物理时空观发展漫谈

人类对时空的认识经历了漫长的过程,在本文我们将跟看历史的车轮,对某些主要的时空观及其建立与发展的过程作一简要的叙述。 一、古典宇宙观概述 人类对时空的认识可以追溯到公元前某些自然科学家和哲学家的思想,当时,对时空的认识主要体现为对物质世界即宇宙本质的探索。 公元前6世纪,古希腊的米利都学派的代表人泰勒斯认为:“水是万物的基础”。另一代表人阿拉克西曼则提出“无限是一切存在物的始基和元素”。随后的毕达哥拉斯从自身所从事的研究——数学出发,认为世界是由数组成的,他还认为“整个的天是一个和谐”,“一切都是和谐的”。圆和球形是最优美和谐的图形,所以天体都应是球体,并都沿着圆轨道运动。公元前4世纪,古希腊的德谟克利特认为世界是原子和虚空,一切东西都是由这两者组成的,与德谟克利特同时代的柏拉图则主张世界的理念性,物质世界是由理念派生出来的。公元3世纪初,集逻辑、自然科学,哲学、心理学、伦理学、修辞学、美学之大成的亚里士多德指出“现在不存在多个世界,过去没有,将来也不会有,这个世界是唯一的、孤独的和完善的”。“所有作圆周运动的物体都必然是有限的。”明确地提出了物质世界的有限性。他还肯定了运动的永恒性,事物的运动都是在空间和时间中运动,与亚里士多德     

物理概念教学中图式理论的应用

1 有关图式的基本理论现代认知心理学家鲁墨哈特认为,图式是认知的建筑材料(或“组块”),是所有信息加工所依靠的基本要素.他认为,图式理论基本上是一种关于人的知识的理论,所有的知识在头脑中都是被安排到一定的单元中,这些单元就是图式.图式除了包含知识本身是怎样被表征出来之外(现代心理学认为,我们与环境相互作用过程中所获得的知识要以一定的形式储存在脑中,知识的存储方式又叫表征),还     

技术和理论研究相结合的阿基米德

在灿烂的古代文化长河中 ,中国、埃及、巴比伦、印度被誉称为东方的文化中心 ,西方是古希腊 .在与东方文化中心相辉映的古希腊文化发展中 ,产生了许多世界著名的科学家、哲学家、思想家 ,产生了一大批“智者”、“圣贤”.他们大都是理论研究与实践结合的成功典范 .在自然科学领     

“考工记”中的力学和声学知识

“考工记”是春秋末年齐国人的著作,与“墨经”一样,包含着丰富的科学知识,有待我们去发掘和探讨。最近读到了王燮山同志有关“考工记”中物理知识研究的三篇文章,觉得他对一些问题的看法,所下的一些结论,还值得进一步商讨。另外,也发现了一些他未曾提及、但尚有价值的问题,一并叙述如下。     

超导“小时代”之十 四两拨千斤

正他强由他强,清风拂山冈。他横任他横,明月照大江。——《九阳真经》(来自金庸《倚天屠龙记》)正所谓:"温饱思哲学,哲学生物理",古希腊繁荣的物质文明不仅催生了"科学和哲学之祖"泰勒斯,还涌现出如苏格拉底、柏拉图、亚里士多德、德谟克利特等多名哲学家。哲学(英文philosophy)在希腊语里就是Φιλοσοf?α,意指"爱好智慧",和探索万物之理的物理学颇有渊源。实际上,物理学一词(英     

第一讲 纤维光学的基本原理和特点

1.前言人们早就知道,就象水沿水管流动、电在电线中传送一样,光也可以沿透明圆柱体经多次内全反射而传播。这种圆柱体我们称之为“光导体”,也就是现在通常所说的“光学纤维”。埃及人在金字塔上把阳光引入墓穴;古希腊人所制作的装饰用的玻璃器皿;古代威尼斯人所制作的万花筒等,就是应用这一原理的先例。但是,作为术语“纤维光学”,直到1956年才出现。很多光学工作者认为,“纤维光学”的出现与半     

超导“小时代”之二：人间的普罗米修斯

我使人类不再能预知死亡,我把盲目的希望放在他们心里。此外,我把火也给了他们。——古希腊埃斯库罗斯《被缚的普罗米修斯》
据神话传说,泰坦十二神的伊阿佩托斯与海洋女仙克吕墨涅生下了普罗米修斯。这位号称“深谋远虑”的古希腊神仙,估计是一位雕塑艺术家,因为他的杰作就是用黏土制做“山寨神仙”——人类。后来智慧女神雅典娜赋予了人类智慧和灵魂,希望他们能和神灵一起共享这个美丽世界。众神之王宙斯显然不喜欢这个创意,他试图压制人类的发展,其中最狠的一招是不给人类火种。普罗米修斯为了呵护他的创作,给人类盗来了天火。有了火的人类学会用光明驱赶黑暗,用温暖抵御寒冷,渐渐高出其他动物一等。普罗米修斯为自己的行为付出了惨痛的代价——他被愤怒的宙斯狠狠体罚,绑在了高加索山岩上饱受日晒鹰啄之苦,直到勇猛的赫拉克利斯前来解救他。     

国内关于物理学科"前概念"的研究

前概念(preconception)指“未经专门教学，在同其他人进行日常交际和积累个人经验的过程中掌握的概念”．前苏联心理学家维果斯基把它称之为“日常概念”、“自发概念”或“自下而上的知识”。国内有些学者把它翻译为“个人概念”、“先验概念”、“先入概念”、“错误观念”、“相异构想”、“前知识”、“前科学概念”等等，在本文中我们称之为“前概念”．     

统一与和谐——爱因斯坦科学思想的核心

当今世界,几乎无人不知阿尔伯特·爱因斯坦——这位二十世纪的科学巨人,他以其卓著的科学成就,深邃的哲学思想而名垂青史,其思想对后世的影响,早巳超越物理学本身乃至自然科学,直深入到人类文明的其它领域。爱因斯坦科学思想的内容和特点固然有许多方面,但我认为,追求统一与和谐应当是其核心所在。这即是他毕生从事物理学研究的动机,又是他在该领域所向披靡的最根本的原因昕在。 早在少年时代,爱因斯坦就阅读了大量的科普读物,以及柏拉图、休谟、马赫、斯宾诺莎、彭加勒等哲学家的著作。这些书籍向他展现了一个丰富多彩、变幻无穷的“外在世界”。这世界使性格内向而又勤于思考的小爱因斯坦着了迷,他凭借直觉天才地领略到,在纷繁复杂的“世界图象”背后,还蕴藏着某种“崇高庄严和不可思议的秩序”。他坚信物质世界在本质上是统一的,和谐的,能够被人们所认识的,若干年之后,他在自述中谈到诸如质量,电荷、距离等一些“自然的”常数时指出:“关于这些常数,我想讲这样一个命题,它在目前,除了相信自然界是简单的和可理解的以外,还不能以其它任何东西为依据。”在这里,如果认为自然     

学部委员唐孝威教授主持 原子模型的建立和发展

古代哲学家在以往漫长的岁月中对物质的结构有过许多设想.他们中具有代表性的是古希腊的留基伯(Leueippus)和他的学生德谟克利特(Dmocrituse),被称为古原子论的奠基者.他们认为物质是由简单的不可分割的基本单元——原子组成.这种朴素的思想虽属机械唯物论,却是原子论的萌芽.如今世界上通常使用的原子一词,就沿用了古希腊的atoma(原意是不可分割的).在古印度将原子称为anu(意为微小).在我国战国时期的墨家称为“端”,意思是组成物质的不可分割的最原始的东西;而名家称为“小一”,认为“小一”这东西不再有内,也就无法再分割了,即为最原始的微粒.     

芝诺疑难与不确定原理

一、芝诺疑难芝诺(Zenon Eleates,约公元前490~约公元前436)是古希腊唯心主义哲学家、数学家,埃利亚学派的主要代表之一。他以提出“两段法”“阿基里斯追不上龟”“飞矢不动”等疑难问题而闻名于世。“两段法”是芝诺疑难中最有代表性的一个。芝诺认为,物体不能存在运动,即物体不可能从A点到达B点。因为物体在到达B点之前,必先通过AB的中点C,要达到C,又须先通过AC的中点D。以此类推,还有AD的中点E,AE的中点F……无穷无尽。这样,物体就被无数个“中点”所阻隔,每个“中点”都是一个障碍。由于无数的“中点”永无穷尽,所以物体不能从…     

关于中译“物理学”名称的由来

美国《克利尔百科全书》关于物理学的来源有如下论述：“物理学是从希腊文　　　派生出来的,其古老含义表示对自然界和自然现象的探讨,这种词义一直延用至十七世纪［１］”．乔治·伽莫夫在其著作中也指出：亚里士多德“在物理学领域中最重要的贡献也许却只是创造了这门学科的名字,这是他从希腊字（意为自然）一词推演而来的［２］．众所周知,物理学一词最早见于古希腊亚里士多德的《物理学》一书．他所使用的“物理－学”?...     

欧里希（Ehrlich Paul，1854—1915）德国微生物学家（Microbiologist，Germany）

欧里希是犹太人后裔。从小对化学和生物学感兴趣，试图将这两门功课结合在一起。1878年获医学博士学位。1892年欧里希同贝林格一起研究出了白喉抗毒素。在这项成就的推动下，德国政府开办了一个血清研究所，欧里希被任命为所长。1908年，欧里希和梅契尼科夫获诺贝尔生理学和医学奖。他最富于戏剧性的成就却在以后。1909年，他一名助手在练习消灭锥体虫的方法时，重新拣起了“606”。     

阿基米德

阿基米德(約公元前287—212)是古希腊最伟大的数学家和物理学家。他創造了确定許多几何图形的面积及物体的表面积和体积的方法。两千年后,这些方法在积分学中得到了发展。他为靜力学、流体静力学奠定了坚实的基础;并且首先系统地用数学方法解决自然科学和技术科学的問題。他运用物理学和数学的知识设计了各色各样的机器和建筑物。因此,恩格斯称阿基米德为古代从事“精确和系統的研     

德谟克利特（Democritus，约公元前470—约公元前380）希腊哲学家（Philosopher，Greece）

德谟克利特在宇宙论和原子论的发展方面占重要地位。他可能是一位富有的公民，曾在东方广泛游历，享有高龄。其著作达73种，几乎包括人类知识的一切门类。但仅几百个片断留存，大多属伦理学论文。用多元和运动解释宇宙。无数的原子在无限的空间或虚空中运行。原子是永恒存在的，没有起因，“不可分”，也看不到，相互间只有形状、排列、位置和大小之区别。原子和虚空是他提出的最终的现实事物。     

莫尔斯（Morse，Samuel Finley Breese，1791-1872）美国发明家（Inventor，America）

莫尔斯1810年毕业于耶鲁大学。在19世纪30年代，由于在一次航海中受到同船乘客杰克逊的影响，莫尔斯开始热衷于电的实验。他决定制造一台电报机，但又觉得力不胜任，因为他对电的知识一无所知。他偶然地遇到了亨利。亨利毫不吝惜地帮助了他，回答了他的所有问题。此后莫尔斯开始为制造电报机谋求援助，在这里，莫尔斯作为一个持之以恒、决心果断的人显示了他的真正才干。他发明．了迄今仍被称为“莫尔斯电码”的点、划电报符号。     

库珀（Cooper，Leon Neil，1930-）美国物理学家（Physicist，America）

库珀于1954年在哥伦比亚大学获得博士学位，1958年起受聘在布朗大学工作。巴丁同他和施里弗一起提出了一种超导理论（BCS理论，以他们3人姓氏的第一字母命名），它已为人们所接受。在这种理论中，电子会成对地运动。这种成对的电子被称为“库珀电子对”，以作为对他的褒奖。他们三人共同获得了1972年的诺贝尔物理学奖。     

古希腊宇宙体系构建者--亚里士多德

本文将从物理学发展史的角度对古希腊的伟大思想家亚里士多德做一番讨论。首先将述及他的政治和伦理学、认识论和方法论、生物学、宇宙天文学以及物理学．之所以集中地论述到如此之多内容，是由于本文强调这些内容之间的联系：处处表现了尊贵和卑贱的差别是合理的，宇宙的一切运动是有目的的。近代物理学恰恰正是逆着这一思想发展的。     

近代科学的“摇篮”:古希腊科学及其辉煌的社会历史背景——科学发展的人文历程漫话之二

介绍了近代科学的"摇篮":古希腊科学及其成就.论述了它的特点——自然哲学形态,分析了古希腊科学辉煌的社会历史背景.     

乔治·伽莫夫——成就卓越、勇于创新的科学大师

乔治·伽莫夫是 2 0世纪最有影响的科学家之一 ,他在众多的科学领域作出过开拓性的贡献 .在核物理学领域 ,他提出了著名的“核势垒隧道效应”和 β衰变的伽莫夫 -泰勒选择定则 .在宇宙学领域 ,由于他竭力倡导“大爆炸”学说而使这一概念广为人知 .同时 ,他凭着自己非凡的直觉在分子生物学领域提出了生命密码是如何工作的看法 ,这一看法后来被沃森、克拉克和尼伦伯格等人所证实 .他那别具一格的科研风格和善于在交叉学科取得重大成就的创新精神 ,对我们的科学研究工作将产生有益的启示