你在基礎學科中得到哪些感悟?

以具體的例子


如果突然發現自己好像搞出個大新聞,多半是自己實驗做錯了


我和神仙們之間的智力差距是客觀存在的,有時候比小白鼠和我的差距還要大。


剛學細胞培養的時候,隔半個小時就想看一眼,心裡老惦記著:污染了沒?貼壁了沒?開始長了吧?長滿了沒?是不是該換液了?是不是該傳代了?

——這是初戀的感覺。

後來手藝熟練了,人也懶了:不用看肯定貼壁了……不用看肯定沒污染……不用看肯定還沒長滿……不用看現在肯定長滿了……該傳代了?沒關係,這細胞的脾氣我還不熟?再放兩天都死不了……

——這是老夫老妻的感覺。

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既然有人贊那我再補充一個。

我做的第一個課題是關於微流控的。起初設計了一種晶元,內部編號1.0,但效果不好。於是不停地修改,一直修改到4.0版,效果仍然不好。但從拿到的數據來看,似乎最開始的1.0版應該是最佳設計。

於是我把1.0版的舊晶元翻出來又試了一次。出人意料地,效果竟然達到了預期目標。而之前為什麼做不好呢?因為那時剛剛接觸微流控,手藝不佳。而現在經過反覆練習,手藝比剛開始有了長足進步,於是效果就好了。

——閱盡千山萬水,原來你卻就在這裡。《牡丹亭》里最動人心扉的一句話,不是「良辰美景奈何天」,而是「姐姐,小生那一處尋不到,你卻在這裡」。


能學會多少是多少。

這句話貌似有歧義。。。我的意思是說不要貪多求難,學習的東西一定要和自己的能力相匹配。


In 3 dimensions, curves can form knot. In 4 dimensions, however, knots made using curves can be trivially untied by displacing them in the fourth direction. 【來自維基百科】

【意譯一下:三維的扭結不一定能打開,但是四維扭結是一定能打開的。】

某天看到這個我就頓悟了 生活中有很多「結」我們想結但是解不開 說不定就是因為我們執念太重 太想在此時此刻把它解開 如果把它們放著慢慢來【放入高維空間中】 說不定就能解開了呢~~

請叫我飛翔禪師23333333333


由 @yuanpeng li 答案中說到的「單頻聲音不耐聽」想到的。

音樂中那些動聽的聲音是什麼樣的呢?

下面是在信號與系統課上,老師做的一個演示實驗。

這是用iPad上的鋼琴軟體錄的一個Do的時域波形:

橫坐標是時間(秒),縱坐標是強度,這個波形表示一個隨時間的的往複運動,也就是產生這個聲音的振動。

對這個波形做個傅里葉變換看它的頻譜:

橫坐標是頻率(赫茲),縱坐標是強度。可以發現524Hz、784Hz、1048Hz……這幾個峰,它們分別約為某個頻率f的2倍、3倍、4倍……這個頻率f稱為Do的基頻,f≈262Hz。

注意,這個錄音里本身並沒有明顯的在基頻262Hz處的峰。

隨後把這個音讓一個志願者聽後模仿,志願者唱的Do如下:

同樣傅里葉變換:

發現在264Hz處出現了峰!

在播放的錄音里沒有264Hz附近的峰,志願者卻唱出了這個峰。

兩段錄音唯一顯著的差別就是幾個峰的幅度不同,而直接播放可以發現,這兩段錄音的音調聽起來沒有差別,只是音色不同。(這裡就沒法在知乎播放了)

駐波與物體振動:

這裡先解釋一些頻率成倍數關係的原因。實際物體振動常常伴隨著駐波,兩端固定的弦上的駐波模型可以解釋大多數物體的振動,包括鋼琴弦和人的聲帶。

一個機械波在弦兩端反覆反射,多個波疊加之後只能留下半波長為弦長1/n的波,其頻率就是某個固定頻率的n倍。

跑調後的Do:

用收音機調接收頻率時,調到某個頻率時聲音效果很好,如果這時把旋鈕往旁邊轉一點點,接收的頻率與電台發射頻率就有一個比較小的差別。這就相當於把原來成倍數關係的幾個頻率都分別加上了一個偏移量(根據模擬信號的調製、解調方法推導),這幾個頻率就不成倍數關係了。相應的,我們聽到的就是一些刺耳的雜音。

下面這個是剛剛那個鋼琴軟體Do音乘上一個cos(200t)之後的頻譜,相當於原來幾個頻率向左、右平移

frac{200}{2pi } Hzapprox 31.83Hz

一個有正常聽覺和樂感的人絕對不想聽這個第二次

從上面的實驗可以看出,人耳已經適應了這種駐波振動模式,會把一個由多個成倍數關係的頻率組合成的聲音聽成一個調。在這樣的聲音里,基頻決定音調,各個頻率強度的加權平方和決定響度,各個頻率強度的相對比值決定音色。而只有一個頻率的聲音,反而因為自然界很少見而讓人覺得奇怪、不好聽、音色單調。

所以要說感悟嘛……自然的東西是最美的。

做一些以人的感受為目的工程的時候,我們會把自然界的聲音、圖像儘可能真實的記錄下來,而不是自己去創造它。


1.天文學是一門大而全的學科,所以不必也不可能在掌握了「所有的」知識/技能後再去做研究,而是直接去做。對什麼感興趣就去做什麼,缺什麼學什麼,慢慢的框架就搭建起來了。

2.眼見不一定為實,但該信還是得信。

3.天文觀測就像是看脫衣舞,看得見的地方美不勝收,看不見的地方引人遐想……


21世紀絕壁不是生物的世紀!


既然250贊了就去匿了,節操神馬的乃身外之物

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6月1日更新

好多贊感覺好激動!

補了些圖,理論加了Sn1和Sn2~

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【元素擬人】圖片來自百度化學吧

作者:紫銘_

(侵刪)

走在校園裡,看到一對又一對的情侶,感嘆最近社會的大溶液中好多陰陽離子結合生成了沉澱。

但,沉澱是可以轉化的!

AgCl→_→AgBr →_→AgI

主角:

配角:

可故事並沒有結束

沉澱分很多種

陰陽離子1:1的居多,也有1:2的,2:1的,氫氧化鎂、氧化亞銅等等…(自行腦補情景)

不過

化學裡面有個東西叫配合物

嗯,就是高中化學裡學的銀氨溶液

這是怎麼製備的呢?

AgCl沉澱,再加氨水,然後!

一個銀離子就被兩個氨分子包圍了!

進到溶液去了!

這就是赤裸裸的眾星捧月啊!

六氯合鎳負離子中的鎳簡直就是開了後宮啊!

這叫六配位,一對六

但事情終究是不能完啊!

Lewis電子理論還沒講呢

電子酸鹼理論還分攻、受呢!

這過程令人浮想聯翩啊!

這叫Lewis酸鹼加合物啊!

唉…

俗話說的好,「軟親軟,硬親硬,軟和硬,不相親」。

節選自《無機化學》

就是以後再也不能直視Frustrated Lewis Pairs了…

剛剛研究了熱力學過程

而動力學,也就是反應過程也是很重要的

有機的取代反應內涵可深啦

這是Sn1機理

苄基正離子和叔碳正離子對於親核基團好上好下,所以!…

這個過程取決於X基團是否穩定,如果這個基團自身比較穩定(死宅),那這個碳正離子就很好形成,決速步(分手)能壘相對較低,反應易與發生。

——《基礎有機化學》

課後題:請解釋為什麼溶劑化作用類似於「助攻」?

但這至少是正常的追妹子程序,紛紛合合嘛。

但你Sn2又是個神馬意思?!

且看我Nu衝來!

您也太暴烈了點吧?!

有關過渡態的能量恕不多提。

然後,還有說分子內成環的!

分子內Sn2!

這信息量也太大了吧!

課後題:什麼時候需要分子內Sn2呢?多久發生一次?

學了化學之後,我的世界觀就成了這個樣子:看著路邊一對對虐狗的沉澱,再看看那個年年沉澱轉化的風流學長,又看看那不知道多少配位的學院女神,感覺這幫人形成酸鹼加合物不知道多少次了!!!

還是老老實實做溶液中的鈉離子吧…

有人提議學化學的畢業照應該這麼拍:

(轉自微信公眾號integle,侵刪)

我好特么想做碳酸根啊!

就算不是有機物啊!

二氧化碳也行啊!

有小夥伴說鈉也有像鉍酸鈉啊,醋酸鈾醯鈉啊等沉澱的,神馬的~

但那主角是鉍和鈾啊!

就算在沉澱里也就是燈泡啊!

課後題:請解釋「共沉澱」。

當然也有大逆襲的情況,比如惰性氣體氙也有大逆襲的時候,說來是六十年代的事了……

當然了,化學裡面還是有很多的特例的,比如常做親核試劑的苯環卻可以在特定情況下發生芳環上的親核取代!(這個自己腦補去)

暫時先到這裡


作為一個苦逼化學黨,真的很想吐槽,估計沒有那個大類專業比化學類專業有更多的實驗了(不要跟我說生物系!他們那是在養生物!!!=????(???*)),以前小的時候,覺得化學很好玩,現在才知道,根本不是那麼回事!

我是學材料的,化學和物理是材料學的基礎課,我在學校呆了兩年了,我可以說本專業的東西我學的很一般,都能掌握,就是考試的時候很普通,但是進了實驗室都得來看我怎麼動手。(牛皮有點吹大了(≧з≦))

下面是故事時間!

是時候展示我真正的技術了( ̄▽ ̄),說自己乾的挫事了◎▼◎,至今心有餘悸。那是一個晴朗的早晨,那個實驗用到重氮化合物,我唱著歌好基友他哼著小曲就去藥劑室搬試劑了,當時取1L的重氮化合物供大家一起,然後不小心滴到手上,當時就沒怎麼在意,剛好尿急,取完就去尿尿了,然後尿完發現那啥變色了!!!我了個擦,什麼鬼,大哥一輩子潔身自好,連女生手都沒牽過,這什麼情況,是屌要炸了嗎?不會是得性病了吧,哎喲我擦擦擦,屌要炸了要炸了,然後一看手,手指也變色了(→_→)。帶著絲絲小怕去了實驗室,就一直問老師:老大,這玩意沒毒吧,有沒有腐蝕性啊!哎呀我知道沒有,要是沾到了應該沒事吧,會不會有後續影響啊?

老師笑著對我說:沒事的,幾個禮拜顏色就消了。 草草草草草,幾個禮拜是什麼鬼,後來坊間一直傳著我在實驗室日了試劑瓶的傳說(說到這裡,我就想打死我基友)。重氮化合物是那種黃黃的顏色,沾到了怎麼洗都洗不掉,兩個禮拜就自己褪了。(ps:我想說,上廁所一定要洗手!不管是之前還是之後(? ̄ ?  ̄?))


一種思考和理解問題的方式。。

先簡單暴力,用少量的概念和假設演繹出大致正確的結論,此為框架。在此基礎之上,再做局部細節描述,引入更多的概念和假設。

簡而言之,任何對問題的描述,總是有層次的,一些概念是基礎的,是普遍的,而另一些概念是細節的,是局部的。


之前看到了一道概率題,大概的題面如下:

A擲一個20面的骰子,點數記為a;而B擲3個6面的骰子,點數之和記為b。二者中得到的點數較大的一方勝利。這個遊戲是否是公平的?進一步的,增加一個同樣擲一個20面骰子的玩家C,此時遊戲是否公平?

由於無論是20面的骰子抑或是3個6面骰子的期望都是10.5,且概率分布都是對稱的,所以不難看出第一種情況下遊戲是公平的。

但是對於第二種情況,由於B的方差相比A,C較小,因此隨著A和C們數目的增加,B的勝率是幾乎是隨著指數下降的。

題目雖然簡單,但是讀完之後卻有了一點點感觸--在只有一次機會的遊戲里,選擇一個循規蹈矩的策略是無可厚非的;然而對於winner-take-all的遊戲而言,有時候僅僅不犯錯是遠遠不夠的。


相干性好的光源非常吸引人,但是不耐看。

單調的聲音非常引人注意,但是不耐聽。

是不是不知道哪裡應用?

最早的光源用火,後來白熾燈,然後光管,現在led,甚至寶馬用激光車頭燈,相干性越來越好,但是越來越讓人不舒服。

聲音的更明顯,蜂鳴器那麼小功率居然做到比廣場喇叭還明顯的效果,難道你沒有想過為什麼嗎?

這些道理用這句總結比較好:和而不同為美!


說一說光電效應吧,高中的時候學過,早忘了,十多年後再次讀到,會心一笑。像極了愛情中的痴男怨女,當然也包括曾經的自己。

光電效應的現象,簡單來說,就是高頻率的光轟擊金屬,能將電子轟出,即使功率很微弱也可以,只是轟出的電子數目較少罷了。然而如果換用低頻光,哪怕功率極高,一個電子也轟擊不出來。兩個分離的導體也就更難擊穿!

在當時,這是一個匪夷所思的實驗現象,不應該是功率越高,越能轟出電子嘛???頻率是個什麼東西???牛頓的經典力學和光的波動說完全不能解釋這這一現象,而最終普朗克公式:能量=普朗克常量*頻率,認為能量是量子化的才能解釋這一現象。

這個實驗成為光的粒子性的論據,某種程度上成為了量子力學理論建立的開始。而量子力學到現在仍然是未能完全解釋的一門理論。而經典學說又是那樣的顯而易見。

跟追姑娘真是一樣一樣的:

如果你和姑娘的頻道不一樣,費再大的勁,她也毫無反應。你錯了嗎?她錯了嗎?或許都沒有,這只是我們還沒弄懂,也有可能永遠弄不懂的規律決定的必然結果。真不是一門宏觀角度可以理解的學問。所有通常情況下正確的規律,在這兒統統失效!!

不像嗎?那為什麼男女之間沒感覺叫做 不來電 ?

答題時正聽著SHE的「你是電,你是光,你是唯一的神話,我只愛你,you are my super star!」

對我的影響:相信好愛不難,需要我使勁追的姑娘,一定不是我的菜!趕緊撤!


1 鞭毛轉動一圈需要11個質子,所以生活不易(這條記得不是很清楚了,如果有錯請指正)。

2 人和猩猩有99.9%的相似性,所以自己沒什麼了不起。

3 30億個鹼基對里哪怕只錯了一個,就掛了。所以每個人都已經是幸運兒了,也不要抱怨自己不完美,因為如果不完美,早就沒有你啦!

4 生存的意義有兩點:個體的存活、種族的延續。很多看似不合理的現象,比如逼婚、出軌、女性拜金、父母逼孩子考大學考公務員等等,也就釋懷了。


沒有最多,只有更多。

冪集的基數定理:設A是一個集合,那麼A的冪集的基數大於A的基數。

遠在古希臘時期,人們認為沒有一個無窮集比另一個無窮集大,這一觀點持續了兩千多年,直到1891年,康托證明了集合之冪集的基數比本身的基數大,人們才對無窮集合的大小有了新的認識。

當然這句話的意思可以時消極的也可以是積極的。沒有最多知識,只有更多知識,我們為什麼還要追求知識?


互不相識的人,在餐館等地方落座時,很少會坐到一張桌子上,除非已經沒有空桌了。像在火車站這種地方,人一般是從檢票口開始由近及遠坐下,同一排一般會隔一個空位坐一個人。另外,人際關係越近,同等程度關係的人越少。活脫脫的核外電子排布規律。

---------------6.2---------------

久經考場的大概都有這種見聞:章末測試卷分數不高的,期中期末的分數不一定低。所以能得出結論:若試題數目多少一定,考的範圍越廣,題的整體難度就越低。這不就是壓強變化規律么……

楞次定律和勒沙特列原理已經不能用相似來形容了。兩者在某種程度上意味著:變化一定會遇到阻力。所以,*咳嗽*,歷史的車輪碾過來的時候務必小心避讓。

人類的探索與世界的真實之間,就像雙曲線及其漸進線一樣,只會接近,不會相交。然而我無比希望被打臉。


我們學校博士畢業的時候除了提交博士論文,還要交一篇哲學論文,而且核心內容就是這個問題!

在我看來,自然科學的研究最關鍵的就是學到「科學發展觀」,就是從自然科學和自然科學的研究中提煉出普適的,有邏輯的思維方式,並且把這種思維方式應用於日常生活中。

注意,此自然科學的思維不適合於炒股,以及哄女朋友…


學會了不賭博 因為在賭博中期望自己收益超過數學期望的 是不理性的人 概率論教授如是說


換個角度,基礎學科是研究客觀規律的學科,即發現規律詮釋規律,引導我們認識世界。從上小學接受基礎學科教育至今,作為一個接受了n年理科教育的學生,這種學習逐漸培養了一種理性思考問題的方式,這種方式讓我自信的解決了以前解決不了的問題,讓我解開了以解不開的心結。所以呢?

所以,從基礎學科的學習中得到的最大的感悟是即使跳出學科之外面對生活、工作種種問題時我都應盡量時刻保持一種理性、客觀、嚴謹的態度去努力解決,相信科學,在知識的海洋面前保持謙卑,不再聽天由命,不怨天尤人

基礎學科的知識確實給了我許多生活工作中滿滿的正能量這些足夠了吧


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