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力学科普小论文500字左右

2023-02-20 21:45 来源:学术参考网 作者:未知

力学科普小论文500字左右

世界上有确定的东西吗?

正如大家所知,1927年3月,海森堡在《量子论的运动学与动力学的知觉内容》论文中,提出了量子力学的另一种测不准关系,海森堡认为,科学研究工作宏观领域进入微观领域时,会遇到测量仪器是宏观的,而研究对象是微观的矛盾,在微观世界里,对于质量极小的粒子来说,宏观仪器对微观粒子的干扰是不可忽视的,也是无法控制点额,测量的结果也就同粒子的原来状态不完全相同。所以在微观系统中,不能使用实验手段同时准确的测出微观粒子的位置和动量,时间和能量。由数学推导,海森堡给出了一个测不准关系式: 。对于微观粒子一些成对的物理量,在这里指位置和动量,时间和能量,不能同时具有确定的数值,其中一个量愈确定,则另一个就愈不确定。所谓测不准关系,主要是普朗克常量h使量子结果与经典结果有所不同。如果h为零,则对测量没有任何根本的限制,这是经典的观点;如果h很小,在宏观情况下,仍然能以很大的精确性同时测定动量与位置或能量与时间的关系,但是在微观的场合就不能同时测定。实验表明,决定微观系统的未来行为,只能是观察结果所出现的概率,测不准关系已经被认为是微观粒子的客观特性。

海森堡提出了测不准关系后,立即在哥本哈根学派中引起了强烈的反响,泡利欢呼“现在是量子力学的黎明”,玻尔试图从哲学上进行概括。1927年9月,玻尔在与意大利科摩召开的国际物理学会议上提出了著名的“互补原理”,用以解释量子现象基本特征的波粒二象性,它认为量子现象的空间和时间坐标和动量守恒定律,能量守恒定律不能同时在同一个实验中表现出来,而只能在互相排斥的实验条件下出来不能统一与统一图景中,只能用波和粒子这些互相排斥的经典概念来反映。波和粒子这两个概念虽然是互相排斥的,但两者在描写量子现象是却又是缺一不可的。因此玻尔认为他们二者是互相补充的,量子力学就是量子现象的终极理论。“互补原理”实质上是一种哲学原理,称为量子力学的“哥本哈根解释”。30年代后成为量子力学的“正统”解释,波恩称此为“现代科学哲学的顶峰。”

1927年10月在布鲁塞尔第五届索尔卡物理学会议上,量子力学的哥本哈根解释为许多物理学家所接受,同时也受到爱因斯坦等一些人的强烈反对。爱因斯坦为此精心设计了一系列理想实验,企图超越不确定关系的限制来揭露量子力学理论的逻辑矛盾。玻尔和海森堡等人则把量子理论同相对论作比较,有利地驳斥了爱因斯坦。1930年10月第六届索尔卡物理学会议上,爱因斯坦又绞尽脑汁提出了一个“光子箱”的理想实验,

向量子力学提出了严峻的挑战。光子箱的结构很简单,一个匣子挂在弹簧称上,一个相机快门一样的装置控制匣子内光子的射出。每次射出光子的时间由快门控制,弹簧称上可以读出整个盒子因光子出射而减少的质量,根据大名鼎鼎的爱因斯坦质能关系: 得出光子的能量,这样原则上时间和能量不存在不能同时确定的问题。
据说玻尔看到这个装置登时口吐白沫,经过紧急抢救时的输氧加上彻夜的苦思之后,玻尔终于搬来了救星,呵呵,那竟然是爱因斯坦本人的广义相对论。发射出光子后,光子箱的质量减少纵然可以精确测出,然而弹簧秤收缩,引力势能减小,根据广义相对论的引力理论,箱子中的时钟会走慢,归根到底时间又是不确定了。
这次轮到爱因斯坦吐血三天了,他费尽心思找来的实验居然成了量子力学测不准关系的绝妙证明,还被玻尔等人堂而皇之的载入他们的论文之中。

既然在微观状态下,存在测不准关系,那么在宏观状态下,还存在测不准关系吗?这个我们应该能得出结论:当然存在测不准关系。我们做实验的时候,一旦到了处理实验数据就要同时算出相应的不确定度。这是为什么呢?测量结果都具有误差,误差自始至终存在于一切科学实验和测量的过程之中。任何测量仪器、测量环境、测量方法、测量者的观察力都不可能做到绝对严密,这就使测量不可避免地伴随着有误差产生。因此,分析测量可能产生的各种误差,尽可能可消除其影响,并对测量结果中未能消除的误差做出估计,就是物理实验和许多科学实验中必不可少的工作。但是,我们只能尽力减小误差,却不能消除它。

从上面可以看得出,世界上是不存在测得准的东西的,正所谓世界是辩证统一的,事物是相互影响的,既存在相对性,又存在绝对性。事物的测不准关系,就因为它既有相对性,又有绝对性,而我们通常所说的某某物重多少,高多少,等等看似绝对的数据其实是相对的。在某一个时段里,物体趋向于某个值的概率最大,因而我们就把这个值称作在这个时段里的相对准确值,它本是使不可能测准的。事物之间又存在着相互作用,因而又由于相互作用是具体的,因而是有限的,具有一定的认识意义;而本体则是抽象的,因而是无限的,并不具有任何确定的认识意义。所以,世界上并不存在确定的东西。

参考文献:
张三慧,《大学物理学<量子物理>》清华大学出版社2000年8月第二版34页35页
李士本,张力学,王晓峰《自然科学简明教程》,浙江大学出版社2006年2月第一版,68页.72页
资料来源:

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1筷子的由来
筷子是人类手指的延伸,手指能做的事它几乎都能做,而且不怕高温与寒冷。上古时代,因无金属器具,再因兽骨较短、极脆、加工不易,于是先民为了解决直接用手抓取热烫食物的困难就随手采摘细竹和树枝来捞取熟食。当年处于荒野的环境中,人类生说在茂密的森林草丛洞穴里,最方便的材料莫过于树木,竹枝。正因如此,小棍,细竹经过先民烤物时的拨弄,急取烫食时的捞夹,蒸煮谷物是的搅拌等,筷子的雏形逐渐出现。
2. 中国筷子文化
2.1中国筷子的历史
在汉代开始普遍使用“筷子”在中国先秦文献中称为“箸”,隋唐时期又称为“筯”,意为“助人就餐之工具”,它最早是以竹子为材料的,所以以“竹”字为头。我国明清时,民间的渔民和行船者,因“箸”、“筯”皆与“住”谐音,听感上有“停滞不前”的意思,不符合人们祈望兴旺发达的民族心理,故反其意改“住”为“快”,寄寓了人们对美好生活的向往,宋代以后又在“快”字上加个“竹”字头。中国人崇尚“民以食为天”,在食品的工艺上讲究色、香、味俱全,在餐具的造型、雕饰方面更是追求华丽、精美。筷子虽小,但在人类文明史上,却是一项了不起的科学发明。着名物理学家李政道博士指出:筷子“如此简单的两根东西,却精妙绝伦地应用了物理学上的杠杆原理。”一位外国学者从研究筷子的力学结构中发现,人们使用筷子,至少可牵动30多个关节和50多条肌肉运动,还能激发大脑,阻止和延缓脑细胞的退化,也就是说能够促进大脑功能的发挥。科学家们认为,长期使用筷子,可以使手指灵活,脑子聪明,有益于身心健康。由此可见中国的筷子在世界餐具中独树一帜。
2.2中国筷子的外观
形状大多为近似长方体或圆柱体或头圆尾方(暗合“天圆地方”),只在头部与尾部比较略细, “上端有棱,手握不转;下端光滑,不伤唇舌”;当然还有通体皆圆的,因为放在餐桌上容易滚动,加之上端手持部分易打滑,所以,现在餐桌上并不多见。为了表达对宾客的尊重,为了让餐桌上的人们既饱口福又饱眼福,主人在展示厨艺的同时还想展示餐具的品位和档次,宾馆酒家也想通过餐具的精美来营造温馨高雅的氛围,刻意追求筷子的质料和雕饰也就在情理之中了。有以金、银、铜铸造的,有以玉石、珊瑚雕饰的,古代还有以象牙、犀牛角做成的,不一而足。当然,普通大众使用的多为竹筷、木筷、树脂筷。

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