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57.哪种材料可以取代硅，成为下一代支持微电子产业发展的材料？
随着加工技术的进步，硅材料在微电子产业领域还能发展很长一段时间，硅材料的加工工艺已经相当成熟，不是说取代就能取代的。我们现在研究新材料，并没有抱着取代硅的目的，只是希望能找到性能更好的材料来满足不同领域的需求。
任何一种材料都有自己独特的性能，现在还没有一种材料能面面俱到，我们只能对新材料因材施用，取长补短。举个例子，现在比较火的石墨烯与硅相比迁移率高，电导率高，柔性透明，因此在透明柔性导电膜领域有着潜在的应用价值，但石墨烯也有它的问题，其开关比很低，无法用于逻辑器件。再举个例子，现在兴起的类石墨烯二维半导体材料与石墨烯相比虽然迁移率不够高，但光电性能非常独特，在单光子激光器等光电器件的研究中非常重要。
画重点：信息社会是一个多样化的社会，材料也是多样化的，各种材料互帮互助，能满足社会进步的需求才是最重要的。
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58.两平面镜夹成一个小于180°的角，夹角中放一物体，为什么在夹角中看到不止两个物体的像？
很明显，两个镜子共形成了三个虚像。
我们把左中右三个虚像记为像1、像3、像2（不要怀疑你的眼睛，数字没有标错），把左右两面镜子记为镜1、镜2。这个现象可以这样解释：物体在两面镜子中分别形成两个虚像（像1和像2）；然后像1在镜2中、像2在镜1中分别形成虚像。两个虚像相互重合叠加形成像3。像3继续在镜1、镜2中成像，但是新的像和之前的像都是重合的。所以，最终结果就是两面镜子形成了三个像。
你可能会问，虚像怎么在镜子中成像？其实物理过程是这样的：物体反射的光经过镜1的反射形成像1，反射光对镜2而言和摆在像1处的物体发出的光完全一样，所以镜1的反射光又经过镜2反射形成了像3，而像3的位置就是摆在像1位置处的物体经过镜2所成虚像的位置。说句人话就是，通过画光路你会发现像1和像3与镜2镜面对称，所以也可以说像3是像1在镜2中的虚像。一般来说，当夹角可以被360整除时，虚像个数是（360/度数）-1，读者可以自行分析无法整除的情况。
脑洞篇
01.可不可以算出伞的最佳撑法？
这个问题好可爱。
这个很好算嘛。指导思想是，伞面应该尽量与雨滴的运动方向垂直。这样，用雨的横向速度（因为有风嘛，所以有横向速度）减去（矢量减）你运动的横向速度，就得到了雨相对于你的横向速度。这个横向速度与雨滴垂直下落的速度的比值，是雨滴与地面夹角的余切值。这里套一下反余切函数，你就得到了想要的夹角值。伞把向着雨势方向倾斜，这个夹角就是倾斜的伞把和地面的夹角。
思考题：在雨中打伞，人怎么移动淋雨最少？
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02.为什么光走的路程总是最短？光怎么知道那条路最短？
这个叫费马定理，严格的表述是：光走过的路程总是一个泛函极值（一阶泛函导数为0）。问题是，为什么光知道这条路径是一个极值呢？（这条路径总是最短的，有些情况下也是最长的，但总之是极值。）光有意识吗？
光当然没有意识了。这个定理让人不舒服的一点在于，它不是一个局域的理论，不是“前一瞬间的物理状态决定下一瞬间的物理状态”那种理论。它是一个总揽全局的理论，就好像光已经走过了无数条路径，最后选了一条最短的。
不过，这还真的比较接近事实（容物理君坏笑一下）。在量子力学中有一个路径积分表述：我们可以认为光在运动的时候同时走过了所有可能的路径，然后各个路径互相干涉叠加抵消（这有点像薛定谔的猫，又有点像光学中的菲涅尔原理），最后得到的就是这道光的实际路径。而在经典极限下，也就是当普朗克常数趋于0的时候，那些不是泛函极值的路径迅速干涉抵消干净，最后剩下的经典路径就是一条一阶泛函导数为0的极值路径。
（想了解更多的同学快去翻翻费曼的物理学讲义吧。这个问题里面营养很多的，都是可以细嚼慢咽的那种。）
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03.既然光速是定义值，人们为什么要用299792458米/秒？为什么不定义个好记的，比如300000千米/秒？
这就说来话长了，咱们得从物理学的源头说起。
几千年前，人们定义了最早的两个物理量：长度、时间。有了长度和时间，人们自然就可以定义速度了。力学发展起来后，我们又定义了加速度、力、动量。再往后，物理大厦越来越高级，我们又定义了更多的物理量：电流、电压、电感、介电率、磁化率……
我说这些，目的是让你心中有一个意识：物理量的出现是有先后顺序的，后出现的物理量在单位的选取上一定要遵从已出现物理量的单位习惯，否则容易乱套。
长度的国际单位是米，它最早的定义是通过巴黎的地球子午线长度的1/40000000，而时间单位秒的最早定义是地球自转一次所花时间（一天）的1/86400，这里86400=24×60×60。
人们从17世纪就开始测量光速了，在19世纪测出的光速已经很接近现在的测量值了。1862年，傅科（Jean-Bernard-Léon Foucault）的实验测得的光速是298000千米/秒。
同时期，英国物理学家麦克斯韦提出了麦克斯韦方程组，统一了电磁学，也证明电磁波的真空传播速度等于真空介电常数与真空磁导率的乘积的平方根的倒数。他发现这个速度与光速高度一致，从而断言光也是电磁波，这一点后来得到证实。
历史课补完了，现在我们回到问题。光速是定义值吗？可以是。我们可以把光速定义为真空介电常数与真空磁导率的乘积的平方根的倒数。
那我们为什么不把光速定义为300000千米/秒，而要用299792458米/秒这么奇怪的数？因为299792458米/秒是在原有长度时间单位制下的实际测量值。我们可以把光速定义为300000千米/秒，但那会与已经出现的物理量的单位习惯产生冲突。
可是，光速是可以用理论推导出来的量，这并不是一个完全独立的实验测量值，这个矛盾该如何解决呢？
理论推导告诉我们的其实是这样一件事：真空介电常数、真空磁导率、光速，这三者只有两个是独立的。这就好办了，后出现的物理量遵从先出现的物理量的习惯。在这里，真空磁导率是辈分最小的软柿子。我们重新定义它就好了。这就顺便解决了很多朋友的另一个疑惑：为什么真空磁导率的值（4π×10-7 特斯拉·米/安培）这么整齐？因为这根本就是人为定义的呀！
后记：为了更精确、更严谨地定义国际单位，对于米的定义，人们在1967年抛弃了依赖地球的老办法，改成了“光走1秒的距离的1/299792458”。秒的定义也经过了修改，现在的定义基于能够保障其精确性的铯原子振荡频率。
以上就是米和光速这对冤家的故事。
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04.在台风的风眼扔一颗原子弹会怎么样？
物理君要赞美这个脑洞！哈哈！
这应该没什么影响，原子弹的冲击波范围也就十几千米吧。一个大点的台风风眼直径动辄二三十千米，更不要说外围几百上千千米的气旋了。原子弹连风眼都填不满。大自然说，你们人类完全不够看啊。
我知道，这肯定不是你们想要的答案。那我们来脑补一个特别特别大的原子弹和一场小型台风吧！
首先台风眼是地表的低气压中心。大气从四面八方流向风眼，然后在风眼外围涌向高空。在那里丢一颗原子弹，原子弹释放的大量热量会使台风中心的气压短时间升高。这使得台风短时间减弱。然而这并没有（那个什么）用，热空气会迅速往上层大气涌，这又加剧了地表的低气压，于是更猛烈的台风即将产生。