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1. 初中物理力學論文1000字!!急啊！！ 最好是初二的學生的思維寫的！謝了

物理力學是力學的一個新分支，它從物質的微觀結構及其運動規律出發，運用近代物理學、物理化學和量子化學等學科的成就，通過分析研究和數值計算，闡明介質和材料的宏觀性質，並對介質和材料的宏觀現象及其運動規律作出微觀解釋。主要包括靜力學、動力學、流體力學、分析力學、運動學、固體力學、材料力學、復合材料力學、流變學、結構力學、彈性力學、塑性力學、爆炸力學、磁流體力學、空氣動力學、理性力學、物理力學、天體力學、生物力學、計算力學
物理力學主要研究平衡現象，如氣體、液體、固體的狀態方程，各種熱力學平衡性質和化學平衡的研究等。對於這類問題，物理力學主要藉助統計力學的方法。
物理力學對非平衡現象的研究包括四個方面：一是趨向於平衡的過程，如各種化學反應和弛豫現象的研究；二是偏離平衡狀態較小的、穩定的非平衡過程，如物質的擴散、熱傳導、粘性以及熱輻射等的研究；三是遠離於衡態的問題，如開放系統中所遇到的各種能量耗散過程的研究；四是平衡和非平衡狀態下所發生的突變過程，如相變等。解決這些問題要藉助於非平衡統計力學和不可逆過程熱力學理論。
物理力學的研究工作，目前主要集中三個方面：高溫氣體性質，研究氣體在高溫下的熱力學平衡性質(包括狀態方程)、輸運性質、輻射性質以及與各種動力學過程有關的弛豫現象；稠密流體性質，主要研究高壓氣體和各種液體的熱力學平衡性質(包括狀態方程)、輸運性質以及相變行為等；固體材料性質，利用微觀理論研究材料的彈性、塑性、強度以及本構關系等。
物質的性質及其隨狀態參量變化規律的知識，無論對科學研究還是工程應用都極為重要，力學本身的發展就一直離不開物性和對物性的研究。
近代工程技術和尖端科學技術迅猛發展，特別需要深入研究各種宏觀狀態下物體內部原子、分子所處的微觀狀態和相互作用過程，從而認識宏觀狀態參量擴大後物體的宏觀性質和變化規律。因此，物理力學的建立和發展，不但可直接為工程技術提供所需介質和材科的物性，也將為力學和其他學科的發展創造條件。

2. 請舉出一個現代科學技術發現和發明的例子

中國葯學家屠呦呦在1971年發現青蒿素。青蒿素是繼乙氨嘧啶、氯喹、伯喹之後最有效的抗瘧特效葯，尤其是對於腦型瘧疾和抗氯喹瘧疾，具有速效和低毒的特點，曾被世界衛生組織稱做是「世界上唯一有效的瘧疾治療葯物」。

上個世紀60年代，瘧原蟲對奎寧類葯物已經產生了抗葯性，嚴重影響到治療效果。青蒿素及其衍生物能迅速消滅人體內瘧原蟲，對惡性瘧疾有很好的治療效果。屠呦呦受中國典籍《肘後備急方》啟發，成功提取出的青蒿素，被譽為"拯救2億人口"的發現。

2015年10月8日，中國科學家屠呦呦獲2015年諾貝爾生理學或醫學獎，成為第一個獲得諾貝爾自然學獎的中國人。多年從事中葯和中西葯結合研究的屠呦呦，創造性地研製出抗瘧新葯——青蒿素和雙氫青蒿素，獲得對瘧原蟲100%的抑制率，為中醫葯走向世界指明一條方向。

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與以往的抗瘧葯物不同，青蒿素抗瘧機理的主要作用是通過對瘧原蟲表膜線粒體等的功能進行干擾，首先作用於食物泡膜、表膜、線粒體，其次作用於核膜、內質網，對核內染色質也有一定的影響，最終導致蟲體結構的全部瓦解，而不是藉助於干擾瘧原蟲的葉酸代謝。

其作用機制也可能主要是干擾表膜一線粒體的功能，作用於食物泡膜，阻斷營養攝取的最早階段，使瘧原蟲較快出現氨基酸飢餓，從而迅速形成自噬泡並不斷排出於蟲體外，瘧原蟲最終損失大量細胞質而死亡。

具體葯理作用分兩步：第一步是活化，青蒿素被瘧原蟲體內的鐵催化，其結構中的過氧橋裂解，產生自由基；第二步是烷基化，第一步所產生的自由基與瘧原蟲蛋白發生絡合，形成共價鍵，使瘧原蟲蛋白失去功能死亡 。

3. 三種導帶的優缺點

傳熱的三種形式分別是熱傳導、熱對流和熱輻射。

熱傳導是由於物質的分子、原子或電子的熱運動或振動，使熱量從物體的高溫部分向低溫部分傳遞的過程，任何緊密接觸的物體，不論其內部有無質點的相對運動，只要存在溫度差，就必然會發生熱傳導。

熱對流是指流體中質點發生相對運動而引起的熱量傳遞，熱對流僅發生在流體中。

熱輻射是由於物體發出輻射能而使熱量傳遞的過程，是一種通過電磁波傳遞能量的方式。

要說以上三者的優缺點，必須要有實例，應為它們的優缺點不是絕對的，而是相對的，在不同的應用，它們的優缺點也就不同，比如用電飯煲工作主要是通過熱傳導和熱對流兩種方式進行的，而微波爐工作主要是通過熱輻射進行，只能說它們各有各的用途。絕對的是：熱對流必須要在流體中進行，而不能再真空中傳遞，而熱輻射則可以在真空中傳遞。

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6. 數學與人類時空觀

人類對時空認識的探討
摘要：人類對時空的認識經歷了一個漫長、復雜和曲折的過程，在遠古時代人們認為天方地圓，後來有了牛頓的絕對時空觀，又有了愛因斯坦的相對論時空觀，建立了在混沌分形理論基礎上的時空觀，近年又出現了在「光速改變」（VSL）理論基礎上的新時空觀，而建立在「超弦理論」基礎上的多維時空更讓人感到人類對時空的認識是一個永無止境又難以定論的話題。
關鍵詞：天方地圓 絕對時空 相對時空 混沌分形 光速改變 超弦理論 多維時空

物理學和現代高科技經過百年的飛速發展，人類已經進入了一個全新的時代。但是物理學仍然面臨許多迫切需要解決的問題，愛因斯坦終生沒有解決的統一理論至今沒有解決，另外弦理論還需要完善，宇宙大爆炸學說對普朗克時間[宇宙誕生的0.（42個零）1秒前]和黑洞的無奈，還有一些重大物理實驗和所觀察的現象無法用現有理論進行解讀。伴隨著新世紀到來物理學所面對的也和百年前一樣是層層迷霧，超越愛因斯坦理論的物理學理論有可能出現。人類對時空的認識是一部不斷發現、糾正、完善和挑戰前人理論成果的科學。下面筆者從天方地圓的平直時空觀到愛因斯坦相對論時空觀，以及建立在超弦理論基礎上的多維時空理論進行簡介和探討如下。
一、古老「天圓地方」的平直時空觀
人類至產生以來，就可望對自己生存的環境有一定的了解，對時空觀念有一個初步的印象。在中國上古神話中就有盤古開天，清則上升為天。濁則下沉為地之說，他們認為天方地圓。因大神共工撞倒不周山撐天柱，所以天傾西北，地傾東南，則有日月星晨從東方升起，西方降落。人類從產生時起就不斷地研究時間和空間的問題。人類為了生存和發展，要了解宇宙，了解天氣的變化，想知道風雨雪雷電是怎樣產生的，一年四季如何變化，何時播種，何時收獲。天與地本來是個巨大的空間，激發了我們的無限的想像和興趣，可在封建社會，人們一直認為他們生活的在絕對平面上，地球是平的。有人稱之這一時期宇宙定律為畢達哥拉斯定理（國人稱之為勾股定理），既a2+b2 = c2，「畢達哥斯拉定理不僅在數學上的美是合理的，同時通過近代對它的研究還產生了著名的費馬定理。費馬定理在上個世紀80年代和90年代才被證明。 a2+b2 = c2不僅具有幾何的美，更反映了人類對時間和空間的美的認識。它是一種平面思維的時空觀。是人類認識自然的第一個重大的完美的定理。」（轉至朱偉勇 朱海松《熱抽象》P7）
近代由於航海發達等因素，人們看到遠處出現的船不是簡單的由小到大，而是好像從遠處海平面以下鑽出來一樣，於是人們開始對海平面是否真的平，地球是否真是無限大的平面開始的懷疑，由於對地球形狀的各種猜測，其中畢達哥達斯從球形是最完美的幾何體的觀點出發，認為大地是球形的，太陽、月亮和行星作勻速圓周運動思想。他認為地球沿著一個球面圍繞著空間一個固定的「中央火」轉動，另一側有一個「對地星」與之平衡。這個「中央火」是人類永遠看不見的。他認為天上發光體必然有十個，這十個天體到中央火之間的距離同音節之間有同樣的比例關系，以保持星球的和諧，從而奏出天體的音樂。這使人想起了目前的超弦理論。（參考朱偉勇 朱海松《熱抽象》P5）。

二、以「經典力學」為理論基礎的絕對時空觀
希臘人用幾何方法來解釋行星的運動，公元2世紀時出現的托勒密地心體系就是這些學說的代表。這個體系統治了十四個世紀之久，直到16世紀哥白尼日心體系的出現，到了17世紀以慣性系為基礎的伽利略相對性原理的出現。於是有了以牛頓三大運動定律和萬有引力定律為基礎的經典力學的建立，也有了以經典力學為基礎的絕對時空觀念。牛頓認為絕對真實的數學時間，就其本質而言，是永遠均勻地流逝，與任何外界無關。絕對空間就其本質而言是與任何外界無關的，它從不運動，並且永遠不變。認為空間是立體的，OX、OY、OZ構成三維立體的空間，而且他把空間和時間分割開來，空間對時間沒有明確定義，而是一個自然流動的均勻變化軸。經典時空認為同時的絕對性，時間間隔的絕對性，空間距離的絕對性，質量的不變性。所以時間、長度和質量這三個基本物理量在經典力學中都與參考系（觀察者）的運動無關。

3.以「光速不變」為理論基礎上的相對論時空觀
1905年，愛因斯坦連續發表了5篇文章中，狹義相對論徹底改變了人們的時空觀念。根據這一理論，「時間或空間因時因地而異，會發生膨脹或收繳」。後來這個理論發展成為一種用來解釋宇宙現象的引力理論，既廣義相對論。狹義相對論兩條基本假設是：一是相對性原理。在不同的慣性參考系中，一切物理規律都是相同的；二是光速不變原理，不管是有哪個慣性參考系中，測得真空中的光速都相同。
關於「同時的相對性原理」的說明要從「愛因斯坦的奶牛夢」說起，愛因斯坦在青少年時做了一個很特別的夢，其夢境如下，在一個風景如畫的牧場上有許多奶牛在帶電的柵欄附近懶散的吃著草。當農夫給柵欄通上電時，農夫看到三頭牛依次跳起來，而站在對面的愛因斯坦卻看到三頭牛一起跳起來。（參考《比光速還快》/P11¬¬¬¬---P8/喬奧.馬古悠(Joăo Magueijo)著）那麼在以上現象中，農夫和愛因斯坦誰錯了？答案是誰都沒錯，這就是相對性原理。如圖1所示，當在A位置的農夫合上電源開關起，電流以光速向奶牛的方向運動，當B牛受到電擊跳起的景象回到農夫眼前所用總的時間為： 其中C為光速，同理農夫看到C位置的牛跳起距開關合上的時間為： ；農夫看到D位置的牛跳起距開關合上的時間為 。由於三頭牛距農夫的距離不同，所以對農夫來說三頭並不是同時跳起的。對於在農夫對面的觀察者E來說，由於光和電傳播的速度相同，因此，他看到的是三頭牛同時跳起，對於同一類事件，由於觀察者的位置不同，看到的其發生的時間是不同的，這就是相對性原理。愛因斯坦認為宇宙中不會有絕對靜止的場所，從而否定了牛頓的絕對坐標，他認為任何慣性系（靜止或勻速運動的系統）都與靜止場所（坐標）沒有區別。這就是狹義相對論的基礎之一「相對性原理」。而狹義相對論的另一個基礎就是「光速不變原理」，既使觀測者或光源在移動，光對於觀測者總是以每秒30萬千米的速度行進。
相對論一個核心問題就是認為時間並不是絕對的，高速運動（接近光速）的物體，時間流速變慢，用公式 表示。其基本原理如圖2所示，若飛船以接近光速向前飛行，在飛船中有一束光由A射向B，根據相對性原理，在飛行過程中，飛船上的人觀測到的光運動的時間為： ，既相對於飛船上的觀測者光走的是直線；而在飛船外看到飛船運動的觀測者來說，這條光線是由A射向D，光線運動所用的時間是： ；顯然由於SAD≻SAB=SCD，則有t2≻t1，也就是說對於飛船外的觀測者來說，相對於飛船內的觀測者，光線運動的時間變長了。
相對論的另一個核心問題是認為高速運動物體（接近光速），空間（長度）將發生收縮。用公式 表示。其基本原理如圖3所示，在A處的觀測者首先看到飛船的船頭C，而此時的船尾在E處，當觀測者的目光看到船尾時，船尾已經運動到了D點，而此時船頭運動到了C點，這樣對觀測者來說，他看到的飛船長度只是SCD長度，而不是飛船的原來SCE的長度，飛船在運動方向上被壓縮了。
狹義相對論的一個令驚奇的預言就是宇宙間任何物體運動都有一個速度上限，這個上限就是光速。也就是說無論用多麼先進和技術對物體怎樣加速，物體的速度都不可能超過光速，物體被加速時，其質量增大，所以物體越接近光速，加速就越困難，根據公式 可知，要想使物體達到光速幾乎是不可能的。這一點我們僅通過光子在運動時有質量，在靜止時沒有質量就可見一斑。質量和能量是一會事，用公式 ，既用很小的質量轉化為非常大的能量，這也是狹義相對論的一個關鍵點。
綜上所述愛因斯坦關於同時的相對性、運動的時鍾變慢、運動的空間收縮和運動的質量變大這四個觀點已經徹底顛覆了牛頓的絕對時空觀念。而愛因斯坦在把狹義相對論加以發展，將引力也納入考慮之中建立起來的廣義相對論引入的四個原理讓我們對時空有了新的認識。其廣義相對性原理如下：一是等效原理既在加速運動的場所觀測出現的慣性力在本質上與引力沒有區別，如在下落的箱子中，引力被慣性力完全抵消，引力滑失，這就是等效原理。二是引力使光線彎曲，因為光在運動時有質量，所以也受到萬有引力作用，因此光線在地球或太陽附近發生了彎曲，這可以通過日全食時對隱藏在太陽後面星體的觀測得到證明。黑洞也是光線彎曲或受到引力作用的一個證明。三是引力使空間發生彎曲，質量大的天體使光線彎曲，光在空間彎曲的部分也是直線行進，其結果就是在大質量的天體附近空間發生了彎曲，或者說整個宇宙是一個捲曲的空間。四是引力使時間流動變慢，引力越強，時間流動的越慢，在引力特別強的黑洞附近的天體，離它越近，時間流動越慢。如果行進到黑洞視界，時間甚到會停止。與狹義相對論不同的是，在引力強的地點，時間流動不是相對變慢，而是必然變慢，這一點在全球定位系統的運行中，已經得到了證明，且科學家們如果不去修正由於引力變化引起的時鍾效益，衛星系統定位就不會在准確了。

四、以「混沌分形」為理論基礎上的新時空觀
自然界中大部分不是有序的，平衡的，而是處於無序的、非平衡的和隨機的狀態之中，它存在著無數的無序狀態。在非線性世界裡隨機性和復雜性是其主要特徵。但在表現之下還存在著某種自然規律。混沌分形理論以新的手段來處理這些難題，透過撲朔迷離的無序混亂現象和不規則形態，提示隱匿在復雜系統內部的規律，以及局部和整體之間的聯系。
大物理學家約翰•惠勒（黑洞的命名者）說過，將來一個人如果不能熟悉混沌與分形，他就不能被認為是科學上的文化人。分形理論是美國科學家曼德勃羅（B•B•Mandel brot）1975年第一次提出「分形Fractal」 作為一個集合提出來的。分形理論的建立和迅速發展，涉及到幾乎整個自然科學和社會科學。分形從字面上來說，分形是極其零碎而復雜的，但又有自相似和自仿性，它們在自然界中普遍存在。如變幻莫測的雲彩、雄渾壯闊的地貌、彎轉曲折的海岸線、生物神經網路、不斷分叉的樹枝、江河及支流的走向網路等等。面對這些事物與現象，傳統科學顯得束手無策，而分形理論卻大顯身手，成為研究這些復雜事物的有力武器。所謂分形最簡單的例子就是一棵樹，如折其一主幹、分枝、小杈，你會發現它們會有驚人的相似之處，小樹杈很像大樹的模型，大樹又像小樹的放大；又如江河的三角洲的相似之處，我們可以從地圖上、飛機上、地面上看到從大到江河、小到小溪及細流，其分支形態與三角地帶的幾何形狀成有很多相似之處；又如人體從大到動脈、靜脈、小到毛細血管、其走向和分支形態都有同樣的相似之處，這就是大自然讓我們見到的分形理論。我國的一句名言「齊家、治國、平天下」是說一個人如果能治理好一個家庭，就能治理國家，也能平天下，這是分形理論在社會學上的體現；而「一葉知秋、一芽知春」也是分形理論的早期應用。就連《三國演義》的開篇「話說天下大勢，合久必分，分久必合」也是分形理論在歷史發展中的應用。綜上所述，分形理論是我們對時空觀的一次重新的認識。

關於混沌的探索早在二十世紀初許多科學家在研究三體問題中就提出來了，我們知道運用牛頓力學很容易計算出二體運動的軌道，而太陽、地球、月球這三個天體之間共同的運動規律到現在還沒有很好的解釋，這就是所謂三體問題，也是混沌問題研究的一個重要開始。因為在這個問題中包含許多我們認識自然界的基本的、原始的、直覺的、創新的東西在裡面。這需要新思維、新理念、新方法、新理論。在這種歷史背景下，人類從新認識自然和時空的理論混沌學出現了。「蝴蠂效應」作為研究混沌問題的著名例子，已經成為許多了解混沌學的一個窗口。「蝴蠂效應」是說明在已經建立的軌道上，在微小的干擾下，運動軌道會發生巨大的變化。為了描述混沌的復雜性系統的極端敏感性，洛淪茲打了個比喻，在南半球某地一隻蝴蝶的偶然扇動翅膀所引起的小氣流，幾個星期後可能變成席捲北半球的一場龍卷風。「十月革命的一聲炮響，給中國傳來了馬列主義」就是引起中國革命和世界社會主義革命的「蝴蠂效應」。而一棵馬蹄釘跌倒一個王子，一個王子輸掉了一場戰爭、一場戰爭失掉了一個王國，同時也改變了整個世界，這就是歷史發展中的「蝴蠂效應」。混沌學研究的是無序中的有序，許多現象既使遵循嚴格的確定性的規律，但大體上仍然是無法預測的，混沌事件在不同的時間標度下表現的相似的變化模式，這與分形在空間標度下表現的相似性十分相似，混沌主要討論非線性動力系統的不穩、發散的過程，但系統在相空間總是收斂於一定的吸引子，這與分形的生成過程十分相似。混沌學與分形理論在很大程度上依賴於計算機的進步，並向傳統的數學提出了全新的挑戰。由於混沌理論的不確定性，和未來的不可預測性和無序中的有序，難免讓人想起中國的易經、外國的星象術和一些宗教活動及預測等是否可以歸納為人們經過幾千年的探索所解決問題的一種混沌現象呢？而在撲朔迷離的宇宙學中，人們只想用現有普遍的規律解釋所觀測到的天文現象，而最新的研究在宇宙中有許多我們不可知和難以解釋的現象，如2003年10月美國加州理工學院邁克.•布朗（Mike Brown）等科學家發現的新天體能否算做太陽系的第十大行星，在海王星外為什會有大角度傾角軌道天體，在海王星外發現的大約1000多棵行星運動有什麼樣的規律，在宇宙學中還多少現象也許只能用混沌和分形理論去探索和解釋。

五、建立在「光速改變」（VSL）新理論基礎上的時空觀
伴隨著新世紀到來，物理學所面對的也和百年前一樣是層層迷霧，超越愛因斯坦學說的物理學理論有可能出現。而劍橋大學理論物理學博士喬奧.馬古悠(Joăo Magueijo)提出的VSL理論（varying speed of light 「光速改變」理論）是近年來出現的解讀宇宙寘實本質的一個不凡的瘋狂點子，因為他向愛因斯坦理論的核心發起了挑戰。VSL理論是：光速在早期宇宙比現在快，這么假設的話，至少部分宇宙問題不需要暴脹理論就可以解釋，事實上在運用光速改變理論解決宇宙之謎時，宇宙幾乎在告訴我們，光在以前行進得較快，而最基本的物理學理論似乎必須構建在比相對論更寬的結構上。讓人興奮的是近期澳大利亞國立大學的物理學家們利用稀土元素鐠的硅酸晶體，製造出一個「超級光陷阱」。成功將光束「凍住」一秒鍾，既然光束能被凍住，那不就是從實驗否定了光速是不可改變的理論，證明光速是可以改變的。 按VSL理論里，光速不僅會隨宇宙演化而變化，也會在不同空間發生變化，在接近行星與恆星時，這種效應幾乎察覺不到，但是靠近黑洞時會有更劇烈的事清發生，研究方程表明，在視界時光速本身可能變為零。根據保守的VSL理論，如同狹義相對論里，光速應是個速限，只是可能會隨地點不同而相異，你的速度永遠必須比當地的C小，所以當速度極限降到零時，你將遇上終極紅燈，你必須停在VSL黑洞的視界前。在懸崖邊，你的自殺企圖將初被阻止。VSL黑洞會封閉防止災難。無論我們如何定義時間，這些時鍾在靠近黑洞時會滴答的不一樣，然而生物過程本身便具有電磁本質，也就是說人們老化的速度事實上便是極佳的電子時鍾。我們發現在接近黑洞時，我們會老化的更快，不是因為愛因斯坦所說的時間延滯效應所造成，而是因為電磁作用的發生速度更快所致。因此當我們接近一個VSL黑洞時，心跳會加速，老化也會更快，或者倒過來說，當我們以自己生命的步調來測量，會看到自己朝向視界的運動變慢了。也就是說，就我們來看，接近視界要花上永恆的時間，然而若是C維持恆常，則可能只有一秒閃過而已。在VSL之下，視界更近，但是也是更難達到。VSL黑洞的視界就像是無窮遠的目標，像太空無法觸及的邊緣，界限之後存在著奇妙的永恆。
VSL理論更驚人的理論意義在於當C可能在時間我空間里改變之後，又可能出現一個「快速道路」，建立在VSL場理論和宇宙弦的形式出現，沿著這些弦的方向光速可能會更高，在靠近弦之處的光速會變得更大，彷彿是一個超光速覆蓋包含宇宙弦，這會創造一個走廊，具有一個極端高的速度極限延伸到宇宙，而這正是太空旅行所企求的一條快車道。但這甚至比快車道更好！沿VSL宇宙弦，時間仍然延滯效應，但是唯有當旅行者的速度相比於光速時（在這個理論里意味關C當地值），這種效應才會變得明顯，既然沿著一個VSL宇宙弦時，C值可能會更高，所以可能在已經是很高的速度移動時，卻仍然比C的當地值慢得多，因此時間延滯將可忽略。所以人類可以沿著快速道路超速移動，探索宇宙最遙遠角落，但仍然比當地光速慢的多，他將能夠避開「雙子佯謬」的效應，在他返回時還是跟自己的孿生兄弟一般年紀。他不僅能夠在有生之年拜訪遠方的星系，也可以在同代人有生之年返回家園。VSL理論將會改變我們對自己在宇宙中的看法，也會改變我們對於外星生命接觸的期望。

六、建立在「超弦理論」基礎上的多維時空
目前，有一新的理論認為，在亞原子的世界裡，也就是在極度小的超微空間中的基本粒子不在是我現實中能夠觀察到的粒子，所謂基本粒子的存在只是一種微小振動的弦在微觀世界的表現，這就象我們現實生活中看到的弦樂器中的一根普通的弦，它能奏出多種美妙的音樂。而在超微觀世界中，正是有許多我們用現代任何儀器都無法觀察到的弦的振動，形成一個豐富多彩的微觀基本粒子大家庭。超弦理論認為世界是多維的，我們現在是生活在三維空間，或加上時間軸的四維時空中，而按其理論推導，應當還存在六維甚至是十維時空，讓人不解的是，按照這種多維時空理論，通過數學的方法不難推導出愛因斯坦的狹義和廣義相對論，相對論理論不再是天才的愛因斯坦的假想為基礎建立起來的理論，而是通過嚴謹的數學理論推導出來的結論。在建立弦理論基礎的多維時空理論下，把宇宙中的四種基本的力（強相互作用、弱相互作用、電磁力和萬有引力）得到了統一，困惑物理學界多年的大統一理論在這個多維的超時空理論基礎上得到了完美的解決。超弦理論和多維時空理論雖然完美和令人著謎，由於需要巨大的人類近幾個世紀都不可能獲得的能量（1028電子伏，是我們現在加速器可獲得最大能量的1015倍），因此，這種理論屬人類似乎永遠難以通過實驗來驗證的理論。這一理論能否長期存在下去也許就只有上帝才知道。
說到多維時空，我們不得不從一維世界講起，這里我們假如存在一個「直線國」，那裡生活的人，他們每個人都生活在直線這樣的一維時空里，他們只能生活在直線上，在他們的國度里根本沒有平面這個概念，假如有一天，有一個直線國的人突然離開了直線，於是在他們的國度里就很難理解，這個人為什麼會突然消失，這對直線這個一維空間的人是不能理解的，這就是一維世界。二維世界應當只是一個平面，假如有這樣一個「平面國」，那生活在這個國度的人只有平面的概念，對他們我們完全可以畫地為牢，只要你用筆畫一個圈，他們就永遠無法離開這個圈，因為在他們的世界裡，根本就沒有向上這個概念，假如有一個球經過他們的世界，那他們也只能看到一個從小到大，又從大到小的圓，最後，變成一個點後消失，至於球從那裡來，最後消失到什地方，那對他們來說是不可想像的。三維世界就是我們現在生活的世界，在這個世界裡人們認為空間是絕對的，對於他們來說，四維是不可想像的，也是不存在的，這就象前面說過的牛頓絕對時空觀，他把時間和空間割裂開來，認為空間是絕對的，時間是均勻流淌和永恆不變的。愛因斯坦打破了牛頓的絕對時空觀，建立了空間，時間組成的四維時空，他認為時間和空間都是相對的。那麼，存不存在五維時空呢？從數學的角度，早在十九世紀五十年代，德國數學家黎曼超越了歐幾里幾何學，提出了四維空間的概念，創造性的提出了一個全新的被後人稱之為黎曼幾何學，為統一物理學所有定律做好了理論准備。二十世紀，多維理論又一次成為科學界的熱門話題，有科學家重新提出了多維時空的理念，並進行了有效的計算，值得一提的是愛因斯坦的相對論中美妙的質能方程，就是通過數學的早期弦理論推導出來的，這不得不讓人感到大自然之奇妙。
近來，弦理論已經成為物理學界一個熱門話題，物理學家們認為。宇宙中不但存在五維時空，還存在六維甚至是十維時空，在早期的宇宙中，處於一個絕對真空中的奇點，此時存在一個十維時空，但十維時空是不穩定的，於是產生了我們這個宇宙的創生，在宇宙創生時期，十維時空斷裂為四維時空和六維時空，六維時空收縮為無限小的奇點，四維時空處於宇宙的大爆炸階段，於是有了現在我們這個暴脹的宇宙，倡導十維時空學說的科學家們認為我們這個宇宙在爆炸中創生，將來會變成收縮中的宇宙，並再次收縮為一個奇點，然後在重復宇宙創生的一幕，這就是宇宙的未來。多維時空理論能夠很好的把愛因斯坦終沒能解決的大統一理論進行完美的解釋，並統一了人類目前所認識的自然界的四種相互作用力。《時間簡史》作者，物理學家霍金認為宇宙最終要用量子理論來解釋，我們生活的這個宇宙是眾多平行宇宙中的一個，對於宇宙就像是飄在空中的眾多肥皂泡一樣，每個肥皂泡都是一個宇宙，各個肥皂泡之間是沒有任何聯系的，這就是霍金近來提出的新的宇宙觀，他認為我們只不過是生活在多維平行宇宙中的一個，如果有可能在兩個宇宙之間打開一個洞，也就是所為的蛀洞，那麼人類通過這個蛀洞就可以實現超越時空的旅行。

七、超越時空的外層空間的三類文明
在結束本文之前，讓我們在了解一下前蘇聯天文學家卡爾謝夫（Nikolai Kardashev）曾經以下面方式對人類未來文明進行分類。他認為：一類文明控制了整個行星上的能源的那種文明。這種文明能夠控制氣候，阻止地震，在地殼中采礦，以及在海洋中收割。這種文明已經完成了其在太陽系的探險。二類文明是控制太陽本身能量的文明，並不意味著被動地獲取太陽能。這種文明可以開采太陽能。這種文明的能量需求如此之巨大，它直接消耗太陽能量來驅動機器。這種文明將開始局部恆星系統的殖民化。三類文明是控制整個星系能量的文明。就能源而言，它控制數十億個星系統的能量。它可能掌握了愛因斯坦方程組，能夠隨意操縱時空。也許這種對未來文明的分類是錯誤的，但他確實就能量方面對物理定律進行了合理的解釋。我們人類科學技術進入高速發展只走過了短短的幾百年的歷史，目前，還沒有具備第一類文明的條件，人類在距走進第一類文明還有許多的路要走，還有許多風險。如核危機，現在人類所儲存的核武器已經足夠毀滅幾次地球上的現代文明，假如某個人類狂人發動核戰爭，那地球將在核冬天中走向荒漠，也許今天的火星就是明天地球的命運。現在伴隨著人類現代化進程的加快，人類生存環境變的越來越脆弱，而人口的爆炸式增長和現代建築的增多，人類賴以生存的土地將越來越少，地球將成為鋼筋水泥組成的城堡，環境污染、能源危機、自然災害等諸多因素使這看似強大的人類將變得空前脆弱，任何人類預想到的或預想不到的、自然的、人為的突發事件都可能使這個藍色星球處於極度危險之中甚至是毀滅。最後筆者衷心的祝願人類能夠珍惜環境、珍惜和平、珍惜大自然的和諧發展，祝願人類平安的走向高明文明和高度現代化。

主要參考資料：
1、《比光速還快》/喬奧.馬古悠(Joăo Magueijo)著/趙文譯/湖南科學出版社/2005年5月/長沙
2、《熱抽象》/朱偉勇 朱海松/廣東經濟出版社/2003年9月/廣州
3、《在愛因斯坦的時空旅行》/J.Richard Gott著/劉軍譯/長春出版社/2004年1月/長春
4、《超越時空》/加來道雄/劉玉璽 曹志良/上海科技教育出版社/1999年5月/上海
5、《現代物理與高新技術》/何寶鵬/「廣義相對論原理與應用」/張學榮/廣東科技出版社/2000年1月/廣州

7. （2011長沙模擬）質量為2kg的物體（可視為質點）在水平外力F的作用下，從t=0時刻開始在平面直角坐標系未

A、由圖甲圖得到物體在x方向做勻速直線運動，速度大小為v_x=