已经证明。相对论百是关于时空和引力的基本理论,主要由阿尔伯特·爱因斯坦创立,依据研究的对象不同分为狭义相对论和广义相对论。相对论的基本假设是相对性原理,即物理定律与参度照系的选择无关。狭义相对论和广义相对的区别是,前者讨论的是知匀速直线运动的参照系(惯性参照系)之间的物理定律,后者则推广到具有加速度的参照系中(非惯性系),并在等效原理的假设下,广泛应用于引力场中。相对论极大地改变了人类对宇宙和自道然的“常识性”观念,提出了“同时的相对性”、“四维时空版”、“弯曲时空”等全新的概念。它发展了牛顿力学,推动物理学发展到一个新的高度。狭义相对性原理是相对论的两权个基本假定,在目前实验的观测下,物体的运动与相对论是吻合很好的,所以目前普遍认为相对论是正确的理论。
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21世纪是知识爆炸的时代,大学物理也不例外。这是我为大家整理的大学物理学术论文,仅供参考!
中学物理中的物理模型
摘要:本文阐述了物理模型的概念、功能,中学物理教材中常见的六种物理模型,物理模型在中学物理教学中地位和作用,以及中学阶段在物理模型的教学过程中应该注意的若干问题。
关键词:中学物理;教学;物理模型
一、物理模型的概念及功能
物理学所分析、研究的实际问题往往很复杂,有众多的因素,为了便于着手分析与研究,物理学往往采用一种“简化”的方法,对实际问题进行科学抽象化处理,保留主要因素,略去次要因素,得出一种能反映原物本质特性的理想物质(过程)或假想结构,此种理想物质(过程)或假想结构就称之为物理模型。
物理模型按其设计思想可分为理想化物理模型和探索性物理模型。前者的特点是突出研究客体的主要矛盾,忽略次要因素,将物体抽象成只具有原物体主要因素但并不客观存在的物质(过程),从而使问题简化。如质点模型、点电荷模型、理想气体模型、匀速直线运动模型等等。后者的特点是依据观察或实验的结果,假想出物质的存在形式,但其本质属性还在进一步探索之中。如原子模型、光的波粒二象性模型等等。
人们建立和研究物理模型的功能主要在于:
一是可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差,从中较为方便地得出物体运动的基本规律;
二是可以对模型讨论的结果稍加修正,即可用于对实际事物的分析和研究;
三是有助于对客观物理世界的真实认识,达到认识世界,改造世界,为人类服务之目的。
二、中学物理教材中经常碰到的几种物理模型
物理模型就它在实际问题中所扮演角色或所起作用的不同,可分为:
1.物理对象模型 即把物理问题的研究对象模型化。
例如质点,舍去和忽略形状、大小、转动等性能,突出它具有所处位置和质量的特性,用一个有质量的点来描述,又如点电荷、弹簧振子、单摆、理想变压器、理想电表等等,都是属于将物体本身的理想化。
另外诸如点光源、电场线、磁感线等,则属于人们根据它们的物理性质,用理想化的图形来模拟的概念。
2.物理过程模型 即把研究对象的实际运动过程进行近似处理。排除其在实际运动过程中的一些次要因素的干扰,使之成为理想的典型过程。
如研究一个铁球从高空中由静止落下的过程。首先应考虑吸引力,由公式F=GMm�r2可知,铁球越接近地面,F就越大,其次还要考虑空气阻力、风速、地球自转等影响。这样考查铁球下落运动过程就显得十分复杂,研究起来十分不便。为此,我们在研究过程上突出铁球下落的主要因素,即受重力作用,而忽略其它次要影响,并把重力视为恒力,通过如此简化,使研究问题简化,其研究结果也不致影响到基本规律的正确性。从而成为物理学中一个典型的运动过程,即自由落体运动。这种物理模型称之为过程模型。
教材中的匀速直线运动、简谐振动、弹性碰撞;理想气体的等温、等容、等压、绝热变化等等都是将物理过程模型化。
3.物理条件模型 如自由落体运动规律就是在建立了“忽略空气阻力,认为重力恒定”的条件模型之后才得出来的。力学中的光滑斜面;热学中的绝热容器;电学中的匀强电场、匀强磁场等等,也都是把物体所处的条件理想化了。
4.物理等效模型 即通过充分挖掘原有物理模型的特征去等效具有相似性质或特点的现象和相似运动形态的物质和运动。如将理想气体分子等效为弹性小球,并用弹性小球对器壁的碰撞去解释和推导气体压强公式,用单摆振动模型去等效类比电磁振荡过程等等。
5.物理实验模型 在实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,然后根据逻辑推理法则,对过程作进一步的分析,推理,找出其规律,得出实验结论。
如伽利略就是从斜槽上滚下的小球滚上另一斜槽,后者坡度越小,小球滚得越远的实验基础上提出了他的理想实验――在无摩擦力情况下,从斜槽滚下的小球将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去,从而推翻了延续两千多年的“力是维持物体运动的不可缺少”的结论,为惯性定律(牛顿第一定律)的产生奠定了基础。
再如在研究电场强度时,设想在电场中放置一个不会引起电场变化的点电荷,去考查它在各点的F�q值等等。
6.物理数学模型 即建立以物理模型为描述对象的数学模型,进行对客观实体近似的定量计算,从而使问题由繁到简。如单摆的摆线与竖直方向的夹角不得大于50,使弧线计算转化为三角计算等等。
三、物理模型在中学物理教学中的地位和作用
1.建立正确鲜明的物理模型是物理学研究的重要方法和有力手段之一
物理学所研究的各种问题,在实际上都涉及许多因素,而模型则是在抓住主要因素,忽略次要因素的基础上建立起来的。它具有具体形象、生动、深刻地反映了事物的本质和主流这一重要属性。
如“质点”模型,在物体的宏观平动运动中,描述运动的物理量位移、速度、加速度等对同一物体来说其上各点都相同,在这些问题的研究中,运动物体的大小和形状是可不考虑的,故可将运动物体质点化,即用质点模型来取代真实运动的物体。
2.正确鲜明的物理模型本身就是重要的物理内容之一,它与相应的物理概念、现象、规律相依托
人们认识原子结构的进程中,从汤姆逊模型到卢瑟福模型的飞跃就是生动的反映。
爱因斯坦光电效应方程的建立成功地解释了光电效应,而它是建立在反映光粒子性的“光子”模型之上的。
诸多的事实都在说明大凡物理现象、过程、规律都直接与之相应的物理模型关联着;一定的物理模型又是最生动最集中地反映着相应的物理概念、现象、过程和规律,二者密不可分。
3.正确鲜明的物理模型的建立,使许多抽象的物理问题变得直观化、具体化、形象化
例如,电场线对电场的描述,磁感线对磁场的描述。分子模型对理解分子动理论的基本观点,原子核式结构对a粒子散射实验现象的解释;光子模型对光的粒子性的理解等等,凡是学物理的人都会感受到物理模型所给予的无可争辩的重要作用。
四、物理模型的教学要着眼于学生掌握建立正确鲜明的物理模型这一根本方法
物理模型是物理基础知识的一部分,属物理概念的范畴。学习前人为我们创造的各种物理模型是完成教学内容的重要组成部分,培养学生掌握这一方法,即对一个具体的物理内容、现象或过程能反映出一幅鲜明的“物理图景”,是培养学生科学思维能力的一个重要方面。为此,我们在教学中应注意如下几点:
1.讲清各物理模型设计的依据。物理模型看上去是独立的,但设计物理模型的思想是相通的。
2.讲授物理模型要前后呼应,触类旁通。运动学中建立的“质点”模型,发展到质点动力学中,万有引力定律中,以至物体转动问题中,还可引伸到单摆中的摆球,弹簧振子中的振子,甚至帮助我们建立电学中的点电荷模型,光学中的点光源模型。
3.物理模型思维贯穿在物理教学的过程中,随着人们对某个物理问题认识的不断深刻和提高,物理模型也必将随之完善和准确。例如对于光本性的问题,人们从牛顿的微粒说,惠更斯的波动说、电磁说、粒子说到波粒二象性,在此发展过程中光的模型也随之一次次地得到深化。
4.在平时的例题教学中也是处处体现了物理模型的重要地位和作用。解答各类物理习题,学生能否依据题意建立起相应的物理模型,是解题成败的重要环节。如果解题者所理解的题意中的物理模型与命题者的设计模型一致,题意就必然变得清晰鲜明,习题的难点便会随之而突破,这种例子是垂手可得的。
总之,物理模型的教学确实需要我们予以足够的重视,这个问题对提高我们的物理教学水平关系甚大。
物理猜想与中学物理教学
【摘 要】阐述物理猜想在中学物理教学中的意义及教师在物理课堂教学中引导学生进行物理猜想的方法。
【关键词】中学 物理猜想 物理教学
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889(2014)11B-0076-02
随着基础教育课程改革的逐步深入,在新课程标准中,对高中生在学习物理过程中的学习能力提出了更高的要求,由此教会学生运用物理猜想方法可以让学生更有效地学好物理。为了促进中学生学会运用物理猜想方法,新课程的物理教材刻意设计了许多研究物理现象的活动。以此增进学生对物理知识的理解,提高学生学习物理知识的能力,例如提出问题、猜想与假设、合作与交流等能力。这些基本能力是确保科学研究各种物理现象得以顺利进行的前提和基础。只有通过猜想、假设,并经过许多的研究活动,才能使研究物理现象过程顺利完成。根据笔者这十多年的教学经验,总结出物理猜想对高中物理教学的作用以及如何通过物理猜想提高物理教学的经验,现浅谈自己的看法。
一、物理猜想对中学物理教学有着重要的意义
新课标义务教育阶段的物理课程中,提出要鼓励学生积极大胆地进行科学研究,使学生从基本的科学研究过程中学到科学研究的方法,最终达到提高他们的科学研究能力的目的。使学生养成尊重事实、大胆想象的科学习惯,发扬研究真理的科学精神;培养学生敢于质疑、勇于创新、战胜困难的信心和决心。在中学物理教学中教师的作用是引导学生进行科学猜想,引导学生进行科学探索活动,提升他们的科学探索创新能力。鼓励他们在研究活动过程中,根据已经了解的物理知识和物理现象,进行猜想与假设,然后设计实验,通过亲自动手做实验来验证自己的猜想与假设。因此,要达到新课标中的要求,笔者认为猜想在新课程标准的教学过程中的运用起到了关键的作用。物理猜想的运用是教育教学发展的要求,也是促进物理教育教学改革和发展的需要。笔者认为运用物理猜想法在中学物理教学中有以下几个重要的意义。
1.提高学生学习兴趣和增进学生学习主动性
学生往往对新生事物比较好奇,都希望能够尽快了解其中的知识、规律和奥秘。如果在中学物理教学过程中多鼓励学生对所要学习的物理现象猜想出其可能出现的某些现象或规律,那么不但能增强学生的新奇心,而且还能激发学生的探究意识和能力,使他们更能积极地深入到学习新知识当中。锻炼和培养中学生的物理猜想能力,能提高学生对研究物理问题的兴趣和欲望。兴趣和欲望正是学生学习物理知识的动力。因此,物理猜想是提高学生学习兴趣和增进学生主动学习的好方法。
2.提高学生的思维能力
在中学物理教学过程中,教师要经常通过提出问题并引导学生根据他们现有知识和理解问题的能力进行猜想,经过观察、实验、归纳、总结等进行严格推理和验证,使学生在学习物理知识的过程中逐渐提高他们的发散思维能力,也使他们思想更加灵活。因此通过猜想法不仅使学生容易理解和掌握物理知识,而且有利于提高学生的思维能力。
3.有利于学生巩固所学的物理知识
物理猜想是学生根据自己的思维意识进行推测,是开放性的思维方式。经过对事物仔细观察和辩别认识,提高了学生对事物整体性的研究,促进学生的思维进程,使学生迅速地理解和掌握新知识。如果这些新知识是由学生自己主动猜想后经过验证推理得来的,那么学生就比较容易接受。因此,这些物理现象及规律就会深深刻印在学生的心里,巩固这些新的物理知识。
4.培养学生创新能力
在新课程标准中,特别着重对中学生创新能力培养。科学的物理猜想是培养中学生创新能力的主要方法之一。科学的物理猜想对中学生创新能力的培养起着积极的作用,它能提高学生的反应能力和灵活解题能力。因此,科学的物理猜想能够非常有效地提高中学生的创新能力。
二、教师在物理课堂教学中引导学生进行物理猜想的方法
教师在教学过程中为了尽可能地发挥学生的想象能力,要根据学生现已掌握的物理知识、兴趣爱好和想象能力等引导学生提出猜想。教师如何更好地引导学生运用已掌握的物理知识和技能来构建出新的物理猜想呢?笔者认为,教师在实际教学过程中需要讲究提出猜想一些方法。
1.启发学生根据自己各种经历、各种经验和已学的知识提出猜想
科学发展的经验告诉我们,科学的猜想并非胡乱猜测,它需要有科学依据,要根据学生的经历、经验、生活常识等提出猜想。爱因斯坦创立的“相对论”起初就是根据前人的经验、自己的经历以及自己掌握的科学知识提出的猜想,然后通过观察、推理、推导、证明,才提出了理论依据,最后才建立了举世闻名的“相对论”。例如,在学习“自由落体运动”时,先让学生观察羽毛和铁片在有空气的玻璃管中同时下落的情况,再启发他们猜想如果将玻璃管中的空气抽出后,再让羽毛和铁片同时下落会出现什么情况。让学生猜想并记下这些猜想,然后通过演示实验让学生观察,最后得出结论。这种通过启发学生猜想和实验演示相结合的教学方法,更能加深学生理解所学的物理知识。
2.激励学生讨论,诱发物理猜想
在教学过程中学生引导学生进行猜想时,应该将学生分成几个组,让各组提出各自不同的猜想,并由他们各自陈述自己猜想的理由和依据。激励他们讨论、争辩,经过讨论和争辩提高他们对物理猜想的兴趣和对物理猜想的积极性。例如,在学习“牛顿第二定律”时,将同学们分成两个小组,一组猜想物体的加速度与力的关系,另一组猜想物体的加速度与质量的关系,然后让他们分别做实验,得出结论。教师在课堂中认真听取各组学生的观点后,引导诱发他们讨论并猜想加速度与力及质量的关系,最后总结出牛顿第二定律。这样能更好地完成教学任务,取得更好的教学效果。
3.鼓励学生大胆猜想
在教学过程中许多学生由于害怕自己提出的猜想被其他同学取笑或者自己提出的猜想不正确被老师责怪而羞以启齿,这时教师应该鼓励、引导学生大胆猜想,消除他们的顾虑。例如,研究玻璃的折射率时,可以猜想单色光通过平行玻璃砖后传播方向是否发生改变。先鼓励学生大胆进行猜想其出射的方向,并记下来。不管他们的猜测是否合理、准确,教师都要持平和的态度,让实验验证结果。只有这样才能提高学生的学习积极性,增强学生科学猜想的意识。
4.创造良好的猜想条件
在教学过程中,当教学到有利于培养学生猜想能力的内容时,教师应该积极引导鼓励学生进行猜想。例如,在“楞次定律”教学中,教师在课堂演示让磁体的N极靠近闭合的铝环的实验之前,先启发学生猜想让磁体的N极靠近闭合的铝环时会看到什么现象,让磁体的N极去靠近有缺口的铝环时又会看到什么现象。然后通过实验引导学生注意观察实验现象。同样,让磁体的S极去靠近闭合的铝环时又会出现什么情况。总之,教师要尽最大可能为学生进行猜想创造条件。
物理猜想既是一种自由尝试,也是一种严谨的创造,因此,在教学过锃中,教师要善于抓住每一个有利于提高学生猜想能力的机会,鼓励学生大胆猜想,从而提高他们的思维能力,增加他们学习物理的兴趣,进而提高物理教学的效率。
【参考文献】
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这要从何说起啊你怎么知道时间慢
爱因斯坦根据相对论提出了很多假想的实验,好像有几百个,在他的那个时代,实验条件不行,做不了实验。后来技术进步了,人们就按照爱因斯坦的方法做实验,目前为止,只要是做了的实验,实验结果和爱因斯坦当时根据相对论理论得到的结果完全符合,也就是说,他在脑子中完成了几十年后才可以做的实验,而且得出相同的结论。当然,他的很多假想实验由于目前的技术还是无法达到,还是不能做,如果能找到一个他的假想实验和现实实验结果不同,相对论就要进行修改了。向爱因斯坦致敬!!总有一天我会比他强的
学术动态 №1213 卢所北京部 2005/06/3 摘 要 主要介绍目前国内非主流派研究相对论,挑战相对论的简况。在论述对单纯从数学完美出发的广义协变原理的研究与挑战时指出,毛泽东于1974年与李政道谈话时表示,他完全不能理解对称在物理学中会被捧到如此高的地位。实际上,数学完美方面的对称理论依赖于极为高深的数学工具,单纯为了普及的目的也要发展数学完美方面的不对称理论(但其符合物理方面的对称性,如能量守恒原理等);即从物理意义出发而不是从数学完美出发,发展和应用这种不对称理论以取代广义相对论等对称理论。这可能是一个正确方向,也可能是中国人的优势和特长。我国部分学者已经在建立这种不对称理论以取代相对论方面迈出了重要而坚实的步伐。另外,针对等效原理,时空理论,相对性原理,光速不变原理和超光速,洛仑兹变换,相对论的若干结果(尺缩钟慢等)以及统一理论等问题论述了研究与挑战相对论的主要成果。超越相对论的途径主要有三个。第一个:完全抛开牛顿理论和爱因斯坦理论,建立全新理论。其中部分新理论可以导出或涵盖牛顿理论和相对论的有关公式。第二个:保留相对论的合理部分,修改和革新爱因斯坦理论。第三个:回到牛顿的出发点,修改和革新牛顿理论。最后,包括超越相对论在内,更广泛更重要的问题是中国科技界如何重现四大发明时代的辉煌,对于这个问题,许多人认识到:中国科技界绝对不能跟在别人的后面爬行,必须尽量发挥自己的优势,包括从几千年灿烂文化和科技成果中吸取营养,实现跨越式的前进。中国科技界最大的优势是什么?是中国科技工作者对唯物辩证法与自然辩证法的理解与掌握超过其他任何国家的科技工作者,而且在应用唯物辩证法与自然辩证法方面已经取得初步成果。关键词 相对论;研究;挑战;超越前言2004年6月,联合国大会第58次会议通过决议,确立2005年为“国际物理年”。中国物理学会在2005年新年寄语中说,伴着新年的钟声,“世界物理年”——每个物理学工作者自己的节日终于来到我们身边。在这激动人心的时刻,让我们追忆过去,展望未来,使“物理”这一基础学科重新辐射出迷人的光彩。新年寄语中还说,爱因斯坦在1905年完成那些旷世之作时只有26岁,他对自然界运行规律的非凡洞察力令所有物理学家赞叹不已。可是,百年已过,爱因斯坦并未被超越。爱因斯坦真的无法超越吗?1988年诺贝尔物理奖得主.莱德曼坚信,在全球60亿人口中,一定有一颗年轻的、与爱因斯坦同样智慧的心等待着被发掘。让我们去寻觅,共同努力创造物理学光辉的未来!提到“世界物理年”,必然要提到爱因斯坦,必然要提到相对论。然而不同的人,对于爱因斯坦和相对论的评价是不一样。至于如何超越爱因斯坦,如何超越相对论,更是仁者见仁,智者见智。在古老而辽阔的中华沃土之上,包括主流派与非主流派在内的一大批有识之士正在为超越爱因斯坦,超越相对论进行艰苦卓绝的奋斗。特别值得提出的是,在资金极少、条件奇差的情况下,在研究相对论与挑战相对论的非主流派之中产生了许多可歌可泣的事迹与众多的丰硕成果。由于这些成果只有极少数能够公开发表,为了比较全面地反映国内非主流派研究相对论与挑战相对论的主要成果,根据北京相对论研究联谊会和吴水清会长的工作安排,在许多同行与前辈的大力支持下,我们在力所能及的范围内,根据收集到的远非全面的资料写成此文。希望对今后研究相对论与挑战相对论的工作能够有所裨益,更希望能够起到抛砖引玉的作用。本文主要包括对相对论的总体评价及部分评价,以及对狭义相对论和广义相对论主要观点、主要理论依据的研究与挑战。其中以非主流派的成果为主。北京相对论研究联谊会吴水清会长对《格物》杂志提出的审稿规定为:所有稿件均以“创新”、“自恰”和“文责自负”三条标准衡量采用,不作立论正确与否的评判。这也是本文收录有关研究成果时的准则。1 对相对论的总体评价及部分评价关于对相对论的总体评价,北京相对论研究联谊会网站()曾对以下五种观点进行过投票,自2003年9月23日12时起至2005年5月2日10时止,共有1425人参加,其结果如下:(1)绝对错误,736人,占;(2)完全正确,188人,占;(3)需要修正,406人,占;(4)无所谓了,40人,占;(5)没有必要,55人,占。从上面的结果可以看出,认为相对论完全正确的只占极少数,而认为相对论绝对错误的竟然超过半数。考虑到一些人并未对相对论做出过总体评价,另外“需要修正”的观点还可以进一步细分。因此为了便于讨论,对相对论的总体评价及部分评价主要包括以下几种观点:(1)相对论完全正确,在其框架内就可以进一步发展和提高;(2)相对论绝对错误,需要完全重开新路取而代之;(3)相对论功大于过,需要纠正其部分错误并修正相对论;(4)相对论过大于功(或功过相当),需要在吸收其合理部分的基础上重开新路取而代之;(5)不涉及对相对论的总体评价,只讨论与相对论直接或间接有关的具体问题。在非主流派中,持第一种观点的人极少;持第二种观点的人要比持第一种观点的人多得多。也有为数不少的人持第三到第五种观点。需要特别强调的是第五种观点。因为持第五种观点的人所涉及的范围最广泛。其中不但有自然科学工作者,而且有社会科学工作者,特别是包括一些举足轻重的哲学大家。实际上,本文将用一定篇幅依据第五种观点对一些问题进行讨论和展开。下面列举一下对相对论的总体评价及部分评价的主要观点和较有影响的观点,以及有关的历史事实。宋健院士大胆质疑爱因斯坦,呼唤青年科学家敢于创新。他在第242次香山会议上宣读了题为《航天、宇航和光障》的科学报告。其中指出,整整100年前,爱因斯坦在他发表的那篇震惊世界科学界的关于狭义相对论的论文中,曾经提出过一句名言:“不可能存在任何大于光速的运动。”当今的科学界将此称为“光障”。然而,这个“外推”至今并没有任何直接试验的证明。近年来航天技术的发展,已经促使科学家们细察和反思:为什么飞船不能超过光速呢?目前飞船的最高速度为每秒16公里,即使再提高两个数量级,达到每秒3000公里,往返离太阳系最近的另一个类似太阳的半人马座比邻星,起码需要400年!宋健等航天科学家们心里清楚,火箭发动机喷气速度必须接近或超过每秒30万公里的光速,人类才有可能在3至5年内完成这段光年的宇宙往返旅程,否则就永远只能在太阳附近打转转。卢鹤绂格物研究所所长,加拿大福特贸易公司总裁卢永亮于2004年6月11日在北京相对论研究联谊会首届年会上的讲话《挑战爱因斯坦相对论的前前后后》中指出,卢鹤绂院士在研究中发现爱因斯坦相对论有许多不足之处,所以他从1976年开始研究宇宙真空场结构。在1991年与他的助手王世明先生写出了《对马赫原理的一个直接检验》的论文,出版在美国《迦利略电动力学杂志》1995年最后一期11月—12月合刊上。杂志主编海顿在这篇论文的前言中,评论说这篇论文开辟了挑战爱因斯坦理论的新方法。论文发表后,曾为论文立下汗马功劳的西敏?里和休斯顿大学物理系主任汉格弗立即写出评论,祝贺这一惊人的重要成就,说它超前了科学30年。美国各主要中文报刊根据我大哥拟就的新闻稿要点,分别报道物理学上这一最新进展。我大哥草拟的新闻稿要点如下: 它是根据由光子的惯性运动引起的横向多普勒效应,对照美国物理学家IVES和STILWELL的实验数据,经过周密的计算,得出2个重要的结论:1、 横向多普勒效应在宇宙空间是各向异性的。2、 光子的惯性属性是由整个宇宙结构所决定,是符合MACH原理的,而以一种直接的方法检验了MACH原理的正确性,这种检验是对爱因斯坦理论的一个严肃挑战。试想爱因斯坦的相对论讲的是纯引力的,而宇宙不是纯引力的,怎么能用纯引力论的爱因斯坦相对论来概括宇宙的演化规律,爱因斯坦在1920年阿姆斯特丹讲话也说过现在物理还不完备,还是二元论——电磁力和引力的二元论,空间和星球的二元论,卢鹤绂的理论已冲向霍金所指望的终极理论,霍金思维没有摆脱爱因斯坦,而卢鹤绂的理论已超出了爱因斯坦理论。我父亲在越洋电话里接受美国各方祝贺时,概括地说,这篇论文“不过把天空戳了一个洞罢了”,也就是说把爱因斯坦的引力论戳了一个洞。我父亲认为他的论文是赞成马赫的理论,马赫的理论不片面,不分离看问题,将整个宇宙连在一起分析,而爱因斯坦理论在地球及其附近可用,但远了就不适用,我父亲认为:爱因斯坦的理论和现在主流物理学是局部看问题,把宇宙分开来研究,对此表示很不赞成。这篇论文是我父亲挑战爱因斯坦的第一篇,是序幕,他还准备了许多篇,准备分期分批的发表,遗憾的是他不幸走了,经过他草拟的第二篇论文,在2000年7月俄罗斯圣彼得堡开的会上,我们宣读了,提出了宇宙量子引力方程,把4种力统一起来,电磁力、引力、强、弱相互作用力,但由于没有我父亲的最后定稿和润色,它的发表没有像第一篇论文那样引起轰动。北京相对论研究联谊会名誉副会长、中国科学院高能物理研究所前所长、美国《格物》杂志名誉总编、《高能物理与核物理》杂志总编郑志鹏研究员明确指出:对于相对论研究,应该允许有不同意见,让不同意见的人发表看法。我们提倡'百花齐放,百家争鸣'的方针,摆事实,讲道理,不抓辫子,不扣帽子,不打棍子,不进行人身攻击,这才是正确的态度。什么事情都应该讲究创新,那能够一成不变。对于相对论研究,也应该这样。只要拿出事实来,用实验来证明,有科学的依据,我们就应该承认。对于相对论不能说'不'字,这才是不正常的。在爱因斯坦相对论问题学术会议(2000年7月29-30日,北京)上,许少知、郝建宇和李映华等10余位学者坚持:会上揭示出的论据足以证明,相对论是一个建立在错误的数学基础和虚妄的理论前提上的理论体系,无科学价值,说它"已获实验验证"是失实的。卢鹤绂格物研究所研究员,卢鹤绂格物研究所北京工作部顾问,北京相对论研究联谊会名誉副会长,美国《格物》杂志编委郑铨(1924-2004 ),于1961年提出“迈克尔逊实验否定光速与光源无关”的论点,还在世界上首次提出光子具有静止质量等观点。1990年1月,正式出版我国第一本非物理专业学者评论相对论的专著《近代物理学问题——相对论质疑》。并从2000年起刊于自办网站(Http//)。他的《我对当前相对论研究的看法》和《我之研究相对论经历》分别在卢鹤绂格物研究所北京工作部主办的《学术动态》第180期第542页至第543页和第181期第544页至第546页发表。在第12届卢鹤绂论坛发表《时空观是物理学的基础》长篇报告,发表了研究相对论以来的主要观点。雷元星所著由四川科技出版社2001年出版的《时空大乱——爱因斯坦相对论批判》一书附录《质疑与否定“相对论”的部分学者及其论著简介》中,首推郑铨和他的专著《近代物理学问题——相对论质疑》,写道:“郑铨是科学出版社的编审,1982年10月就完成了《近代物理学问题——相对论质疑》一书,因众所周知的原因,拖到1990年1月才得以在学术书刊出版社出版。”他在《近代物理学问题——相对论质疑》一书中的主要观点有:①哥白尼的日心说是经受过大量事实所检验的。爱因斯坦没有回答应该回答的各种问题,仅仅根据运动只具有相对性的理由,轻描淡写地把托勒密系统和哥白尼系统放在等同的位置,是不能令人信服的。②相对论所用的公式和牛顿的没有什么两样,在惯性质量和引力质量相等的这一点上也没有什么两样,却好像发现了什么牛顿力学没有发现的新东西,不免令人有一种故弄玄虚的感觉。③相对论把质量增加效应和时空变易效应联系了起来,从而认为光子的静止质量等于零。接纳这种理论,其结果必然导致经典物理学质量守恒和能量守恒两定律的否定,而这两个定律的否定又是产生各种分歧意见的一个重要原因。④如果实验结果是飞行原子钟与地面原子钟走得一样快,相对论者又会说这是因为向东和向西飞行的原子钟与观测者的相对速度一样。也就是说不论任何情形的发生,均可说相对论得到了验证。岂能令人置信?⑤有人把黑洞看成为广义相对论的验证,其实黑洞仅只是一种密度大的天体。这种天体是否存在尚难肯定,即或是存在,并不能说是对广义相对论的验证。因为按照牛顿力学的观点,也可以得到相同的观点。郑铨在《相对论的关键》中指出,相对论有以下几个关键问题:1、相对时空观是相对论的核心观点,也是最有争论的观点。所根据的是由迈克尔逊实验得出的两项光速基本原则,这两项基本原则是否能同时成立,是最主要的关键。2、爱因斯坦认为旋转圆盘上的观察者有权说圆盘是不转的,信奉相对论的先生们大概不是外星人,是不是有权说地球是不转的。3、相对论认为光子静止质量为零,质量可以变成能量,但实验证明光子是有静止质量,相对论者如何解释。相对论者除了用单程光速不可观测的理由为光速问题进行辩解,其它问题则避而不答。只是,利用人们对数学的敬畏心理用抽象数学的公式,给人们一种神圣不可侵犯的印象,应该承认在物理学中数学的确起着重大作用,但也常常造成紊乱。章钧豪从1980年起,根据国外有关科学观察、实验的结果和最新变化,开始了对引力的理论探索,他以“时空是平直的”为基础,提出了一个新的引力理论———狭义相对论引力理论。章钧豪告诉记者,牛顿的引力理论主要包括两条公式,即“能量变化公式”和“角动量不变”。爱因斯坦在“角动量不变”这点上与牛顿相同,但在“能量变化公式”上,爱因斯坦的值是牛顿值的两倍。到了大约1980年前后,人们又做了一个叫“光红移”的实验,在实验中,人们发现,实验测出的能量变化值是牛顿值,而不是爱因斯坦值。这些实验综合起来告诉人们,牛顿的“能量变化公式”没有错,“角动量不变”错了。这进而可以推导出的结论是,爱因斯坦广义相对论导出的基本两个公式全都错了,由这两个公式去推导物体的运动轨迹就完全失去意义。章钧豪说:“我的理论的第一个结论,就是爱因斯坦的广义相对论与实验不符,这个极简单的推理是无可争辩的。已做过的实验是探测静止物体产生的引力场,全部的实验结果都表明,时空不是弯曲的,而是平直的。” 1990年至1995年间,章钧豪相继在著名的《国际理论物理杂志》发表了5篇论文,比较系统而完整地阐述他在引力方面的理论研究成果。(以上见:2004年06月22日广州日报大洋网)宋文淼在参考文献[1]中,从工程科学发展的角度探讨了相对论、量子理论和宏观物理学之间的关系,它们之间的矛盾和共同点,以及如何在共同的发展中寻找建立更加深刻的物理理论的可能途经。李映华在参考文献[2]中,提出了系统地修正牛顿力学,指出爱因斯坦相对论是谬误体系。江正杰在《对爱因斯坦《相对论》的综合评述》中指出,爱因斯坦《相对论》是面对任何科学难题当从科学角度不能解释时,从相对不科学的角度都能够解释的全能理论,它是不严肃科学的化身!他告诉我们不用追求科学难题的解决, “用相对不去解决的好办法什么都可以解决”。什么科学上几朵乌云的否定!对于解释不了的科学难题,他都用剔除法解决掉。以至于现在谁要是投稿一篇关于以太(以太已被他称作一朵乌云用剔除法剔除掉)的文章,世界上任何杂志没人敢发表,严重阻碍了物理学科学研究的发展!《相对论》这种“对于不解决一切科学难题的相对解决方案”,对科学的发展毫无意义!这种无所不能的诡辩术对科学无益!二十世纪人类科学的发展不是《相对论》理论的作用发展起来的,而是通过实践的道路发展起来的。齐新在《智胜爱因斯坦——发展科学宇宙认识》中指出,从二十世纪中叶开始,爱因斯坦相对论就被少数人推举到了科学史上最伟大科学理论的巅峰,他们宣称相对论是关于时间、空间、相对运动、相互作用和物理参照系等事物的伟大真理,由于这种说法的长期广泛传播,相对论是伟大科学理论的说法似乎已经成为人们的共识。但是,事实表明,关于相对论,自始至今只有少数相对论专家敢于宣称眼见心明(实际上也未必是全都真的眼见心明!),绝大多数阅读过相对论的人则都表示难于理解这个伟大科学理论。这是一本旨在帮助公众增长智慧的科普书。本书介绍了作者研究爱因斯坦相对论问题和科学宇宙认识问题的起因,探索过程,已经获得的独立认识。作者希望,通过阅读本书指出的关于时间、空间、相对运动、相互作用和物理参照系等事物的客观事实,以及把爱因斯坦相对论与上述客观事实所作的比较和评述,读者能够广泛深入地了解有关的客观事实,并对爱因斯坦相对论到底是什么获得独立认识。走到这一步,就达到本书所说的"智胜爱因斯坦"的追求目标了。杨本洛在《自然哲学基础分析——“相对论”的哲学和数学反思》一书中,遵循自然科学的物质第一性基本原则及科学陈述的逻辑自洽化基本原则,注重理论研究的整体分析和历史分析,对相对论,以及对自牛顿力学开始的自然科学,从哲学和数学两个方面进行了涉猎较为广泛的研究,提出了系列属于他个人的原创性观点。周江华在《对爱因斯坦《相对论》的综合评述》中指出,广义相对论从不同时空观角度对引力进行思辨方式的解释,根本无法回答最现实的引力本质问题。如:地球(星球)自身物质凝聚引力是怎样形成的,直到现在引力的本质仍然是需要人们揭示的物理科学难题。试问相对论 “物体近光速物体质量无穷大理论”,是否意味着人类只需要生产一个馒头,只要提高这个馒头的速度就会变成质量无穷大的馒头,满足全人类粮食的需求?当我们读完爱因斯坦《相对论》时,你是否有这样的感觉,首先他自己先把名词概念搞混淆,然后把你带入到这个搞混淆的名词概念当中去,使你在混淆的名词概念中纵横驰骋,给你带来无限的勇气从事着混淆名词概念的专项研究,你看懂了你就成才了,你便可以揭示一切科学难题。当然,也有一些学者对相对论的评价很高。沈惠川在《我的世界线:相对论》中指出,Einstein和相对论成了我的信仰,并成了我自己的一部分。在物理学中,能够“永远站得住脚”的,除了分析力学(包括Lagrange力学,Hamilton力学和Birkhoff系统动力学),热力学外,就是相对论(包括狭义相对论和广义相对论,或称为特殊相对论和一般相对论)。这三门学问可说是物理学中的“铁三角”,是其它物理学科必须遵守的“约束条件”;是物理中的物理,是物理中的哲学。其余的学问,包括量子力学在内,都是在变化的,不一定全对。……相对论要求一直是我审视其它文章(包括自己文章)的基本标准。值得重视的是,曾康一在参考文献[3]中,不但对牛顿力学、相对论、量子力学提出挑战,论证了物质运动在时空、物质、能量、力场等方面的广泛统一,建立了物质运动的一种普遍性定律体系,证明了超光速运动的存在,预言了基本粒子的深层结构等;而且提出新的数学理论—函变微积分理论。目前,对于相对论最有力的挑战之一,可能来自作为哲学家的毛泽东。这一点似乎尚未得到足够重视。其原因这也许是由于这一挑战是间接进行的。如所周知,广义相对论是最成功的从数学完美出发的对称性理论。而且到目前为止对称性理论几乎统治了物理学界。关于对称问题,许多西方自然科学家的认识水平远在中国现代哲学家之下。毛泽东于1974年与李政道谈话时表示,他完全不能理解对称在物理学中会被捧到如此高的地位[4]。如果按照这一观点,就应当将“对称”从物理学的神坛上拉下来,这就从根本上构成了对相对论的挑战和动摇。关于这一点,我们还将在下面详细论述。从数学完美出发的对称理论依赖于极为高深的数学工具,这是广义相对论至今不能普及的根本原因。单纯为了普及的目的也要发展不对称理论。发展和应用不对称理论可能是中国人的优势和特长。实际上,我国部分学者已经在建立不对称理论方面迈出了重要而坚实的步伐。崔君达在《关于量子力学的解释》中,针对有人提出他的“复合时空论不满足协变性要求”时说,是的!是这样!但并不能为此而说复合时空论是错的!实际上,各位“量子力学大家”们应该有一点量子力学的最起码的常识,就是薜定格方程本来就不满足相对论协变性要求!那他们为什么不对薜定格方程提出指责?!实际上,复合时空论在1979年召开的数学物理讨论会上,已有不少人对我提出协变性问题。我自己的思想也在发展。但最后我可以明确地讲,我们不得不放弃狭义相对论原理,也就是放弃协变性条件。也只有这样,量子力学才能找到与之相协调的时空结构,那就是复合时空论,在此基础上发展量子理论才是比较恰当的。宣和在《有所突破——隐参量在现代物理学中的作用和地位》中,展示的是物理学家在研究系统时还没有觉察到的动力学参量所派生出的时空观。由于这个隐参量可以直接测定,并且对于质量、时间和空间有着影响,因而新时空观在物理学上有它相应的位置。诚然,这个参量的引入破坏了相对论数学表述的基础的广义变换群所固有的对称性,是不受人们的欢迎。不受欢迎总是新发现经常遇到的,因为它常常动摇了旧的信仰。下面对一些具体问题进行论述。2 对广义相对论的研究与挑战广义相对论是研究物质在时间和空间之中进行引力相互作用的理论。其基础是由爱因斯坦于1915年完成的。自从20世纪60年代以来又有了一些新的进展。广义相对论的基本原理是等效原理和广义协变原理。下面讨论对广义相对论的基本原理和主要结论的研究与挑战。林金:说来话长。70年代初,在下放劳动中,闲暇时突然想到:导航测量原理可能和相对论有点关系。从此,我就把它当作业余爱好坚持下来。后来我发现美国的GPS系统从70年代开始布网,到1994年才组网成功。凭美国的航天发射能力,24颗卫星不可能需要这么长的时间来发射,可能是卫星与地面站或卫星间时间同步问题没解决,即没对好钟,需要长时间的调试。后来,从上海天文台杨福民副台长处证实了我的猜测。在一次出访美国时,我曾见到GPS系统的第一代总设计师,跟他提起这问题,他不否认GPS系统确实有对不好钟的问题,并送给我两本书,并祝我研究试验成功。从书中,我发现GPS系统在相对论修正方面漏了半项。根据爱因斯坦的狭义相对论,相对运动中的物体时间会变慢。人们常以此推断,参加星际旅行的哥哥还是小伙子,留在地球上的双胞胎弟弟已成了老人,这就是“双胞胎佯谬”。其实,根本不可能有这种情况发生,这种推理只是从洛伦兹变换外推的结果。GPS系统测量原理的核心是对钟问题,GPS是用单程信号传递时间间隔来度量距离,GPS卫星上的钟和地面监控网的钟及用户的钟处在引力场中不断的相对运动状态。通过研究,我发现,GPS系统把各运动中的导航卫星上钟的时间都统一到地面静止钟时间,正好重蹈“静止以太”绝对参考系的覆辙,违背了爱因斯坦静止系同时性的相对性理论,即:对电磁现象(包括电磁信号传播)不存在任何优越参考系,所有惯性系都是平权的
根据钟慢效应,实验室测得的寿命与固有寿命的比值是洛伦兹因子γ=1/√1-v^2/c^2,根据题意γ=n,根据以上两式可以得到粒子的速度v=(√n^2-1)c/n。所以此粒子的相对论动能p=γm0v=n×m0×(√n^2-1)c/n=m0c(√n^2-1)
Here we present the derivation of the new set of equations termed, Lorentz transformations, and all the subsequent relations. LORENTZ TRANSFORMATIONS We consider o coordinate systems (frames of reference) one stationary S and one moving at some velocity v relative to S, then aording to the o postulates of Relativity, stated in the main text, the displacement in both frames is of the same form. Therefore, we have (A-1) (A-2) We should note here that in the old Galilean transformations these equations would be (A-3) which is in direct contradiction to Postulate 2, a firm experimental fact. Equations (A-1) and (A-2) can be written as (A-4)
(A-5) That is, (A-6) We are interested in finding and in terms of x and t. That is, = (x, t) (A-7) = (x, t) (A-8) This is acplished via the formation of o linear simultaneous equations as follows: (A-9) (A-10) where a11, a12, a21, and a22 are constants to be evaluated. It is required that the transformations are linear in order for one event in one system to be interpreted as one event in the other system; quadratic transformations imply more than one event in the other system. Solution of problems involving motion begins with an assumption of their initial conditions; ., where does the problem begin? The classical assumption is to set = 0 at = 0. Therefore, aording to S, the system appears to be moving with a velocity v, so that x = vt. We can obtain this from Equa. (A-9) by writing it in the form = a11(x - vt) so that, when = 0, x = vt. Therefore, we conclude that a12 = -va11. We can write Equations (A-9) and (A-10) as (A-11) (A-12) Substituting and into Equation (A-6) and rearranging, we get (A-13) Since this equation is equal to zero, all the coefficients must vanish. That is, (A-14) (A-15) (A-16) Solving these equations we obtain (A-17) (A-18) where β = v/c and . Thus, substituting these values in Equas. (A-11) and (A-12) we obtain the famous Lorentz coordinate transformation equations connecting the fixed coordinate system S to the moving coordinate system : (A-19) (A-20) We may also obtain the inverse transformations (from system to S) by replacing v by –v and simply interchanging primed and unprimed coordinates. This gives, (A-21) (A-22) VELOCITY TRANSFORMATIONS As a direct consequence to these new transformations, all the other mathematical operations and physical variables follow aordingly. For example, the velocity equations (though still the derivatives of the displacement) assume a new form, so the Lorentz form of the velocities is: From Equas. (A-19) and (A-20) we have: (A-23) (A-24) Therefore: (A-25) ENERGY CONSIDERATIONS Consider a particle of rest mass m0 being acted by a force F through a distance x in time t and that it attains a final velocity v. The kiic energy attained by the particle is defined as the work done by the force F. The applicable equations are, (A-26) We note that and that Substituting d(γv) in Eq. (45) and integrating, we obtain (A-27) That is, (A-28) This says that K = (m – m0)c2 and finally one sees that the total energy is equal to the sum of the kiic energy K and the rest energy E0 = m0c2. ., E = K + Eo = γm0c2 = γE0, (A-29) where E0 = m0c2 and E = mc2. 给分吧
E=E0/√(1-1/4)=2E0/√3 W=E-E0=E0(2/√3-1)= 938(2/√3-1) MeV
第二宇宙速度为千米/秒。 相对质量公式为: M=Mo/√(1-v^2/c^2) Mo是物体静止时的质量,M是物体运动时的质量,v是物体速度,c是光速。由此可知速度越大,物体质量越大,当物体以光速运动,物体的质量为正无穷。 你把代入公式,得出运动时的质量,减去原来的质量即可。 记得把100t化为千克,1t=1000千克。 敲得真辛苦啊!希望你看得懂!
相对论是这样一个现实,每个老师都认为自己正确理解了相对论,但有些老师认为相对论是完全错误的;有些老师认为相对论是有问题的,需要修正;有些老师虽然认为相对论正确,但同一道问题,也会给出不同答案。 所以要练习,找你老师要,他给你打分,判断你的对错。
物理学和应用物理学两个专业都要学习,只是不是专门学,而是作为一科的一部分。当然一般大学里面对一些专业将其作为选修课来开的,一些非物理专业的学生也可以通过选修来“粗糙”的学习,其实物理专业学的也很浅。 劝你不要报物理专业,很没有前途的,除非你能考上硕士研究生,或者到更高的层次经行学习。
百度文库的干活
其实相对论非常的容易理解,例如狭义相对论中的光速不变性原理相对速度公式,就是通过迈克尔逊—莫雷实验的几何关系得到的,而相对论的洛仑兹座标变换公式可以通过上式进行微分变换得到。剩下的长度,时间,质量都是可以跳过洛伦兹变换得到,我这里有狭义相对论的课件,如果需要的话就告诉我
三个考点 1、时间关系式 2、长度关系式 3、质速公式、质能公式和相对论动能(当然你把它拆成三个考点也行)
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