那电场又怎么来？也很简单，现在你把两个平行的金属板接到一个正负极上，也就是给施加一个电压，那么在金属板之间就会创造一个均匀的电场。 他 现在我们把一个带电粒子放到电场中，带电粒子就会受到电场力的作用产生一个加速度，那电场力的大小就等于带电粒子的电荷乘以电场强度，电场强度可以有电压除以两个金属板之间的距离得出，所以我们就可以很简单的算出一个带电粒子在电场中的加速情况。 我们知道力除了大小还有方向，因为我们规定电场的方向，或者说是电场线的方向是从正电荷向外然后到负电荷，所以带正电粒子在电场中的受力方向就跟电场方向是一样的，那带负电的肯定就和电场方向相反了。 现在我们知道了如何给带电粒子提速，那接下来的问题是具体要怎样操作？你看，要想让粒子在加速器中获得最大的能量，就需要让他多次经过电场给他提速，这样的话它获得加速的时间就长一些，所以它的速度就会更快。 那如果我们现在把粒子加速器设计成一条直线的话，可以肯定的是粒子获得加速的机会就会非常有限，这样的设计肯定不合理。 那有没有这样一种可能，我们把粒子的轨迹限制在一个环形的跑道上，这样它就能多次地经过环形轨道上的电场，获得更多加速的机会。 实际情况还真是这样的，这样设计叫回旋加速器，目前欧洲核子中心的大型强子对撞机就是这种环形跑道。 但问题是，我们要想把粒子的轨迹掰弯就需要给它施加一个和运动方向垂直的力，而且随着粒子的加速，这个力还需要不断地调整以适应粒子的速度，这样才能保证虽然粒子的速度在增加，但它始终在一个固定的圆周上运动，而不至于撞到加速器的管道壁上。 那有没有一种力，来满足我们的要求？有，就是磁场力，静止的带电粒子在磁场中不受力，但只要带电粒子运动起来，并且它的运动方向和磁场方向垂直的话，就会受到和运动方向垂直的、且最大的磁场力。 在给定磁场中，磁场力的大小就和带电粒子的电荷、以及运动速度成正比，所以只要给加速器圆环中施加一个磁场，就可以把带电粒子掰弯，让他做环形运动。 问题是，这个磁场它需要适时变化，所以固定的磁场是不行的，必须使用电磁体来提供磁约束。 电磁体产生的磁场强度跟电流是成正比的，所以我们可以调节电流大小，来控制磁场强度去适应粒子速度的变化，保证粒子不会撞到加速器的管壁上。那么为了磁场强度足够大，所以在加速器中我们使用的超导磁体。 好，我们现在把电场加速和磁约束结合在一起，这就是粒子加速器，加速粒子的基本原理了。 我们接着说，人类的速度极限 美国费米实验室的质子和反质子加速器，它的环形轨道周长6.26公里，它是在一个方向上的真空管道中加速粒子，在相反的方向上的真空管道中加速反粒子。 然后让它俩在探测器中碰撞，看会产生哪些新的亚原子粒子？当然通过费米实验室的加速器我们发现了顶夸克、精确测量了W玻色子的质量，以及发现了陶中微子，同时创造的速度极限是，光速的99.999956%。 目前欧洲核子研究中心的大型强子对撞机保持着粒子最高能量的记录，其加速质子的速度最高达到了每秒2亿9千9百7十9万2千4百5十5米，99.9999991%C，比光速只慢了3米/秒。 但这个速度并不是我们创造得最快的粒子！ LEP大型正负电子对撞机，虽然它的能量只有LHC能量的1/33，但一个质子的质量大约是一个电子的2000倍！所以在LEP中，电子的速度达到了每秒2亿9千9百7十9万2千4百5十7.9964米的最高速度，99.99999988%C，比光速慢了3.6毫米/秒！因此，构成我们世界的所有质子和电子，依然受到狭义相对论的约束。

费米，他是最后一位既做理论，又做实验，而且在两个方面都有第一流贡献的大物理学家。认识费米的人普遍认为，他之所以能取得这么大的成就，是因为他的物理学是建立在稳固的基础上的。用英文讲是“Hehasbothofhisfeetontheground”，就是说，他总是双脚落地的。费米所受的家教很严。他从小就很聪明，显示出不寻常的记忆力。当他上小学时，学习勤奋，喜欢打球、做游戏、积极参加体育活动。他对数学、物理特别感兴趣。他学习物理不仅学一些理论知识，而且还对物理实验有着浓厚的兴趣，他用简单的自制设备进行测量地球磁场、水的密度、重力加速度等实验。他喜欢独立思考，不轻易地去问老师和同学。例如：多数儿童喜欢玩陀螺玩具，但要解释高速旋转的运动情况不是像他这种年龄的学生所能办到的。他对科学的奥秘有打破砂锅问到底的精神，终于对陀螺仪器的物理原理作了正确的解释。也因为他爱思考、爱动手，他才在物理方面有扎实的基础。中学毕业后，在阿米第的建议下，17岁的费米以优异的成绩获得了比萨皇家高等师范学院的奖学金，这是一所专门为文理两科的高材生而设的学院。入学考试时指定他做的论文题目是“声的特性”。他先以半页作了一般介绍，接着用20页的篇幅对振动棒作了详细的数学分析并讨论其运动。如此复杂的答卷竟完全没靠书本，且没有任何错误，这样的水平连博士生都很难达到。评审的教授对他的答卷大为惊讶，决定破例和他面谈。那位教授对他说：“我从来没有见过你这样的年轻人。”费米的大学生活过得五颜六色——教授们讲的知识他大多学过了，便有很多时间去搞大学生式的恶作剧。费米的好友也是他日后的重要实验合作伙伴拉塞第也是“捣乱分子”之一。但他们从比萨的学术气氛中吸取了物理学营养，在学业上大有进步。费米通过自学在一年内就掌握了量子理论和相对论，成为比萨在这方面的权威，甚至还可以给教授们讲这方面的新知识。费米是一位全能物理学家，在理论和实验两方面都有极高的造诣，对物理学的许多领域都有其不可磨灭的贡献。在物理学发展如此迅速发展、分支领域复杂繁多的20世纪中，像费米多才多艺的同时支配着理论和实验领域的物理学家，几乎是绝无仅有的。费米是一位伟大的物理学家，他的才华是多方面的，他有敏锐的科学判断力，勇于创新的精神以及具有丰富的知识。他对物理学的贡献，无论在理论上或是在实验上都是杰出的。此外，费米还是一位好老师，培养出了不少优秀的世界级的物理学家。

　　1、化学制备的石墨烯都有一定的拓扑或性能缺陷，难以用于石墨烯CPU或者电子学材料。　　氧化-还原法的缺点是制备的石墨烯存在一定的缺陷,例如,五元环、七元环等拓扑缺陷或存在-OH基团的结构缺陷,这些将导致石墨烯部分电学性能的损失,使石墨烯的应用受到限制,　　气相沉积法所得的石墨烯相对机械剥离法制备的石墨烯难以转移；一些使用气相沉积法所得石墨烯中没发现量子霍尔效应，说明气相沉积法可能会影响石墨烯的某些特性，　　 而完全无缺陷的石墨烯我们叫它原始石墨烯，由于其二维性质，电荷分数化（低维物质的单独准粒子的表观电荷小于单位量子）会发生于石墨烯。因此，原始石墨烯是制造量子计算机所需要的任意子元件的合适材料。　　 高定向热裂解石墨、鳞片石墨和微晶人造石墨适合用于溶剂剥离法制备石墨烯。溶剂剥离法可以制备高质量的石墨烯,整个液相剥离的过程没有在石墨烯的表面引入任何缺陷,为其在微电子学，包括今后制作CPU，提供了一种思路，缺点是产率低。　　2、石墨烯CPU可能的工艺路线图：　　 a、单电子晶体管（SET）方向　　SET是利用Coulomb阻塞效应来工作的一种量子器件。SET具有功耗低、灵敏度高和集成容量大等突出的优点, 现在被认为是传统的微电子MOS器件之后最有发展前途的新型纳米器件之一，相关工艺很可能成为纳米电子学，也可能是高集成度石墨烯CPU的核心工艺。但目前受微细加工技术水平和寄生电容的限制；难控制的残留电荷使得SET的集成化比较困难。　　 最近利用电子束光刻与干刻蚀的方法已经将同一片石墨烯加工成量子点、引线和栅极，获得了室温下可以操作的石墨烯基单电子场效应管，解决了目前单电子场效应由于纳米尺度材料的不稳定性所带来的操作温度受限问题，至少暗示可以借用现在的MOS工艺稍加改造制作石墨烯SET。　　 b、双层石墨烯场效应管（FET）方向　　在两层石墨烯之间加电压打破对称性，可以在几百meV的范围调节带隙。使之可以用于未来的微处理器。用这种方法几乎可以借用现在的MOS工艺稍加改造制作石墨烯CPU，换种说法：使用双层石墨烯的FET有可能获得高的导通/截止比。例如有人将栅长缩小至20～15nm，在导通电流、导通/截止比及S因子等特性方面，可获得与最尖端的Si-MOSFET匹敌的性能。比如，导通/截止比可改善至104左右，S因子可改善至110mV/dec，导通电流超过英特尔的32nm工艺的逻辑LSI用MOSFET。　　C、利用石墨烯纳米带的量子限制　　 通过尺寸效应或量子受限(如在石墨烯纳米带) 引入能隙。对于手性纳米带,导带与价带间的带隙随着手性角的变化发生振荡，对于某些类型的石墨烯纳米带,通过调节纳米带宽实现对带隙宽度的调节(能隙与纳米带宽之间存在反比关系)。基于以上带隙调制原理石墨烯场效应晶体管。通过在双层石墨烯纳米线中引入几何形状（比如弯管和边角等），可以有效地切断电流，将石墨烯设置成二维的蜂巢结构，通过一个独特的管道结构，制作石墨烯场效应晶体管（GFETs）可将开关频率提高了1000多倍，将几何形状引入石墨烯管道内是一个新想法，该方法在让GFETs保持结构简单的同时获得卓越的性能，借此可以超越目前已有的CMOS技术，研发出更加高级的晶体管因此，可以很容易实现商业化生产。　　 后两条路线更容易使用常规加工技术, 甚至可能在一片石墨烯上直接加工出各种半导体器件和互连线, 制作全碳集成电路。　　3、CPU级石墨烯大致的要求：　　微电子应用或者CPU要求半金属石墨烯不仅具有高载流子浓度和载流子迁移率,亚微米尺度的弹道输运特性和电场调制载流子特性；可以在室温下稳定存在，室温下高的载流子迁移率（普通硅片的十倍）；室温亚微米尺度的弹道传输特性也是石墨烯作为纳米电子器件最突出的优势，使对高速CPU极具吸引力的室温弹道场效应管成为可能；较大的费米速度和低接触电阻则有助于进一步减小器件开关时间，超高频率的操作响应特性是石墨烯基CPU的另一显著优势。用石墨烯器件制成CPU的运行速度可达到1T(1012) Hz，比现在常见的1G(109) Hz的计算机快1000倍。此外，CPU级石墨烯的电子迁移率和空穴迁移率两者几乎相等，事其N型场效应晶体管和P型场效应晶体管是对称的，CPU级石墨烯还具有零禁带特性，即使在室温下载流子在石墨烯中的平均自由程和相干长度也可为微米级，为一种性能非常优异的半导体材料。　　CPU级石墨烯还要求极低的1/f噪声。纳米器件随着尺寸的减小，被称做1/f的噪音会越来越明显，使器件信噪比恶化，这种现象称为“豪格规则( Hooge"s Law)”。如何减小1/f噪声也是实现石墨烯CPU的关键问题之一。不过这主要和加工有关。 更专业的问题和解决方案可以咨询元石石墨烯。

1927年费米和F·拉塞蒂在科比诺的大力协助下，致力于创立物理学研究集体，把选招适合于高训练、将来能够成为独立工作科学家的学生们当作首要任务。先后被选到的有E·塞格雷、E·阿马第、马约拉纳、B·蓬泰科尔沃、达戈斯泰诺等。在费米的带动下，形成了人们所称道的罗马学派。在当时，虽然费米主要做理论工作，但他对验工作也有兴趣。他的创造性研究犹如一台压机，总是以单一速度缓慢而永恒地工作着，而其结果却总是以简单而自然的方式清楚地表达出来。费米的这种踏实的科研作风和简明通达的教学本领给他的学生们以深远的影响。费米不给学生们指定或提示博士论文题目，他期待他们自己去选定，以锻炼他们独立工作猷领。罗马学派的学术活动吸引了意大利各地的青年物理学家，很多学者陆续来访问，其中有B·罗西、G·喇卡、G·维克、E·富比尼、U·范奥等。德国学者在去美国避难之前也来此访问，其中有贝特、拉切克、布洛赫、佩尔斯、瑙德海姆、伦敦等人。1929年罗马学派已觉察到虽然他们的理论工作有好的开端，但实验工作亟待加强。为了把新的实验技能引进罗马，拉塞蒂先去美国R·A·密立根实验室进修拉曼光谱学，后到德国L·迈特纳实验室进修核技术，塞格雷先去荷兰P·塞曼实验室进修禁戒光谱线，后到0·施特恩实验室工作，阿马尔；德国P·J·W·德拜实验室进修X射线液体衍射。拉塞蒂回来后，罗马学派的主要实验工作从光谱学转向了原子核物理学。量子力学的出现使费米和科叱诺感到原子物理学基本问题已经解决了，未来发展将是探索原子核和更复杂结构，最终解决生命科学的基本问题。1931年，在费米和科比诺的鼓动下，意大利科学院在罗马召开了核物理学会议，这使罗马学派熟悉了当时流行的核问题。1932年召开的巴黎会议邀请费米作了原子核物理学形势的总结报告。从此罗马学派的主要研究迈入核物理学。二次世界大战前夕，1938年，费米学派的精华拉塞蒂、塞格雷及阿马尔第已先于费米到美国哥伦比亚大学工作。大战后，费米任教于芝加哥大学，用在罗马的方式教导他的大批研究生，其中有些后来成了名，如H·M·阿格纽、加温、M·盖耳曼、0·张伯伦、C·丘、M·戈德伯格、L·罗森菲耳德、伍兹等以及晚些时的杨振宁、李政道。因此，芝加哥变成物理学各个领域的繁忙活动中心。可以说，罗马学派精神在芝加哥复苏了。

1939年1月，著名物理学家费米获悉德国物理学家哈恩发现了铀核裂变现象，深受鼓舞。他想：“用中子轰击铀核，铀核会分裂成两个大致相等的部分。如果铀核每次裂变放出一个以上中子，释放出的中子又将引起下一次裂变。这就有可能发生链式反应，释放出令人难以置信的巨大能量。”费米采用当时非常先进的回旋加速器，证实了链式反应完全可行。费米高兴地说：“一旦能够人为地控制铀核裂变的速度，使链式反应自动持续下去，它将在极短时间内释放出巨大的能量，人类将找到一种全新的能源！”只是中子释放速度太快，很难被铀核“俘获”，必须先找到一种减速剂，从而导致下一次核裂变。费米经过实验终于找到了理想的减速剂——纯石墨。

恩里科·费米是美籍意大利物理学家，原子时代的开创者。他亲自点燃了核反应堆实验的原子之火。1938年获诺贝尔物理学奖。费米于1901年出生于意大利的首都罗马，父亲是一名普通的铁路职员。家庭经济条件很一般，父亲在学业上也不能对他有多大的帮助。但小费米非常聪明，特别喜欢看各种课外书籍。书是他童年时代最好的伴侣。每天放学以后，他就到露天市场的旧书摊前去看书，或者向别人借书回家读。博览群书拓宽了他的知识面。他思维活跃，喜欢思考各种问题，并力求得到最终的解答。当时，小伙伴当中流行玩陀螺，但很少会有孩子注意到陀螺的运动。可小费米在看小伙伴们玩游戏时，突然问自己：一个急速旋转的陀螺，它的轴为什么总是保持竖直向上呢？即使最初旋转时不那么竖直，但只要旋转速度加快，它就一定会竖直起来。相反，当旋转速度减慢时，这个轴便开始倾斜，而陀螺的顶部就画出了一个圆。这到底是怎么一回事呢？他一直在考虑这个问题。为了解开这个谜，他翻阅了很多书，也问了很多人，但还是没有找到答案。他暗暗下决心，一定要努力学习，将来解决这个问题。1914年秋天，一次偶然的机会使费来对科学的兴趣大增，并交上了一位良师益友。一天下午，他放学后随父亲一起步行回家，在途中遇到了父亲的同事阿米迪。阿米迪是一位科学爱好者，十分喜欢和孩子们交流。在路上，阿米迪竟大讲几何学，还提到一个费米未曾接触过的几何学领域——射形几何。费米似懂非懂，强烈的求知欲督促着他，他央求阿米迪借给他一本有关射形几何方面的书看一看。第二天，阿米迪信守诺言，带给费米一本有关射形几何的书。拿到书后，费米如饥似渴地读了起来，不懂的便向人请教。两个月之后，费米读完了这本书。他特地跑到父亲的办公室，把书还给了阿米迪。“阿米迪叔叔，我已经把书全部看完了。谢谢您。”费米有礼貌地说。“噢，没关系。书里面的内容都懂了吗？”阿米迪问。“差不多都懂了，我还证明了书里的全部定理，并且做完了书后的200多道习题呢！”费米很得意地回答。“是吗？小家伙挺聪明的嘛。”阿米迪感到十分惊讶。后来，费米遇到不会做的题目就跑去问阿米迪，他们成了忘年之交。在阿米迪的帮助下，费米学完了解析几何、微积分和理论力学。此外，他还自学了向量分析，读了一本工程师手册。他还和阿米迪一起动手制作了一些简单的仪器，用以测量罗马地区重力加速度的值、罗马自来水的密度及地球的磁场。费米在阿米迪的帮助下，学术水平突飞猛进。1918年，费米进入比萨大学高等师范学院物理系。在入学考试中，他写了一篇《声音的特征》的论文，文章一开始就使用了微积分方程，这使主考官十分惊讶，决定约见他，看他是一位什么样的奇才。这位教授后来十分感慨地说：“在我这么长时间的教学生涯中，还从未见过像费米这样出类拔萃的人。费米的这篇论文实在太出色了，至少相当于研究生水平，以他的年龄来讲，真是太不可思议了。”进入大学后，费米主要致力于现代物理和数学方面的学习和研究。1920年，他来到哥廷根大学的波恩门下进行量子力学的研究。1926年，费米担任了罗马大学的教授，任教期间继续致力于量子的研究工作。1929年，费米当选为意大利皇家学会最年轻的会员。不久，他提出了慢中子核反应理论，获1938年诺贝尔物理学奖。1938年，意大利法西斯政府颁布了反犹法令。因为费米夫人是犹太人，所以他和两个孩子都在劫难逃。时逢费米荣获诺贝尔物理学奖，他决定带着妻儿利用出国领奖的机会逃脱地狱。1939年，他到芝加哥大学任教，这使他的科研工作得以延续，再也没有后顾之忧了。费米到美国后不久，大西洋彼岸传来消息，德国物理学家哈恩发现了中子链式反应。费米对此高度重视，认识到了问题的严重性，并立即着手进行实验验证。当他确实发现铀裂变能释放出巨大的能量时，联合其他科学家写了一封信，请爱因斯坦署名送给罗斯福总统，呼吁注意德国有制造原子弹的危险，这将给世界带来灾难，并恳请美国立即着手研制原子弹，防止战争的进一步蔓延。美国政府对此也高度重视，同意了科学家们的建议，并决定于1942年组织科学家研制原子弹。费米被美国政府指派负责可控链式核反应工作。经过全体科学家三年多的努力，1945年7月16日早晨5点30分，第一颗原子弹试爆成功。8月6日和9日，两颗原子弹分别投在了日本广岛和长崎，加速了第二次世界大战的结束。费米在研制原子弹的过程中充当了重要的角色，他主持了世界上第一座反应堆的点火和运转工作。因此，人们认为他为人类开创了一个新的原子时代。

辉煌人生 费米先后获得德国普朗克奖章、美国哲学会刘易斯奖学金和美国费米奖。1953年被选为美国物理学会主席。还被德国海森堡大学、荷兰乌特勒支大学、美国华盛顿大学、哥伦比亚大学、耶鲁大学、哈佛大学、罗切斯特大学和拉克福德大学授予荣誉博士。 费米之所以成为重要人物，有以下几个原因。一是他是无可争议的20世纪最伟大的科学家之一，而且是为数不多的兼具杰出的理论家和杰出的试验家天才的人。他在其生涯中写了250多篇科学论文。二是费米在发明原子爆破方面是一个非常重要的人物，尽管别人在推动这项事业的发展上也起了同样重要的作用。 从1945年以来，原子武器从未用于战争。出于和平目的，大量的核反应堆建成用来产生能源。在未来，反应堆将成为更重要的能源来源。此外，一些反应堆被用来生产有用的放射性同位素，用在医学和科学研究上。反应堆还是钚的一个来源，这是制造原子武器的一种材料。人们对核反应堆可能对人类产生危害存有害怕心理，但没人抱怨它是个无意义的发明。不管是好还是坏，费米的工作对未来世界产生了巨大的影响。 为纪念费米对核物理学的贡献，美国原子能委员会建立了“费米奖”，以表彰为和平利用核能作出贡献的各国科学家。 第100个化学元素镄和原子核物理学使用的“费米单位”(长度单位)就是以费米的名字命名的。 诺贝尔奖 本世纪30年代初，中子被发现以后，科学家就利用它去轰击各种元素，研究核反应。以意大利皇家科学院院士费米为首的一批青年人，干得最起劲。他们按照元素周期表的顺序，从头到尾地轰击已知的各种元素，看看都会发生什么情况。 1934年，人们认为元素周期表上最后一个元素是92号元素铀。但是当用中子轰击时，他们发现铀被强烈地激活了，并产生出好多种元素。他们认为，在这些铀的衰变产物中，有一种是原子序数为93的新元素。这是由于中子打进铀原子核里，使铀的原子量增加而转变成的新元素。 费米等人关于93号新元素的实验报告发表后，世界各国的报纸立即进行了轰动性的报道。关于93号元素问题，在各国科学家中引起一场激烈而持续的争论。有不少人肯定，也有不少人持怀疑态度。这场争论迟迟没有定论的原因是当时缺乏一种有效的手段，可以对铀元素受到中子轰击后的产物进行精确的分离和分析。 1934年10月，费米研究小组未解决这个谜团，却意外地取得另一项重大发现：中子在到达被辐射物质之前，和含氢物质中的氢原子核碰撞，速度大大降低;这种降低了速度的“慢中子”，更容易引起被辐射物质的核反应。这正如速度太快的篮球容易从框上弹出去，速度慢的较容易进篮一样，使用慢中子轰击原子核很快被各国科学家采用。 1938年11月10日，也就是“93号元素”发现4年多以后，费米接到来自斯德哥尔摩的电话，瑞典科学院宣布费米获得诺贝尔物理学奖的奖状：“奖金授予罗马大学恩利克·费米教授，以表彰他认证了由中子轰击所产生的新的放射性元素，以及他在这一研究中发现由慢中子引起的反应。”费米带着全家去斯德哥尔摩领奖后，没有返回意大利，而是乘上了去美国的轮船。 就在这一年，德国威廉皇家化学研究所的两位化学家哈恩和斯特拉斯曼，与女物理学家梅特涅合作，试验用慢中子轰击铀元素，而且用化学方法分离和检验核反应的产物，获得了令人难以置信的结果：铀核在中子的轰击下，分裂成大致相等的两半，它们不是93号新元素，而是56号元素钡!原子核的这一种变化现象过去还从未发现过。 1938年11月22日，也就是在诺贝尔奖颁发后的12天，哈恩把分裂原子的报告寄往柏林《自然科学》杂志，该杂志1939年1月便登出了哈恩的论文，推翻了费米的实验结果。显而易见，诺贝尔奖搞错了! 听到这惊人的消息，费米的第一个反应是来到哥伦比亚大学实验室，利用那里较好的设备，重复了哈恩的试验，结果和哈恩的试验一样。这一事实，对费米来说无疑是难堪的。然而和人们的想象相反，费米坦率地检讨和总结了自己的错误判断，表现了一个科学家服从真理的高尚品质。 此时此刻，费米考虑的不是个人的名誉得失，他在别人成就的基础上继续向前迈进。在裂变理论的基础上，费米很快提出一种假说：当铀核裂变时，会放射出中子。这些中子又会击中其它铀核，于是就会发生一连串的反应，直到全部原子被分裂。这就是著名的链式反应理论。根据这一理论，当裂变一直进行下去时，巨大的能量就将爆发。如果制成炸弹，它理论上的爆炸力是TNT炸药的2000万倍!

人类目前已知的最快速度是光速，自然界中，似乎任何有质量的物体都不可能超越光速，然而，宇宙暴涨和量子纠缠的速度居然超越了光速，这是因为量子间的信息传递是瞬间发生的、也是隔空的，相当于不携带信息，鉴于宇宙是空间本身，所以，这两种现象均不违背相对论，或许接下来的答案不会让你感到失望，正因量子物理拥有一个可爱的性质，即全同性原理。由于全同粒子无法区别，这样一来，当我们说，两个全同粒子的相对速度的时候，就会显得有些奇怪，因为，人们无法说清是谁相对谁，同时又能指出相对速度，纵观来看，粒子有两种，一种名为费米子，即任意两个粒子都无法处于相同的状态，另一种人们称其为玻色子，多个这种粒子可处于相同的运动状态，出现这种现象时，人们就能看到著名的玻色-爱因斯坦凝聚态，此时，人们可以说该区域的众多粒子相互间是绝对静止的。根据狭义相对论，我们可以脑补出下场景，也就是一个相对于地球，以极为接近光速运动的飞船里，有一个人正在端着杯子喝水，他的动作十分自然流畅，甚至没有任何停顿，这是因为运动是相对的，除了光速运动的物体以外，物体相对自身来说，总是静止的，这也可看作最慢的速度，不同的是，在地面的观察者看来，飞船里的人端着杯子喝水的动作极其缓慢，几近凝滞，也许地球上过去了几年、几十年，飞船里的人仍然没有将端着的水杯放到嘴边。倘若以地球为参考系，你会发现我们是静止不动的，但是从太阳系的尺度上来看，地球不仅在自转，还在不停的公转，其自转的速度在赤道附近达到1700千米/小时，这一速度换算成秒后，约为0.5千米/秒，事实上在太阳系中，很多行星都比地球的自转快，除了自转，地球也在绕着太阳以30千米/秒的速度进行公转，这一速度远比自转大得多，如果从银河系的尺度来看，我们不难看出，太阳并非静止不动，它会以220公里/秒的速度绕银河系中心转动，如此看来，选取不同的参考系后，人类的运动速度以及方式都会有所不同。在物理学中，速度是一种相对的概念，速度多快取决于参照系的选择，例如，人们认知中的房子是静止的，这是因为我们习惯将地面作为静止参照系，假如以太阳作为静止参照系，这意味着房子绕太阳的运动速度可达30公里/秒，如果以银河系中心为静止参照系，这说明太阳还会带着地球上的房子以220公里/秒的速度在银河系中飞奔，鉴于实际物体具有的量子性，它永远也没有绝对确定的位置。这样一来，再提相对静止就显得有些麻烦了，这是因为对所有束缚态来说，粒子的平均位置，也就是机率分布的重心是不变的，因此可视为静止，比如，氢原子处于基态之际，可认为电子相对质子来说是静止的，值得注意的是，这样的基态同样是一种理想化，正因实际的氢原子外，总有或大或小的电磁场干扰，故而不可视为绝对静止，如此一来，我们又回到了前面，事实上，人们总会找到干扰更小的情况，从而使得静止成为极限。在宇宙中，有数以万计的星体，要知道星体的质量越大，它的引力也会随之增大，不得不说，关于宇宙的诞生，始终是个谜，也是众多科学家一直以来想要 探索 的问题之一，起初科学家认为宇宙的产生源于一场大爆炸，这场爆炸促使宇宙释放出了大量的物质时间和空间，有人指出，这一时期产生的物质，移动速度远超光速，有一些物质仍然在继续运动，虽说宇宙膨胀的速度比光速更快，但是两者在本质上均有所不同。所以，光速是最快这一概念是毋庸置疑的，顺带一提，宇宙的膨胀速度可以超越光速，不违背爱因斯坦的理论，人们普遍知道的是，宇宙始终处于不断膨胀的过程，宇宙膨胀不含有任何信息和物质，因此，最终可以成功超越光速，在爱因斯坦刚提出虫洞之际，就引起了科学家们的注意，而后有专家表明，倘若人类能顺利地找到虫洞，或许就能前往另一空间。因为虫洞是连接两个世界的通道，通过这种隧道，可让随意穿梭成为现实，也有不少科学家曾指出，虫洞比黑洞出现的时间还要久远些，黑洞在宇宙中，也许就是为了隐藏虫洞的身影，而黑洞这种神秘的天体，能够不断地向太空中发射电磁波信号，让周围的粒子相互吸引，这种速度似乎也已超越了光速，想要超越光速对于现代人来说，等同于痴人说梦，光作为这个世界不可或缺的重要资源。倘若没有光，我们的地球就会陷入一片死寂，食物短缺、氧气锐减，致使世界上的动物走向灭绝，你知道吗？光是从数亿里外的太阳输送过来的，光的速度可以达到每秒30万千米，在这种速度下，人类的任何保护措施都将甘拜下风，届时，就连气流都可轻易的对人类造成伤害，对此，大家是如何看待的？欢迎在评论区下方留言，感谢观看本期视频，我们下期再见。

马丁斯身材不高，但身体素质极好，他的爆发力和速度十分惊人，而进球后空翻的庆祝动作更能显示他的柔韧性和协调性。马丁斯的主力脚是左脚，右脚技术相对差一些，他左脚能轰出势大力沉的射门，令对手防不胜防。马丁斯的主要位置是第二前锋，身材上的局限令他打不了站桩型的中锋，但他可以在前场灵活的游弋，伺机发动进攻。

1939年1月，国际理论物理学年会上，费米得知德国的物理学家哈恩发现了铀核裂变现象。费米似乎已预感到它的重大价值：铀核俘获一个中子后，会分裂成两个大致相等的部分。如果铀核每次裂变放出一个以上中子，将又会引起下一次裂变。如此循环，就有可能发生链式反应。费米又计算出铀核分裂可能释放出令人难以想像的巨大能量。费米继续进行着他的实验。运用先进的回旋加速器，证实了链式反应的可能性，而且反应速度极快，前后两次反应的时间间隔仅为五十万亿分之一秒。而对如此的成就，费米激动不已。他认为一旦能够人为地控制铀核裂变的速率，链式反应自动持续下去，它将会在极短的时间内释放出巨大能量！人类将会开辟出新的能源！

你今生是见不到了~>_<~+

费米悖论并不是说明宇宙中只存在人类文明，而是指出了当时科学界普遍存在着的对外星文明数量的估计太过乐观。在1950年时，费米在美国的洛斯阿拉莫斯国家实验室工作。有一天他和几位科学家同事在吃午餐时闲聊。开始的时候，他们聊了UFO的话题。这不奇怪，那时候美国人都喜欢聊这个话题，这类文章、新闻也非常多。后来他们又聊了超光速的问题。突然，费米说到：“Where are they？”。 然后，费米用几个简单的数字计算了外星人达到过地球的可能性。通过计算，费米认为，如果真的有这么多的外星文明的话，他们必然已经来到了地球。但是，我们没有任何证据证明外星人曾经来到过这里。这就是费米悖论。费米悖论主要说明了外星文明并没有大家想象得这么多。时间过去了快70年了，虽然科学界开展了很多外星文明搜索计划，但依然一无所获。这几乎证实了费米的想法：宇宙中文明是稀有的。外星文明的稀有说明了宇宙实际上对生命的诞生和演化是不友好。越来越多的证据表明，地球上能够诞生出生命以至于演化出人类来是一个极其偶然的奇迹。这点这是可怕的，这为人类在太阳系毁灭后，寻找另一个家园制造了一个大难题。茫茫星空之中，能够适宜人类文明继续发展的行星系实在是太过稀有了。 我认为人类是上一个超级文明毁灭后的幸存者在地球播下的种子产生的。具体产生什么他们也不知道。而且也绝不是只在地球播种。在其它星系的益生圈也有他们的杰作。只是生物的产生对环境的要求太苛刻了。往往种百收一，收的这一里面又多是恐龙之类的脑残。像人类这样万中无一的初级智能生物或许在他们看来也只是一种残次品。离他们种族再造的目地差了十万八千里。在遥远的外太空星系一定有着和我们类似的再造物种。我们之所以能继续掌控地球，一种可能是在他们看来人类的存在了胜于无。第二种可能是他们正在别处忙活着，顾不上。第三种可能是时间或者意外使得他们已经不存在了。无论是那种可能，宇宙中已经形成了养蛊式的环境。这不像在地球上落后就挨打，为了生存低等级宇宙文明之间落后就是灭绝。所以人类不应该局限于地球资源的抢夺，而应该是努力向外 探索 。获取新的能源，开发未知的宇宙规律，使人类站在或许存在的未知竞争对手的前列，得以自存。要有忧患意识，别以为在地球牛逼就宇宙无敌了。别等到那天同种同源的未知先进宇宙文明打来把人类给灭了，那才是人类最大的悲哀。如果，我们现在说如果啊！如果全宇宙只有人类这一种智能生物，那、那、那他喵的太好了！想想吧，只要 科技 跟得上，这他娘的都是咱们的。好到不能再好了吧。 1951年的一天，诺贝尔奖获得者、物理学家费米在和别人讨论飞碟及外星人问题时，突然冒出一句：“他们都在哪儿呢？”这就是著名的“费米悖论”（注：来自于百度）。 “他们在哪儿呢？”是费米先生对于外星人存在与否似是而非的提问或者回答，本人觉得这个疑惑明显存在费米先生由于拥有知识而出现认识局限的感慨。 按照经典物理学理论，人类似乎永远无法走不出太阳系。照此，外星文明也永远无法到达地球。这是费米先生提问的一方面。他似乎暗示人们，外星人是存在的，但是我们无法感知他们的存在，甚至无法与他们沟通。他们也是如此。 另一方面，费米先生或许认为，由于太阳系、地球环境存在独特性，人类及人类文明产生具有偶尔性，宇宙并不一定广泛存在与人类文明相似的文明。于是暗示，你们说有外星文明存在，好吧，那么他们在哪儿呢？请拿出证据。 当我们突破经典物理学概念的束缚，或许会有另一种答案。按照我们目前对宇宙大概有970亿光年大小的尺度理解，群星璀璨，万物繁衍，即使生命和文明的产生极为偶尔，那么在宇宙各地存在生命及文明的可能性也是近乎100%。 那么他们在哪儿呢？是的，我们正在以超乎费米先生的想象的方式在寻找，虽然目前的寻找方式不一定管用，至少我们想方设法在寻找，或许经典物理学理论解释不了的问题，其他更为有效的理论可以解决。办法总比困难多。 我们可以碰面吗？我想可以。虽然目前地球全部的化学能还无法支持我们走出太阳系，那么核能呢？好像也不能，因为物质转化成能量的效率还不够高。但是，我们已经发现正负物质相遇的能量转换为100%，至少理论上我们已经解决了一些问题。当然还有很多很多问题发现，更没有解决。发现问题相当解决问题的一半。 按照目前 科技 发展速度，在短期内我们无法实现星际航行，甚至不能发现地外文明存在，但是一千年、一万年之后呢？毕竟我们已经找到离开太阳系的足够理由，因为太阳总有一天会湮灭。本人相当乐观地看待这个问题。 人类终将发现地外文明存在，我们必将前去探望。 答案是有好有坏，但一旦这个宇宙当中，真的只有人类这一种生命，就会出现一些无法解释的问题。 先说说好处，如果宇宙中只有人类，人类可以慢慢发展，不用担心外星人入侵，导致人类这个文明亡族灭族。 其次人类文明的发展，离不开资源的支撑，那么从宏观的角度来说，整个宇宙的资源都是人类的。 人类可以慢慢的获取这些资源，并且一步一步朝外面蔓延，最后发展成为一个超级文明，然后独霸整个宇宙。 但当有一天人类真的统治宇宙，就会发现除了自己之外，宇宙当中再也没有一种文明，甚至是除了地球之外，宇宙中再也没有一种生命，这个时候人类就会陷入思考。 人类肯定会想，为什么宇宙中只有人类呢？答案是想不通，因为按照人类自己的计算来看，就算是以最小最小的概率，宇宙中都存在着数百万个文明。 如果说这些文明都不存在，那么人类应该也不存在才对，但问题在于人类不仅存在，而且还成为了独一无二的超级文明。 所以这就是一个悖论，而且是一个无解的悖论，人类既无法求证，也无法解答，既然科学的手段无法解释，人类必然又会用神学来进行解释，于是神创宇宙论又会重现人间。 比如说宇宙之所以只有人类文明，是因为上帝只创造了人类这一种文明，但问题在于上帝在哪，为什么人类都统治宇宙了，都没有发现上帝的踪影，所以以我个人的观点来看，坏处要远大于好处....... 总觉得地球自从生成这么多年，不可能就出现过我们这样一次文明，所谓的外星文明也许就是地球走出去的文明，比如地球出现过很多次高级文明，在每一次文明出现后地球就会出现自我毁灭比如大地震火山啥的，这时文明必须要发展走出去，和我们今天 探索 太空一个道理。也许有一天地球又不适合人类生存，那么人类文明发展到一定程度已经有能力外星移民，走出去就是外星人，若干年后地球经历浩劫又一次生机蓬勃，再次发展文明。他们又在想象着是不是有外星人啊！但我们今天的人类也会乘坐UFO光临地球，只不过我们不会再去打扰新的文明，也许这时地球气候已经不再适合我们生存。但我们和前几次走出去的文明活动范围也只能在银河系一个很小范围，因为速度距离束缚着我们 探索 更远星系。小绿人，小灰人，都是前几次走出去的文明，也许我们走出去就是小黄人了

光速恒定论、平行宇宙论，它们与费米悖论并称为科学界三大理论。其中，光速恒定论就是说物体的速度只能无限接近光速，而不能超过光速；平行宇宙论就是说在不同的平行宇宙有不同的你在做不同的事。

1950年全能物理学家费米获得了诺贝尔奖，他提出了著名的费米悖论：人类用不到100万年时间，便可以拥有到达月球的能力，再给一点时间便可以进行星际航行，冲破银河系的束缚。但人类的100万年相对于宇宙的137亿年来说，就是一眨眼、一瞬间。如果外星文明存在，从绝大概率上来说，都远比人类文明要发达要进步。外星人早应拥有了星际航行的能力，早已到达过地球，但是人类到目前为止，仍没有发现过外星人存在的蛛丝马迹。现在对于费米悖论有5种著名的解释。第1种解释是来自于爱因斯坦，他承认宇宙中确实存在着很多高级文明，但由于相对论的光速限制，导致各个文明之间无法联系。现在我们向太空传递信息的最好方式便是电磁波，但电磁波在空间的衰减速度是非常快的，超过20光年的信息基本上无法辨识。我们的信息传达不到外来星球，外来星球的信息也到达不了地球。第二种解释认为外来文明早已到达了地球，但由于我们的技术水平低，根本无法探测到他们。第3种解释是著名的黑暗森林原则。刘慈欣在其三体中将其做了文学性的发挥。他认为，宇宙就是一座黑暗森林，每一个文明都是带枪的猎人，都像一个个幽灵般地在宇宙森林中漫步，宇宙森林太大，猎人碰面的机会还是太少，每个猎人都尽量放低脚步的声音，悄悄拨开树枝查看前方情况，一旦遇到其他的生命体，他们就会立即予以消灭。第4种解释认为除了地球以外，宇宙其他领域不存在高级生命。地球花了10亿年时间，才有了简单的细胞生物，从单细胞生物发展到脊椎动物用了又用了10亿年。从脊椎动物发展到人类的出现，又用了4.5亿年。在宇宙中其他地方出现生命是概率是极小的。第五种解释认为人类世界是高等智慧生命在超级计算机中模拟出来的。

我们只能在镜子裏看到自己面部五官，也看不到自己头顶百汇穴。你只能和对方擦肩而过，却永远不知道他（她）是谁？即便有很多无形生物在你眼前，你也看不清谁是谁？

不清楚，因为一切物体都是在运动的，没有绝对静止的东西。

我们知道,金属导体在一定温度下会出现超导现象,也就是在这种温度下金属导体的电阻为零,金属的电阻率突然变为零,使电子的运动速率保持不变,物质的运动惯性在这里体现的特别好,永远以某一个速率运动下去,这种现象在低温物理研究中,称为超导现象；我们还知道另一种现象,液体在流过很细的导管,是很困难的,特别是比较稠密的液体,液体与管子的作用力是很大的,要用很大的压力才能将液体压到管子的另一端,但是在低温液体的流动现象里,却会出现奇特的现象,不用任何压力,液体就能顺利地从管子的一端流进,并且流到另一端,这种现象在低温物理现象中称为超流现象.这是物理学家在低温物理研究中发现的一种现象,它也是自然界现象中的一部分,只是人类的科学研究工作发展到一定的程度,研究必然是从自然中来,到自然中去,同时又会“超越”自然界的一种行为. 我们还知道,物质所处位置的光子信息的能量密度,若是为零,物质中的所有微粒都不可能吸收到光子信息,不能吸收到光子信息,也就不可能发出光子信息；就是说物质存在,物质微粒也存在,但是物质不吸收光子信息,也不发出光子信息；如果物质所处位置的光子信息能量密度等于零,既然是光子信息的能量密度等于零,这里没有光子信息,物质吸收光子信息和发出光子信息必然为零,物质微粒必然这样做,物质存在不吸收不发出光子信息,但是由于物质体内存在光子,物质内部的温度不可能是绝对的零度,物质可能还会发出一部分光子信息.更多的情况是物质吸收、发出光子信息,只是吸收、发出光子信息的能量强度小,远远小于人类所能观察到的灵敏度,如果物质真的处在没有光子信息的地方,也就是光子信息的能量密度真的等于零,物质微粒真的不吸收不发出光子信息,物质就不会存在,物质就会表现为暗物质,物质的惯性不存在,物质的什么性质也没有了,我们看不到物质,我们不能作用到物质身上,物质不能与我们发生任何作用,物质的存在就好像是进入到了另一个时空,可以说是物质进入到暗物质的世界里,我们知道物质的分子热运动,也是由于分子吸收光子信息而做的一种杂乱无章的运动,如果物质分子进入到光子信息能量密度为零的区域,分子吸收不到光子信息,分子的热运动消失,物质处于绝对零度的地方,我们自然界没有绝对零度的地方,也就没有光子信息能量密度为零的地方,也就不会有明物质突然转变为暗物质的现象,我们说：明物质转变为暗物质的现象,只是物质发出光子信息的能量密度,远远小于人类的灵敏度,让人们观察不到了,好像是物质进入了另一个时空,好像是明物质转化为暗物质,事实上物质依然是明物质,只是物质吸收与发出的光子信息能量密度,远小于人体的能量状态. 但是存在这样一种情况,物质所处位置光子信息的能量密度确实不为零,但是物质的光子信息与环境的光子信息,相差太远,这种物质不吸收环境的光子信息,物质的光子信息、光子数量、频率等都不发生变化,也就是物质的光子信息永远保持原来的状况,物质不吸收不发出具有自己特征的光子信息,就是说物质自己进入到了人类自己定义下的新时空,也就是物质由明物质转化为了暗物质.这种情况下物质的惯性意义更加明确,物质将按照转化为暗物质之前的运动状态运行,也就是人们常说的匀速直线运动状态,直到这种暗物质,开始与周围的光子信息作用光子为止,也就是暗物质又转化为明物质时,物质的运动状态才开始变化,也就是通常物理学里讲到的牛顿第一定律,物体在不受任何外力的情况下,总保持匀速直线运动状态,直到有外力作用到这个物体,让这个物体改变运动状态为止. 通过这里的分析,可以知道牛顿第一定律在自然界宏观存在时,也是需要一定的条件,物体要保持匀速直线运动状态是非常不容易的,必须是光子流的能量密度不发生变化,在单位时间内,向各个方向上获得光子冲量是相同的,只要存在光子能量流,也就是只要存在电场、或磁场,物质在各方向上吸收发出光子信息的能量强度就不同,就会或多或少地改变物质的运动状态,这是德布罗意的物质波存在的本质；如果物质所处位置的光子信息能量密度一样,在单位时间内各方向吸收、发出光子信息能量一样,或者是物质位于绝对零度的地方,也就是没有光子或光子信息的地方,德布罗意的物质波将不复存在,或者理解为在绝对零度的地方,作光的干涉衍射实验,是不容易做成功的,因为在哪个地方,光子信息的能量密度接近于零,光子与光子信息作用的可能性是很小的,光子只能是直线前进,做波动的可能性很小,或者理解为在绝对零度的地方,光不可能存在干涉和衍射现象. 为什么金属导体在一定的温度下,会出现超导现象,没有电场力的情况下电子的运动动能不变化,也就是电子会按照原来的运动状态运动下去,从这个现象中说明,有两种情况出现,1、电子在这个温度下,在环境光子信息能量密度非常小的情况下,不与周围光子信息作用光子,不吸收电子周围的光子信息,电子没有表现出自己的物质特性,但是电子的惯性是存在的,从超导体流过电流的情况下,导体周围存在磁场这一现象来看,这种情况出现的可能性是很小的；2、电子在极低的温度下,在光子信息能量密度非常小的情况下,电子在各个方向上,吸收光子信息的能量近似相等,表现为电子是匀速前进的,不改变自己的动能,宏观表现为电流一直流动,电阻率突然变为零.从种种迹象来看,出现第二种情况的可能性大一些,无论是哪一种情况,都是电子与周围作用光子信息的能量非常小,但是随着温度的上升,电子周围的光子信息能量密度越来越大,电子与周围作用光子信息的可能性越来越大,出现非均衡性越来越大,电子被加速、被减速的机会越来越多,就会出现电流没有推动力就会停止的现象,也就是人们所说的电阻.在高温状态下,想找到超导材料是非常困难的,不过,随着人们的努力,总有一种物质存在,让电子在这里吸收、发出光子信息是各个方向是均衡的,电子在它内部运动时,在常温下没有阻力,出现常温下的超导. 由于在出现金属导体的超导现象时,物质是处于特别低的温度之下,而且温度特别低,意味着导体内部的光子信息能量密度特别小,也就是在单位体积内光子数量特别少,那么在超导体外部存在电场和磁场,对超导体内部的影响就特别小,也就是说不仅仅金属导体有屏蔽电场和磁场的作用,低温物质同样具有屏蔽电场和磁场的作用,特别是电场与磁场在这种物质,也就是通常所说的电磁波,在极低的温度下传播的速度会慢下来,特别是电磁波在宇宙深处传播速度会很慢. 为什么液体在极低的温度也会出现超流现象,这是因为物质分子在这个温度下,分子周围的光子信息能量密度非常小,分子几乎不与周围作用光子,分子的质量几乎为零,特别是由于光子信息的能量密度几乎为零,地球上的光子信息也不能传到这种液体身边,分子也不能吸收与发出地球的光子信息,液体分子表现不出地球的万有引力,由于在这个温度下,光子信息的能量密度几乎为零,在液体周围没有光子信息的能量流的差别,液体表现不出各方面受力的差别,同样没有重力的影响,由于管子辟的温度也是很低的,分子不与管子吸收、发出光子信息,液体分子就不能表现出与管子有作用力,也就是平时人们所说的液体粘致力,液体只是按照光子信息的能流方向运动,这个运动事实上是电场方向、温度差、光子流造成的,液体能够轻易地从管子一端流到另一端,好像液体的重力就不存在一样.从超流现象,可以想见,物质是不是存在重力,并不是说这个物质有没有质量,这个物质是不是在地球周围,而是因为这个物质是不是吸收、发出地球的光子信息,如果不吸收、不发出地球的光子信息,这个物质就不具有重力,从一个侧面说明,重力也是由于物质作用地球上对应的光子信息而发生的一种作用力,如果有人让某一个物体不吸收、不发出地球上的光子信息,这个物体将会失去重力. 无论是超导、还是超流现象,是人为所做

1.哥白尼

二十世纪使铀核裂变要形成链式反应的中子运动速度变慢的实验得到了根本性的突破后，费米带领一批物理学家在芝加哥大学的网球场内，要建造世界上第一座原子反应堆。根据设计要求，反应堆长近10米，宽9米，高6.5米，总重量1400吨，一层石墨一层铀，总共57层，其中有56吨天然金属铀和氧化铀。看上去，反应堆就像偏球形的“炉灶”。

宇宙中到底有没有和人类一样的文明，甚至是超越人类文明的文明，这涉及到一个困扰我们，但是我们又很想知道答案的问题：外星人的存在性。 从理论上，根据德雷克公式计算，银河系产生高等智慧文明的星球应该有6000~60000个。 当然我们知道，银河系并不是宇宙中唯一的星系，可观测宇宙就有20,000亿个星系。 但是，现实中我们 探索 确认的外星文明个数为零！ 当然我们不能就此否认宇宙中有外星人的存在，因为已经有种种迹象表明，有些神秘的飞行器就在地球附近。 根据美国的解密文件，基本上已经公开承认某种超智慧的存在，唯一的问题是人类并不知道他们的确切存在形式，以及他们的真面目。 早些时候，曾经有一个电视访谈节目，问过美国前总统奥巴马类似的问题，奥巴马说：我不能告诉你们。 1950年，美国著名物理学家费米先生在与朋友交流中突然喃喃自语 ：“他们究竟在哪呢”，于是乎，这种理论与现实的相悖，从此被称为“费米悖论”。 这要从两个方面来解读。一是为什么我们在太空中从来 探索 不到外星文明的痕迹 ，二是为什么我们在地球上从未发现外星文明的遗物。 首先，这要从一个最简单的道理说起，为什么我们能看到外界的事物。 因为这些物体自身发的光或者反射的光线进入到了我们的眼睛里。 我们用望远镜观测到远处的星体，因为这些星体发射的光线进入到了望远镜等仪器里。 举一个最通俗的例子，白天为什么我们能看清远处的树木，而到了漆黑的夜晚我们反而看不到了呢？树木消失了么？当然没有，它们依然树立在那里，只不过在晚上树上没有那么多的太阳光（电磁波）反射到我们眼睛里而已。 其实，对于宇宙中的其他星球来说，人类的文明也是外星文明，那么外星文明能不能够检测到人类文明的信号呢？ 我们人类文明每天都在发射各种电波，手机的信号塔、各种探测雷达、电动机的启动甚至微波炉等等，都发射电磁波，这里就涉及到信号的衰减问题。 同理，外星文明也是如此。我们能看见遥远的恒星，但是恒星高温高热高辐射，是不可能诞生生命的。生命只能在宜居的行星上诞生、繁衍，进化成文明。 但是文明的信号辐射太低了。本身起点就低，传播起来衰减的更快。 由于是向四面八方，向一个球面发射电磁波，随着距离的延伸， 单位面积所能接收的电磁波的量是以距离平方的倒数递减的。 在宇宙中，长度动辄以光年计算，任何一个“人”造光源或者辐射源、信号源，经过遥远距离的传播，到达地球上后，其辐射强度都无限趋近于零了，是的，无限趋近于零，弱到我们根本无法发现，无法甄别。 目前人类唯一检测出来的，疑似外星智慧生物通信的电磁波来自于比邻星。 2020年12月份，地球收到982兆赫的无线电波。 这个信号是一个覆盖手机2G频率的通信信号。 所以我们可以说，也许他们已经检测到人类发出的电磁波信号。 太阳和比邻星之间距离是4光年，就这个距离可能就是生命之间相互发现的极限距离。区区四光年，即使彼此能够发现，也很难够相互往来。 而且，即使能够相互往来也没有什么意义，因为大家都是差不多的文明。人类有的他们有，我们人类没有的他们也没有。 另外，还有一个重要因素没有考虑，即辐射信号在传递到地球的遥远传播路径上，不能出现有其他任意星体、陨石、星云尘埃等，而这，几乎不可能！ 只要传播距离足够长，传播路径上出现障碍物的概率无限趋近于100%。总而言之，即使地球被众多外星文明所环绕，人类也发现不了外星文明。 同样外星文明也很难发现人类。 几乎没有文明之光传播到地球上，人类又怎么可能茫茫宇宙中发现外星文明。 第1，漫无目的的星际 探索 要承受长期的孤寂，这对于任意一个高等智慧生物来说都是难以忍受的。 美其名曰星际 探索 ，实际与族群隔离，与流放、囚禁无异。至于冷冻技术，目前也仅存在与幻想中，它对机体的损伤和破坏是难以避免的。 第2，文明个体是有寿命限制的，即使寿命能达到几千年、上万年也有终结的那一天。 另外，即使突破了生命体的冷冻技术，外星飞船的各个零部件也是有使用寿命的，尤其在恶劣的、不稳定的太空环境中。设备一旦出故障，星际飞行便难以延续。 第3，飞行速度。飞船的飞行即使接近于光速，都会面临着质量壁垒。 当然有一种方式可以绕开质量壁垒，那就是曲率航行。 曲率航行是通过制造空间的弯曲来前进，相当于在一辆自行车前面不停的挖坑，然后自行车就不停的往坑里掉。 根据广义相对论，空间弯曲的速度就是光速，所以挖坑的速度也是光速，所以任何时候都不可能超光速。 第4，最关键的一点，导航问题。 退一万步讲，即使飞船能以光速飞行，生物寿命和飞船寿命也能跨越千年、万年，能够跨越数千光年、数万光年的遥远距离。 但有一个无解的难题会随之产生，飞船如何探测导航。 深海潜艇靠声呐规避海底障碍物，潜艇发出信号，信号碰到障碍物反射回潜艇，因为信号的速度远远大于潜艇的速度，所以潜艇有时间调整方向，规避障碍物。 但是光速飞船做不到这一点， 信号是光速，飞船也是光速，当信号探测到陨石这类物质的时候，飞船也同时碰撞到了陨石，没有任何时间可供飞船规避，其结果就是瞬间船毁人亡。 而如果外星飞船以相对低速飞行，则避免了这个问题，但这又回到了最初的问题，那就是地球将是外星飞船永远无法到达的彼岸。 但是我们也不能否认，地球上确实存在着远古超文明留下的痕迹。 这里有很多的例子，凌家滩出土的玉人身上有0.15毫米直径的钻孔，而且显微探测发现钻孔内部非常的光滑，很显然不是用通常的解玉砂磨制完成的。 远古人类身上曾经出现过完美的开颅手术痕迹，而且被施以手术者还存活了至少半年以上。 当然这些技术现代人都能够完成，但是现代人无法跨越遥远的距离。 宇宙中所有的文明，都和地球文明类似，彼此看彼此都属于外星文明，都在猜测彼此的存在与否。 但是他们的结局都相同，就是如果按照自我发展的模式，无法突破距离的限制，最终面临着母星球爆炸毁灭的形式。 宇宙中的文明都是孤岛，能够照亮的范围，大概是半径4光年，这就可以解释费米悖论。 能够拯救人类的文明，一定来自于额外的空间。 他们应该是来自宇宙之外的超文明，已经给所有的文明准备了一个结局，就是拯救。 曾经在古代留下的遗迹，就是一些暗示，告诉我们应该等待。

粒子加速器就是加速粒子的机器。粒子加速器主要依靠两种“场能”来工作，包括电场与磁场，其中电场主要为带电粒子提供加速能量，而磁场主要是对带电粒子束进行导引、约束与聚焦。粒子加速器中的带电粒子主要包含电子、正电子、质子、反质子和重离子等，这些粒子都具有静止质量，由相对论可知，这些带电粒子的运动速度是无法达到光速的，只能说随着输入能量的提升，这些带电粒子的速度是可以逐渐逼近光速的。

美国航天局3月20日发布公报说，天文学家发现一颗在银河系高速“飞奔”的脉冲星，时速接近400万公里。以它的速度，从地球到月球仅需6分钟。 这颗被称为J0002的脉冲星位于距地球大约6500光年的仙后座，每秒旋转8.7次。它在太空中的快速运动形成了一条长达13光年的“尾巴”，指向大约53光年外一个超新星遗迹的中心。 天文学家利用位于美国新墨西哥州的射电望远镜阵列“甚大阵”发现了这条“尾巴”，并借助多国合建的费米伽马射线太空望远镜测出了脉冲星的运动速度和方向。 研究发现，这颗脉冲星的速度数倍于普通脉冲星，且超过99%速度已知的脉冲星。按照这一状态，它将冲出银河系。 研究人员说，目前还不清楚超新星爆发如何让这颗脉冲星达到如此高的速度，针对其开展进一步研究将有助于阐明这一过程。 脉冲星是一种快速旋转的中子星，由恒星演化和超新星爆发产生，可用于引力波探测、黑洞等相关研究，这有助于解答许多重大物理学问题。 作者：周舟

就是满足狄拉克方程的费米子。特性有：速度接近光速，质量为0，表现为良好的导电特性，电子运动受拓扑学保护。应用上石墨烯、拓扑绝缘体表面态的电子都具有这种性质。

10月22日上午，费米和同事们找来一大块石蜡，在上面掏个洞，把中子源放入洞内去辐照银圆筒，然后再用盖革计数器测量它的放射性。结果，计数器发疯似地“喀、喀”响起来。石蜡竟把银的人工放射性一下子提高了上百倍。中午，费米躺在床上，上午实验的每个细节一幕幕呈现在眼前。他思考着如何解释石蜡奇特作用的理论。他想，石蜡含有大量的氢，氢核是质子，它的质量和中子几乎相同，当中子源被封在石蜡块里时，中子到达银原子核前，便会同石蜡中的质子相碰，碰一次便会失去一部分能量，正如一个台球在击中另一个台球时，速度会慢下来一样。一个中子从石蜡中出来以前，会连续同许多质子相碰而减速，从而变为慢中子。正是这种慢中子，将比快中子有更多的机会被银原子俘获。费米再也躺不住了，他爬起来，快速来到实验室，向同事们讲述了自己的新想法，最后，他推测说：“如果我的想法是对的，那么，任何含氢成分大的其他物质，比如水，也应该具有同石蜡相似的效果。”水是不缺的，实验室后面花园里有个金鱼喷水池。他们说做就做，从实验室把中子源和银圆筒搬了出来，都放在喷水池的水下。开动计数器后，水真的把银的人工放射性增强许多倍，费米的设想得到了实验证实。

光速不变光速不变是爱因斯坦的狭义相对论里提出的理论，他认为光速是宇宙中最快的速度，别的速度都只能够接近光速而无法超越光速。这个理论目前已经得到了普遍的支持，但是科学家们仍在试图寻找超光速的实验现象，试图打破30万公里每秒这个局限。

很多人对费米速度很陌生，什么是费米速度？ 费米速度就是费米能级能量对应的速度，费米速度计算公式为V=2πE/(h*k)，V是费米速度，E为费米能级的能量，h为普朗克常数，K为费米波矢。 费米能级是费米子系统在趋于绝对零度时的化学势；但是在半导体物理和电子学领域中，费米能级经常被当做电子或空穴化学势的代名词。

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本世纪30年代初，中子被发现以后，科学家就利用它去轰击各种元素，研究核反应。以意大利皇家科学院院士费米为首的一批青年人，干得最起劲。他们按照元素周期表的顺序，从头到尾地轰击已知的各种元素，看看都会发生什么情况。1934年，人们认为元素周期表上最后一个元素是92号元素铀。但是当用中子轰击时，他们发现铀被强烈地激活了，并产生出好多种元素。他们认为，在这些铀的衰变产物中，有一种是原子序数为93的新元素。这是由于中子打进铀原子核里，使铀的原子量增加而转变成的新元素。费米等人关于93号新元素的实验报告发表后，世界各国的报纸立即进行了轰动性的报道。关于93号元素问题，在各国科学家中引起一场激烈而持续的争论。有不少人肯定，也有不少人持怀疑态度。这场争论迟迟没有定论的原因是当时缺乏一种有效的手段，可以对铀元素受到中子轰击后的产物进行精确的分离和分析。1934年10月，费米研究小组未解决这个谜团，却意外地取得另一项重大发现：中子在到达被辐射物质之前，和含氢物质中的氢原子核碰撞，速度大大降低；这种降低了速度的“慢中子”，更容易引起被辐射物质的核反应。这正如速度太快的篮球容易从框上弹出去，速度慢的较容易进篮一样，使用慢中子轰击原子核很快被各国科学家采用。1938年11月10日，也就是“93号元素”发现4年多以后，费米接到来自斯德哥尔摩的电话，瑞典科学院宣布费米获得诺贝尔物理学奖的奖状：“奖金授予罗马大学恩利克·费米教授，以表彰他认证了由中子轰击所产生的新的放射性元素，以及他在这一研究中发现由慢中子引起的反应。”费米带着全家去斯德哥尔摩领奖后，没有返回意大利，而是乘上了去美国的轮船。就在这一年，德国威廉皇家化学研究所的两位化学家哈恩和斯特拉斯曼，与女物理学家梅特涅合作，试验用慢中子轰击铀元素，而且用化学方法分离和检验核反应的产物，获得了令人难以置信的结果：铀核在中子的轰击下，分裂成大致相等的两半，它们不是93号新元素，而是56号元素钡！原子核的这一种变化现象过去还从未发现过。1938年11月22日，也就是在诺贝尔奖颁发后的12天，哈恩把分裂原子的报告寄往柏林《自然科学》杂志，该杂志1939年1月便登出了哈恩的论文，推翻了费米的实验结果。显而易见，诺贝尔奖搞错了！听到这惊人的消息，费米的第一个反应是来到哥伦比亚大学实验室，利用那里较好的设备，重复了哈恩的试验，结果和哈恩的试验一样。这一事实，对费米来说无疑是难堪的。然而和人们的想象相反，费米坦率地检讨和总结了自己的错误判断，表现了一个科学家服从真理的高尚品质。此时此刻，费米考虑的不是个人的名誉得失，他在别人成就的基础上继续向前迈进。在裂变理论的基础上，费米很快提出一种假说：当铀核裂变时，会放射出中子。这些中子又会击中其它铀核，于是就会发生一连串的反应，直到全部原子被分裂。这就是著名的链式反应理论。根据这一理论，当裂变一直进行下去时，巨大的能量就将爆发。如果制成炸弹，它理论上的爆炸力是TNT炸药的2000万倍！

我们知道，金属导体在一定温度下会出现超导现象，也就是在这种温度下金属导体的电阻为零，金属的电阻率突然变为零，使电子的运动速率保持不变，物质的运动惯性在这里体现的特别好，永远以某一个速率运动下去，这种现象在低温物理研究中，称为超导现象；我们还知道另一种现象，液体在流过很细的导管，是很困难的，特别是比较稠密的液体，液体与管子的作用力是很大的，要用很大的压力才能将液体压到管子的另一端，但是在低温液体的流动现象里，却会出现奇特的现象，不用任何压力，液体就能顺利地从管子的一端流进，并且流到另一端，这种现象在低温物理现象中称为超流现象。这是物理学家在低温物理研究中发现的一种现象，它也是自然界现象中的一部分，只是人类的科学研究工作发展到一定的程度，研究必然是从自然中来，到自然中去，同时又会“超越”自然界的一种行为。我们还知道，物质所处位置的光子信息的能量密度，若是为零，物质中的所有微粒都不可能吸收到光子信息，不能吸收到光子信息，也就不可能发出光子信息；就是说物质存在，物质微粒也存在，但是物质不吸收光子信息，也不发出光子信息；如果物质所处位置的光子信息能量密度等于零，既然是光子信息的能量密度等于零，这里没有光子信息，物质吸收光子信息和发出光子信息必然为零，物质微粒必然这样做，物质存在不吸收不发出光子信息，但是由于物质体内存在光子，物质内部的温度不可能是绝对的零度，物质可能还会发出一部分光子信息。更多的情况是物质吸收、发出光子信息，只是吸收、发出光子信息的能量强度小，远远小于人类所能观察到的灵敏度，如果物质真的处在没有光子信息的地方，也就是光子信息的能量密度真的等于零，物质微粒真的不吸收不发出光子信息，物质就不会存在，物质就会表现为暗物质，物质的惯性不存在，物质的什么性质也没有了，我们看不到物质，我们不能作用到物质身上，物质不能与我们发生任何作用，物质的存在就好像是进入到了另一个时空，可以说是物质进入到暗物质的世界里，我们知道物质的分子热运动，也是由于分子吸收光子信息而做的一种杂乱无章的运动，如果物质分子进入到光子信息能量密度为零的区域，分子吸收不到光子信息，分子的热运动消失，物质处于绝对零度的地方，我们自然界没有绝对零度的地方，也就没有光子信息能量密度为零的地方，也就不会有明物质突然转变为暗物质的现象，我们说：明物质转变为暗物质的现象，只是物质发出光子信息的能量密度，远远小于人类的灵敏度，让人们观察不到了，好像是物质进入了另一个时空，好像是明物质转化为暗物质，事实上物质依然是明物质，只是物质吸收与发出的光子信息能量密度，远小于人体的能量状态。但是存在这样一种情况，物质所处位置光子信息的能量密度确实不为零，但是物质的光子信息与环境的光子信息，相差太远，这种物质不吸收环境的光子信息，物质的光子信息、光子数量、频率等都不发生变化，也就是物质的光子信息永远保持原来的状况，物质不吸收不发出具有自己特征的光子信息，就是说物质自己进入到了人类自己定义下的新时空，也就是物质由明物质转化为了暗物质。这种情况下物质的惯性意义更加明确，物质将按照转化为暗物质之前的运动状态运行，也就是人们常说的匀速直线运动状态，直到这种暗物质，开始与周围的光子信息作用光子为止，也就是暗物质又转化为明物质时，物质的运动状态才开始变化，也就是通常物理学里讲到的牛顿第一定律，物体在不受任何外力的情况下，总保持匀速直线运动状态，直到有外力作用到这个物体，让这个物体改变运动状态为止。通过这里的分析，可以知道牛顿第一定律在自然界宏观存在时，也是需要一定的条件，物体要保持匀速直线运动状态是非常不容易的，必须是光子流的能量密度不发生变化，在单位时间内，向各个方向上获得光子冲量是相同的，只要存在光子能量流，也就是只要存在电场、或磁场，物质在各方向上吸收发出光子信息的能量强度就不同，就会或多或少地改变物质的运动状态，这是德布罗意的物质波存在的本质；如果物质所处位置的光子信息能量密度一样，在单位时间内各方向吸收、发出光子信息能量一样，或者是物质位于绝对零度的地方，也就是没有光子或光子信息的地方，德布罗意的物质波将不复存在，或者理解为在绝对零度的地方，作光的干涉衍射实验，是不容易做成功的，因为在哪个地方，光子信息的能量密度接近于零，光子与光子信息作用的可能性是很小的，光子只能是直线前进，做波动的可能性很小，或者理解为在绝对零度的地方，光不可能存在干涉和衍射现象。为什么金属导体在一定的温度下，会出现超导现象，没有电场力的情况下电子的运动动能不变化，也就是电子会按照原来的运动状态运动下去，从这个现象中说明，有两种情况出现，1、电子在这个温度下，在环境光子信息能量密度非常小的情况下，不与周围光子信息作用光子，不吸收电子周围的光子信息，电子没有表现出自己的物质特性，但是电子的惯性是存在的，从超导体流过电流的情况下，导体周围存在磁场这一现象来看，这种情况出现的可能性是很小的；2、电子在极低的温度下，在光子信息能量密度非常小的情况下，电子在各个方向上，吸收光子信息的能量近似相等，表现为电子是匀速前进的，不改变自己的动能，宏观表现为电流一直流动，电阻率突然变为零。从种种迹象来看，出现第二种情况的可能性大一些，无论是哪一种情况，都是电子与周围作用光子信息的能量非常小，但是随着温度的上升，电子周围的光子信息能量密度越来越大，电子与周围作用光子信息的可能性越来越大，出现非均衡性越来越大，电子被加速、被减速的机会越来越多，就会出现电流没有推动力就会停止的现象，也就是人们所说的电阻。在高温状态下，想找到超导材料是非常困难的，不过，随着人们的努力，总有一种物质存在，让电子在这里吸收、发出光子信息是各个方向是均衡的，电子在它内部运动时，在常温下没有阻力，出现常温下的超导。由于在出现金属导体的超导现象时，物质是处于特别低的温度之下，而且温度特别低，意味着导体内部的光子信息能量密度特别小，也就是在单位体积内光子数量特别少，那么在超导体外部存在电场和磁场，对超导体内部的影响就特别小，也就是说不仅仅金属导体有屏蔽电场和磁场的作用，低温物质同样具有屏蔽电场和磁场的作用，特别是电场与磁场在这种物质，也就是通常所说的电磁波，在极低的温度下传播的速度会慢下来，特别是电磁波在宇宙深处传播速度会很慢。为什么液体在极低的温度也会出现超流现象，这是因为物质分子在这个温度下，分子周围的光子信息能量密度非常小，分子几乎不与周围作用光子，分子的质量几乎为零，特别是由于光子信息的能量密度几乎为零，地球上的光子信息也不能传到这种液体身边，分子也不能吸收与发出地球的光子信息，液体分子表现不出地球的万有引力，由于在这个温度下，光子信息的能量密度几乎为零，在液体周围没有光子信息的能量流的差别，液体表现不出各方面受力的差别，同样没有重力的影响，由于管子辟的温度也是很低的，分子不与管子吸收、发出光子信息，液体分子就不能表现出与管子有作用力，也就是平时人们所说的液体粘致力，液体只是按照光子信息的能流方向运动，这个运动事实上是电场方向、温度差、光子流造成的，液体能够轻易地从管子一端流到另一端，好像液体的重力就不存在一样。从超流现象，可以想见，物质是不是存在重力，并不是说这个物质有没有质量，这个物质是不是在地球周围，而是因为这个物质是不是吸收、发出地球的光子信息，如果不吸收、不发出地球的光子信息，这个物质就不具有重力，从一个侧面说明，重力也是由于物质作用地球上对应的光子信息而发生的一种作用力，如果有人让某一个物体不吸收、不发出地球上的光子信息，这个物体将会失去重力。无论是超导、还是超流现象，是人为所做的实验，也是自然界存在的一种自然现象，也是光子信息作用能量比较小的时候所表现出的特别现象，事实上在宏观物质运行中同样存在这种现象，只是没有引起人们的重视，特别是物质界的精子与卵子的结合方式上，必然是按照光子能流的方向运行的，也就是存在光子能量密度差，存在温度差，不然精子无法找到卵子的位置，所有事物的发展都是这个道理，只有存在光子信息的能量密度差，才能给人们找到一种运行的方向。就是在超流现象中，如果不存在温度差，不存在光子信息的能量密度差，不存在光子流的趋势，所有物质都不会改变运动趋势，金属导体不会出现超导，液体不会出现超流，但是只能是维持这种超导、超流现象。超导、超流现象的宏观思考，人们能够找到低温下的金属超导体，一定能够找到高温下的超导体，能够找到电子运动下高温下的超导体，好像是物质的分子、原子、原子核都不存在一样，也就是物质中的这些微粒都不对电子有作用力，什么分子力、电场力、核力统统不存在，这是因为电子与这些物质的光子信息作用后，是平衡的，好像是，这些单个微粒都不存在一样，是的，这些微粒是不是存在，电子并不知道，只有吸收了这些微粒的光子信息后才能知道，当这些微粒不发出光子信息，或者是吸收与发出光子信息是平衡的，这些微粒的存在对电子就没有意义，对电子来讲，分子、原子、原子核就不存在，相应的作用力也就不存在。既然人们能找到高温下的电子超导体(目前没有找到)，同样能找到一个宏观物体的高温超导体，比如找到某种物质，这种物质在某个光子信息下，对应一个药片，是这个药片的超导体，药片在穿过这种物质时，就好像物质内的分子原子都不存在一样，对应的分子力、电场力、原子核的力量统统不存在，药片可以顺利穿过这种物质，人类能不能做到这一点，没有人能说清楚，这只是理论上的问题。1938年，卡皮查和艾伦等同时发现了He II超流。He II能以每秒几厘米的速度流过两块压紧的抛光玻璃表面所形成的缝隙（~10-5 - 10-4cm）。液He II能够流过毛细管或狭缝而不呈现出任何粘滞性，这种性质称为超流。实验表明λ相变是热力学二级相变（自由能一级微商连续，但二级微商不连续）。λ相变不能完全用玻色-爱因斯坦凝聚来解释，理论计算表明玻色-爱因斯坦凝聚发生在3.13K而非2.17K，并且玻色-爱因斯坦凝聚是三级相变。更严重的是，玻色-爱因斯坦凝聚无法解释超流现象。液He-4超流，可以用朗道理论解释。液He中，相互作用的多原子体系是一个具有特定量子态和能量本征值的整体。低温时，只有低激发态的行为对系统有影响。低激发态可看作是若干具有一定动量p和能量E(p)的准粒子（或元激发）在物体内的运动。因而原子间的相互作用被归于准粒子的能谱E(p)，相互作用多原子体系变为准粒子组成的理想气体。为了解释超流，朗道猜测液He-4的准粒子谱中存在极小值（如图），后该预言被非弹性中子散射实验证实。即液He中有两种元激发，一种是声子元激发：E(p)=cp，这里c是声速，实验值为约239m/s，另一种是旋子元激发：E(p)=Δ+(p-p0)2/2m*，这里Δ是能隙，m*是有效质量。根据郎道超流理论，当液He-4在毛细管中流动时，只要流速不超过临界速度，液体内就不会产生新的元激发，即液体流速不会减漫，表现为粘滞系数为0。液He-3超流1972年Osheroff等发现在液He-3溶解曲线（固相和液相分界线）上，在2.6mk和2.0mk处有两个相变点，新出来的相是液He-3的超流相。相图显示：在34个大气压以上He-3处于固相；低于34个大气压处于液相，液相又可分为正常相、超流A相和B相。正常相到A相或B相的转变是二级相变，A相到B相的转变是一级相变。He-3原子的电子总自旋为0，核自旋为1/2，是费米子。因此我们无法用液He-4超流理论解释液He-3超流，但液He-3正常相可以用费米液体理论（Fermi liquid theory）解释，这启发理论家用超导电性的BCS理论解释液He-3超流。在液He-3费米面附近具有相等相反动量He-3原子，通过液He-3的自旋极化，可在粒子之间产生吸引的有效相互作用，形成配对，超流部分对应的就是这些束缚配对。但与BCS电子配对不同的是：由于原子间存在强的近距排斥作用，构成束缚对的两粒子相对轨道运动处在非零的l=1态，能量才是有利的，为保证费米子波函数交换反对称，自旋部分波函数必须是对称的，即自旋是平行配对（BCS是自旋反平行配对）的。配对后的He-3原子在费米面上形成能隙Δ（该能隙可是各向异性的），如果要拆散这一配对则需2Δ的能量。假设所有束缚对都以相同质心速度定向运动，则在低温下束缚对很难被破坏掉，即表现为粘滞系数为0。http://www.qiji.cn/baike/pages/15.html液He-3超流1972 年Osheroff等发现在液He-3溶解曲线（固相和液相分界线）上，在2.6mk和2.0mk处有两个相变点，新出来的相是液He-3的超流相。相图显示：在34个大气压以上He-3处于固相；低于34个大气压处于液相，液相又可分为正常相、超流A相和B相。正常相到A相或B相的转变是二级相变，A相到B相的转变是一级相变。He-3原子的电子总自旋为0，核自旋为1/2，是费米子。因此我们无法用液He-4超流理论解释液He-3超流，但液He-3正常相可以用费米液体理论（Fermi liquid theory）解释，这启发理论家用超导电性的BCS理论解释液He-3超流。在液He-3费米面附近具有相等相反动量He-3原子，通过液He-3的自旋极化，可在粒子之间产生吸引的有效相互作用，形成配对，超流部分对应的就是这些束缚配对。但与BCS电子配对不同的是：由于原子间存在强的近距排斥作用，构成束缚对的两粒子相对轨道运动处在非零的$l=1$态，能量才是有利的，为保证费米子波函数交换反对称，自旋部分波函数必须是对称的，即自旋是平行配对（BCS是自旋反平行配对）的。配对后的He-3原子在费米面上形成能隙Δ（该能隙可是各向异性的），如果要拆散这一配对则需2Δ的能量。假设所有束缚对都以相同质心速度定向运动，则在低温下束缚对很难被破坏掉，即表现为粘滞系数为0。1938年，卡皮查和艾伦等同时发现了He II超流。He II能以每秒几厘米的速度流过两块压紧的抛光玻璃表面所形成的缝隙（~$10^-5$ - $10^-4$cm）。液He II能够流过毛细管或狭缝而不呈现出任何粘滞性，这种性质称为超流。

小爱不是这么说的，意思是当人类的速度趋近于光速或超越光速，时间和空间会发生扭曲。。。。。。

我们提到过在宇宙中有很多还在猜想中或观测中的理论。 比如我们最熟知的黑洞，不过黑洞已经被观测到并"拍照了"，让神秘的黑洞从理论变成了现实观测到的天体。 还有诸如"虫洞"、"暗物质"、"平行宇宙"、"宇宙外是什么？"等等都在 探索 中。 而科学家们也在通过各种方式去建模观测探讨，去研究这些未解之谜。 也别觉得都是科学家就是靠猜测臆想去决定某些理论。 往往科学家们大都认同的理论，一般都是经过无数的观测、研究、建模、实验、修正才会越来越接近成熟。 像黑洞、中子星等就是个很好的例子。 "黑洞"可以说是在观测到之前就已经是一个被研究的非常成熟的理论天体了。 当然，宇宙之大，宇宙之神秘，人类对它知之甚少，可以说是连皮毛都很难触及到。 毕竟100年前，科学家们还把天空中的其他星系，如仙女座星系，当成是银河系中的发光星云！ 知道的越多，不知道的也会越多。这也在激励着人类越来越强的 探索 求知欲。 不过人类随着 探索 宇宙越来越深入，就会不由得想到：人类真的是唯一的吗？ 1950年，一次非正式讨论会上，大家正在讨论起UFO飞碟和外星人的问题。 有"原子能之父"之称的恩利克·费米也参与进了讨论当中，然后突然问了一句： "where are they? " 他们都在哪儿呢？这看似非常简单的一句问话，却演变成著名的 "费米悖论" 。 "费米悖论"，它的悖论在哪呢？ 1、 银河系中存在外星文明； 2、 银河系中不存在外星文明。 咱们看看这两个理论到底为什么形成悖论，这两个理论其实都各有道理。 1、 银河系中存在外星文明 很多科学家都赞同这个理论，认为地球之外一定存在外星人。 是的，毕竟宇宙这么大！而地球和太阳系在宇宙中并不特别，是很普通的行星系统。 还有科学家为了解释"费米悖论"给出了一个公式。 1960年，法兰克·德雷克给出了一个推测银河系内出现高智文明数量的公式。 "德雷克公式"：N=R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L 以下是公式中各项代表的意思 N：银河系中高智文明的数量； R*：银河系中形成恒星的速率； fp：有行星的恒星概率； ne：行星处在宜居带中的概率； fl：行星中发展出生命的概率； fi：能发展出高智慧生命的行星概率； fc：高智慧生命的文明向宇宙发出可探知信号的行星概率； L：高智慧生命文明的寿命。 通过这个公式可以知道，就算比例再低，乘上2500亿的银河系恒星，甚至是100万亿亿颗恒星的可观测宇宙。 当时估算下来的结果甚至让人震惊。 银河系可能有过上万颗星球达到人类的文明程度。 2、 银河系中不存在外星文明 这个理论就是建立在反驳有外星人的理论上的。 通过"德雷克公式"计算的银河系出现高智慧生命能达到上万颗。 肯定有低于人类文明程度，但是肯定也有高于人类文明的。 而文明的进步速度几乎是成指数形式的增长，就好比1000年前的人们看到现在的发展情况难以置信一样。 如果有文明比我们早上 10亿年 呢？ 这并不是没有可能，银河系存在已经超过100亿年了，而地球才46亿年。 如果有类地行星是80亿年前出现的，那出现的文明可能要比我们早上20亿甚至30亿年！ 那文明的程度绝对远远超过我们，殖民银河系都没问题。 所以说如果有外星文明存在，那么肯定会有超过地球文明的程度。 所以"费米悖论"来了，他们在哪儿呢？ 人类从智人出现到现在才短短20多万年，而人类发射的旅行者一号探测器7万年后将造访比邻星，而这7万年，人类又能发射多少探测器呢？ 如果有一个外星文明比地球文明先进哪怕一亿年，至少银河系内应该布满该文明的痕迹，而事实上呢？ 一个文明就能让银河系这样的星系遍地开花，那一百个文明呢？一万个文明呢？ 事实却是：我们什么都没看到，什么都没听到！ 我们没有任何证据证明存在外星智慧生命，没有收到过任何外星生命的信号，哪怕连一点点的痕迹都没看见过！ 而这就是 "费米悖论" 。 科学家们对"费米悖论"给出了很多解释。 有的说是人类还没达到那种接触外星文明的层次，有的说现在没有文明能离开母星，还有更奇葩的说人类是被外星人圈养的等等。 刘慈欣的《三体》中描写的"黑暗森林"法则算是完美级的假说，但也仅仅是无数个费米悖论的解释之一。 "费米悖论"就像无尽宇宙星空里的沉默，让我们意识到人类可能是宇宙中的唯一。 我们想象外星人、寻找外星生命，只是因为我们不愿相信人类在宇宙中是孤独的。 我们对宇宙的尺度保持乐观，但是星空中沉默的事实却让我们不得不面对现实。 希望在 科技 高度发展的未来，能让"费米悖论"不再是悖论，而那时候地球文明和外星文明的碰撞会发生怎样的火花，我们也无从得知。

c罗，梅西，马拉多拉

碎纸片竖直方向做自由落体运动，由h= 1 2 g t 2 得运动时间t= 2h g 水平运动的速度近似认为等于风速，水平方向做匀速直线运动，则水平方向速度v= x t =x g 2h 代入解得  v≈3.3m/s故选A

费米悖论，这是一个困扰了无数代物理学家并且至今都没有得到解决的悖论，但是它的存在却激发了无数科幻作家的灵感，纷纷想了一个又一个的可能性来解决费米悖论，而其中就有我们都很熟悉的大刘刘慈欣。地球已经被外星人造访过无数次？故事要追溯到1950年，物理学家恩里克.费米在去吃午饭的路上，和另外三位物理学家有一段普通的交谈，他们从漫画聊到了UFO又聊到了外星人，然后费米发出了灵魂拷问：外星人在哪里？我们可以来做一个简单的计算，银河系大约有2500亿颗恒星，在人类可观测的宇宙内择有700垓（7x1022）颗。即使我们把智慧生命在星球上出现的概率调到无限小，哪怕只有0.0000000001%，那仅仅在银河系内就应该存在着大量的文明，更不要说整个宇宙了。看着同伴们面面相觑的脸，费米又抛出了第二个疑问：他们为什么还没来？费米认为，考虑到智慧生命对于能源的消耗度和其对外扩张的倾向性，任何高等文明都有可能会去寻找新的资源，开拓其所在的恒星系统，然后一步步涉足到临近的星系，比如人类的登月计划，飞出太阳系的旅行者一号等等，而宇宙已经诞生了137亿年，如果星际旅行可行的话，即使是使用人类线下造出的飞船，缓慢地旅行，也只需要500-5000万年去征服宇宙，但是为什么在我们可观测的宇宙里，从来没有发现这样的信号？当时的费米根据以上两个灵魂拷问，得出了一个令人无法反驳的结论：地球已经被外星人造访过很多次了，再加上80-90年代的风靡的各种外星人事件：神秘的麦田怪圈，UFO被频繁目睹，还有声称被外星人带走的（比如1975年发生在美国的特拉维斯.沃尔顿事件，他声称和外星人发生过第四类接触，后续还通过了所有的谨防的测谎仪），一时间，地球人陷入了寻找外星人的热潮中。不过，随着时间的流逝，以上很多事件都被质疑是人为捏造的，人们开始重新思考起费米悖论，人类在宇宙中真的是孤独的吗？虽然科学界对此尚未有结论，但费米悖论却成为了科幻作家最喜欢创作的蓝本之一，国内外无数优秀的作家，包括刘慈欣，都对费米悖论做出过自己的解释。孤独的宇宙：我们是唯一的智慧生命对于费米悖论最简单的解释，就是我们是唯一的，人类就是宇宙中唯一的智慧生命。但是什么造就了人类的特殊性，为什么宇宙中没有其他的智慧生命，科幻作家们贡献了很多绝妙的点子。比如史蒂芬.巴克斯特在《火山冰下的秘密》用他一贯硬科幻的写作手法，为读者描述了火星上存留着的外星遗迹的画面，在他的世界观里，文明很早就诞生在宇宙之中了，宇宙初代文明的诞生和繁衍要远远早于地球的诞生，换句话说，地球是后生代文明，那些比地球牛逼的，厉害的文明早已在漫长的时间长河里走向了自我灭绝，而在现存的新生代文明里，又远远没有发展出远距离通信和星际航行，所以人类永远无法找到外星文明，从而也解决了费米悖论。而麦克.雷斯尼克的想法则更加激进，在他的《宇宙“蛋”生》里，人类制造出了超越光速的飞船，而在飞船试飞的那天，它不断加速不断加速，直到抵达光速，而这一刻，也正是宇宙毁灭之时。雷斯尼克的想法来源于爱因斯坦大名鼎鼎的质能方程：E=mc^2，在相对论里，有一个很重要的原则，就是物体的质量会随着它的速度而变化，来仔细研究一下这个方程：这里的m是指的高速运动中的物体质量，m0指的是物体静止时候的原本质量，v指的是物体运动的速度，c指的是光速。假如这个物体的运动速度无限接近于光速，那分母就会无限接近于0，这就造成了它的质量会越来越大，越来越大，直至接近无穷大，而如果当飞船真的超越了光速，它的质量就会无限大，引力也会变得无限大，最终整个宇宙的物质都会向飞船飞去，重新形成一个宇宙大爆炸的奇点，就此展开新的轮回。在小说里，宇宙这样的轮回已经历经了几十次，任何一个企图抵达光速的文明都会带来宇宙的毁灭，所以高等文明永远无法相见，也无法互相提醒。当我们像这些科幻作家一样，一起去考虑地球生命的特殊性的时候，不能绕过的考虑就是德雷克方程，简而言之，德雷克认为我们可能接触到的外星高等文明的数量跟恒星的行程速度、能发展出生命的行星平均数量、发展出生命的可能性、演化出高智生物的可能性...等等因素有关，有一些作家认为德雷克方程的条件苛刻，且只要有任意一个条件没有被满足，就会使得宇宙中只有人类一种智慧生命的存在。这的确也是对于费米悖论最简单的解释。宇宙大寂静：黑暗森林法则但是更多的科幻作家相信，人类在宇宙中并不孤独，当我们仰望繁星的时候，总有一天能够看到智慧的闪光。但是，这就需要解释费米悖论里的第二条，如果有外星人，他们为什么不联系我们？关于这一点，国内著名的科幻作家刘慈欣在《三体：黑暗森林》中给出了令人信服的解释，首先生存是文明的第一要义，其次文明在不断扩张，而宇宙中的整体物质保持不变。所以对于文明和文明而言，最有效的生存手段，就是消灭除了他以外的所有文明。所以所有的文明都小心翼翼地隐藏着自己，就像黑暗森林中带着枪的猎人，像幽灵般潜伏着，一旦被人发现，就很快会被消灭掉，在这个宇宙文明图景里，是死一样的沉寂。当然，国内另一位科幻巨擘：何夕则不认同这个理论，在他的笔下费米悖论变成了一个经济学的博弈，他在《人生不相见》中认为，能够跨越光年级别距离的文明必然是高级文明，他们对于资源是使用和消耗根本不是人类所能理解的，所以高级文明对于人类根本不屑一顾，对于太阳系这点少的可怜的资源也不在乎，从经济成本上考量，他们根本不会主动来联系人类。而人类这种低等文明又无法触碰到高等文明，自然觉得宇宙空无一物了。当然，除了这些从现实出发的解释以外，还有很多脑洞更大的解释，比如《致命接触》里，直接把我们的银河系设定为高等生物所创作的虚拟空间，一旦我们试图进行星际航行，就会导致空间的崩溃等等。

自旋为N表示转过360/N度以后就会和原来状态完全重合.例如正方形转过90度就和没转过一样,所以自旋为4.那个谁谁谁和他同学在做电子磁矩实验的时候发现电子应该不光有"围绕"原子核的"公转"角动量,还应该有围绕自己"自转"的自旋角动量,并且根据实验结果给出一个大概的值.文章提交以后,那个很没口德但是巨NB的泡利马上说:"放P,电子要是自旋它的表面线速度就超过光速了.你丫当爱老头吃大变长大的哪?"这两个学生于是很沮丧.不过历史最终证明,这是泡利一生仅有的两个错误之一.(另外一个是宇称不守恒)比较合理又简单的解释是,所谓电子的自旋并不是它自己在旋转,只是它自身的一个内禀的角动量而已.套用到宏观自旋角动量和其自身自旋之间的关系,就可以得到电子自旋为1/2的结论.这在宏观世界中是不可理解的.

二十世纪，促使铀核裂变要形成链式反应的关键在于中子。然而，在绝大多数情况下，中子释放速度极快，很难被铀核“俘获”。要解决这一问题需要找到一种减速剂，使中子被释放出来之后运动速度变慢，让铀核俘获，从而导致下一次裂变。几经大量的实验和探索，费米等人终于找到了理想的减速剂——纯石墨。

速度和时间、质量、温度、尺寸、亮度、弹性等一样，是人类为了描述、预测空间状态，所定义的度量衡，如果决定论在自然尺度下存在（非相对论量子力学中的海森堡不确定性表明人类尺度下无法应用决定论），那这些度量衡在客观上都是不存在的，可以说是从“相对概念诞生速度概念”。“速度就是在既定时间内，物体发生相对位移的能力的量化表达方式”。初高中运动学入门就是这样：“在一段时间δt内，某物体相对另一物体的位移尺寸为δs，我们就定义它的速度是每个δt内都会发生δs的位移，即δv=δs/δt”。而额外作用的“力使物体速度发生变化”，也就是使δv的“大小和/或相对方向发生变化”表现出的变速运动。以下全都是拓展内容，初高中不需要知道牛顿力学告诉我们，“质量产生引力”，所有的质点都在相互吸引，当在一个系统中的吸引没有达到完美平衡时，这个系统内部的质点就会产生相对位移，也就有了速度，同质量物质速度的大小与其携带能量大小成正比，所以可以认为是“质点受具有矢量特性的能量注入而产生了速度”。学习相对论以后，会获得一个新的概念：“质量使时空扭曲”，引力其实并不存在，原本平滑时空中的物质受其影响就会产生指向该质点的运动趋势，但相对论也提到运动物体的速度增大，其质量也随之增大（动质量），这与“质量产生引力--力使物体运动状态改变--运动状态改变产生质量”陷入了三角逻辑循环，并无法解释质量的来源。 从这往下是未经现象佐证的理论假设，同时带有个人视角的理解，因为个人水平的局限性可能会有很多错误，完全可以当胡说八道，要看的话权当扩展知识面在初步了解弦论（理论物理中的一个假说）后，我们又会获得另一个新的假定概念：万物源于振动，例如一维弦的振动（其实弦论中有弦也有点和薄膜），这个弦具有在三维扭曲抖动的能力，等于说当它开始扭曲抖动，它就会突然具有宽度与厚度，也就体现出了形而上学中客观事物的跳跃性（即非光滑连续），拓扑维数的1会直接变成2和3，不存在诸如1.4278619...之类的中间过渡。开弦和闭弦的振动产生玻色子与费米子，基本粒子与希格斯场耦合产生质量（早期并无法解释静质量为0的光子和胶子，实验甚至测得同为规范性玻色子的w&z玻色子具有质量，但是结合相对论的动质量概念，能窥得相对论量子力学的冰山一角，像耳熟能详的超导就属于这个物理分支研究的课题），在该假说中，宇宙中无处不在的希格斯场使基本粒子产生了自发对称性破缺，希格斯玻色子赋予其质量（即希格斯机制是使物体产生速度的原因）。关于光速不变的逻辑认知：对于人类观察者而言，只要是高于真空光速（简称光速）的相对运动，都是无法被观察到的，这也联系上了光速不变的公理。因为光的速度一旦被观测到大于光速，那就表示现象与方式的关系颠覆了人类逻辑学，因果并未一一对应，那么整个现有自然科学体系也就崩塌了，就连量子论也无法做到颠覆因果律，只是因为人类观察能力的极限无法同时记录量子的速度和位置（即没有能力及时收集所有因去预测果），而在微观层面无法使用一一对应的因果规律，只能使用概率性因果。要真正研究超光速就要有新的工具和理论（也许已经有这类工具了，但是我没有触及到），所以在如今无法观测证实的情况下，即便可能存在超光速的信息传递假说，快子假设啥的，对于我们这个阶段的人来说，也是应该根据奥卡姆剃刀原理摒弃的。PS：速度代表着相应空间状态描述函数是光滑的，而在客观事物中，并不存在光滑，这也反证了速度非客观存在，原因不仅是因为速度本质是人类定义，也因为它的运算是用的是牛顿数学工具，而牛顿数学和微分具有简便性的同时也产生了客观局限性（标度无限可分，即在拓扑维数概念中的二维，理论上能通过无限重叠产生厚度变成三维？），不过后来分形几何对经典数学的这一局限性做出了补充，使用豪斯多夫维数自相似性对数计算表示大自然多种标度的混乱程度。

碎纸片竖直方向做自由落体运动，由h=12gt2得运动时间t=2hg水平运动的速度近似认为等于风速，水平方向做匀速直线运动，则水平方向速度v=xt=xg2h代入解得  v≈3.3m/s故选A