十大著名物理效應，快來看看！（上）

二宗主

多普勒效應

無論是在地球上，還是在整個宇宙中，多普勒效應無處不在。

一輛正在鳴笛駛來的汽車，從它向我們靠近到離我們遠去，鳴笛的音調會發生變化，這是生活中最常見的多普勒效應。更具體地說，當聲源（或光源）相對于觀測者移動時，觀測者所接收到的聲波（或光波）的頻率會發生變化。

多普勒效應在天體物理學中的應用更為顯著，天文學家可以根據“紅移”和“藍移”來判斷一個天體是在離我們遠去還是向我們靠近。不同光波的頻率對應不同的顏色，向我們靠近的天體，光波會向藍光偏移，而遠離我們的天體光波會向紅光偏移。

蝴蝶效應

一只在亞馬遜河流域的蝴蝶揮動翅膀，引發了美國得克薩斯州的異常龍卷風……這個耳熟能詳的故事，實際上描述的是在一個復雜系統的狀態中出現的微小變化，可以在不久之后導致劇烈的變化。這種現象被稱為蝴蝶效應。

當氣象學家羅倫茲在談到蝴蝶效應時，他實際上想要表達的是“混沌”這一概念。在混沌系統中，一個微小的調整就可能產生一系列的連鎖效應，從而徹底地改變最終結果。

這種混沌效應幾乎出現在各種物理系統中。比如從量子理論上看，黑洞也會表現出類似的混沌行為。對于黑洞來說，哪怕是出現將一個粒子扔進黑洞這樣的微小改變，也可能徹底改變黑洞的行為方式。

邁斯納效應

當一種材料從一般狀態相變至超導態時，會對磁場產生排斥現象，這種現象被稱為邁斯納效應。1933年，邁斯納和他的博士后奧切森菲爾德在對被冷卻到超導態的錫和鉛進行磁場分布測量時發現了這種效應。

阿哈羅諾夫-玻姆效應

這是物理學中一個不太為人所知卻意義重大的效應。

在經典電磁學中，只有在粒子直接與電磁場接觸的情況下，粒子才會受到場的影響。但在1959年，阿哈羅諾夫和玻姆兩位理論物理學家提出，量子粒子就算從未直接與一個電場或磁場接觸，也能受到這個電場或磁場的影響。

現在，物理學家已經通過一系列實驗觀測到了阿哈羅諾夫-玻姆效應。

網球拍效應

網球拍效應描述的是當把一個網球拍的一面朝上，旋轉著將它拋向空中，球拍會繞著一個軸旋轉的情況。當球拍繞著橫軸旋轉時，會出現一種令人驚訝的效應：球拍除了會繞著橫軸進行360°的旋轉，幾乎總會出人意料地繞縱軸進行180°的翻轉。

這種效應是網球拍在拋擲過程中產生的微小偏差和擾動，以及三維剛體在3個不同的慣性矩下運動造成的。如果一個剛性物體有3個旋轉軸：軸1、軸2、軸3，也就是說它擁有3種不同的旋轉方式。其中，軸1的長度最短，軸3的長度最長，那么物體繞著軸1和軸3的旋轉最穩定，而繞著中間軸軸2則不穩定。這種奇怪的效應是經典力學的結果，我們可以通過歐拉方程計算出這種效應。