质点的相对论式的汉密尔敦运动式与相对论式的哈生堡方程式

在本文中,作者推得一组相对论式的汉密尔敦运动式;并根据此运动式,详细地讨论了一质点之运动;由此还可以很自然地看出,在量子力学中,狄拉克电子方程式似乎是一个必然的波动方程式。在狄拉克理论中的取平方根步骤在这里找到它在古典物理学中的对照。同时根据了上面的理论,作者还推得到一个相对论式的哈生堡方程式,最后则讨论了此方程式在狄拉克电子理论中的一些应用;同时并指出,在相对论的观点上,此方程式可以引导出一些比较对称的及有比较普遍形式的物理的量。     

迎接即将到来的太阳能时代!--纪念伟大的物理学家A.Einstein发现光电效应100周年

今年是联合国大会所确定的“国际物理年”，也是伟大的物理学家爱因斯坦逝世50周年，同时也是爱因斯坦发表他的著名理论，狭义相对论的100周年．狭义相对论深化了牛顿所奠定的牛顿力学，深化了牛顿所提出的时空观，从而影响到当代物理学的各个领域．人们公允地认为这是物理学领域里的大突破，亦即由宏观低速运动领域的突破，进入到宏观高速领域的突破．这一突破的重要的后果之一，     

还牛顿第二定律的本来面目

 牛顿第二定律是牛顿三定律的精髓,它描述了物体所受力与运动状态改变之间的定量关系。历史上在牛顿第二定律的建立过程及适应范围方面,存在很多误解和争议,损害了牛顿的光辉形象。牛顿第二定律建立过程的历史回顾在牛顿具体提出运动第二定律之前,伽利略已提出这种思想的萌芽,他在批判亚里士多德的力与速度的依赖关系基础上,提出了力与加速度之间的依赖关系,但是他没有也不可能在当时条件下发现作用力与加速度之间的定量关系,并将其发展成科学的基本定律。牛顿接受并发展了伽利略的这种观点。在1684年,他明确提出动质量概念之前,只能定性地探索运动第二定律的内容。     

计算物理学的意义和方法

随着历史的发展,物理学形成两大分支:实验物理学和理论物理学。实验物理学从实验或观测出发,寻求物理规律;理论物理学则从定律或原理出发建立数理方程,以传统的解算方式找出解析解,并与实验观测对比,来解释物理现象、预测发展和指导实践。 实验物理和理论物理在发展中相辅相成,不断地推进着物理学前进。早期行星运动规律的发现是一个典型例子。第谷和刻卜勒作为实验物理学的先驱,以毕生精力从事天体观测与数据概括。牛顿在刻卜勒三定律的基础上提出万有引力定律,运用数学工具给出二体问题的显式解析解。后人又用牛顿理论解释了一系列天体力…     

称量地球质量的人:卡文迪什及万有引力常量的测定——"最美丽"的十大物理实验之二

在牛顿于1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中,第一次提出了万有引力定律.牛顿用这个定律成功地解释了月球的运动,说明了木星的卫星和太阳系行星的运动与月球绕地球的运动都是同一类型的运动,并且他对行星运动的解释与大量天文学观测的数据相符;他用太阳和月球对海洋的万有引力解释了海洋的潮汐;他证明了彗星的轨道是扁长椭圆或抛物线.     

纯相对的运动观必须批判──试评相对性原理

一、从牛顿的纯绝对运动观到 爱因斯坦的纯相对运动观 在经典力学中,牛顿把物体的运动机械地割裂为“绝对的和相对的,真正的和表现的,数学的和通常的”.在他看来,相对运动“不过是整体的和绝对的运动的一部分”,“是真正运动之差”.他认为自己的“水桶实验”找到了“直接与相对运动相反的水的真正绝对的旋转运动”。当物理学的发展深入到电磁现象的新领域时,光的传播定律就与体现这种形而上学的纯绝对运动观的经典相对性原理发生了严重的抵触. 爱因斯坦抓住电磁观象对于惯性运动也具有相对性的事实,把经典相对性原理推广为狭义相对性原理.他…     

牛顿与引力物理

牛顿是引力物理的奠基人.他的《自然哲学和宇宙体系的数学原理》以下简称《原理》一书是引力物理学的第一部经典著作.当然,今天的引力物理学已经超越了牛顿的《原理》.然而,也许正是在它被超越之后,我们才更容易看清楚它的巨大价值. 的确,比之一般性的进展,一项划时代的贡献的意义,往往要等更长的时日才能得到正确的理解和评价.譬如,整整一百年前,也就是《原理》已经发表了二百年的时候,仍然有哲学家认为;能够给与牛顿万有引力理论的“最好评价就是,它没有说明,而是描画出行星运动的现状”,并且认为:所谓“万有”引力是“夸张”的命名.这种…     

牛顿（Newton，Sir lsaac，1642-1727）英国大物理学家和数学家（Great Physicistand Mathematician，England）

在力学上牛顿提出作为近代物理学基础的力学三大定律和万有引力定律；他关于白光由色光组成的发现为物理光学奠定了基础；他还是数学上微积分学的创始人。他的《自然哲学的数学原理》是近代科学史上最重要的著作。     

科学史在探究式学习中运用的探索

纵观科学史，有着无数灿烂辉煌发现的诗篇，有着许许多多科学家典型探究的事例．从物理学的发展历程来看，伽利略开创了实验研究的先河。他对自由落体的研究堪称科学探究的典范；牛顿经过对天体运动的长期思考，发现了万有引力定律，将地上运动与天体运动的规律统一起来，是科学探究历程中的丰碑；     

从电子的发现看科学实验——纪念汤姆逊发现电子一百周年

 19世纪末,物理学已经有了长足的发展,牛顿力学、热力学、电磁学和光学,都已经建立了比较完整的理论体系,并在应用上也取得了辉煌的成就,所有的物理现象几乎都得到了完满的解释,研究物体的运动,大到日月星辰,小到气体分子,都可以用牛顿力学来研究.     

评爱因斯坦的“光速极限论”

在经典力学中,牛顿提出了所谓“超距作用”,认为物质的运动速度可以无限地提高以至达到无限大,因而远距离物体之间可以不化费任何时间而进行信息传递.根据这种观点,物质的运动只经历空间而不经历时间,时空是互相割裂的,时空和物质运动也是互相割裂的. “超距作用”在科学上和哲学上造成了很大的问题.二十世纪初期,爱因斯坦建立了相对论学说,他在整个物理学领域取消了“超距作用”.这一点,对于物理学的发展具有一定的历史意义,也是当时物理学发展的必然要求.但是,爱因斯坦在取消无限大速度的同时却宣称光速(光在“真空中”的速度.下同)是宇苗…     

相对论的产生和发展及其给我们的启示

十九世纪末、二十世纪初自然科学有了许多重大发现,这些发现迫使一些资产阶级自然科学家批判了旧的形而上学观点,揭示出一些自然科学的新规律.在这种情况下产生的相对论突破了以牛顿力学为基础的古典物理学,成为近代物理学理论的基础之一. 相对论的客观内容丰富了人们对于物质和运动、时间和空间的认识.但是由于资产阶级自然科学家不懂得或不愿意接受唯物辩证法,所以他们仍摆脱不了形而上学和唯心主义的束缚.相对论的主要创建人爱因斯坦作为一个资产阶级的科学家,深受体谟、马赫等唯心主义者的影响,蔑视辩证法在建立相对论理论的同时,渗进相…     

1699年3月16日：查隆纳铸造伪币被处绞刑──牛顿晚年二三事

 牛顿耀眼的科学成就广为人知:他的《自然哲学的数学原理》(Principia)和《光学》(Opticks)为现代物理学奠定了根基。但他晚年的岁月,从1696 年接任英国皇家铸币局的局长开始,则较少被提及。牛顿于铸币局期间,监督英国的钱币铸造,严厉地追捕伪造者,其中包括最成功的查隆纳(William Chaloner)。     

论爱因斯坦奇迹年——纪念爱因斯坦逝世50周年

 科学史上“奇迹年”一语长期以来用于描述1666年。在该年,牛顿为17世纪科学物理学和数学的许多方面奠定了基础。把这一词语用来描述1905年也完全合适。在这一年里,爱因斯坦发表了5篇划时代的物理学论文,在三个领域做出了四个有划时代意义的贡献,创造了科学史上更大的奇迹。一是他在该年里提出光量子假说,为量子理论的发展做出了巨大贡献.     

邮票上的物理学史⑩--牛顿(续)

1679年,牛顿又回到引力的研究上来.按照前面他自己的说法,他早在1666年就已从开普勒定律推出,使行星沿椭圆轨道运动的力必定指向太阳,并和它们到太阳的距离平方成反比,但是他没有公开发表.后来别人(如胡克)也得出了这一看法.这个问题的逆问题,即在平方反比的有心引力作用下行星沿什么轨道运动,则要难得多(正问题只是一个求微商的问题,逆问题则要对运动方程求积分).1684年的一天,胡克、天文学家哈雷和著名建筑师雷恩在一起讨论这个问题,胡克声称他已解决了这个问题,但却给不出数学证明.雷恩因此决定悬赏征解.哈雷是牛顿的好朋友,他专程到剑桥请教牛顿.牛顿肯定回答轨道是椭圆(一般情况下为圆锥曲线),他几年前就已算过.但一时找不到原来的手稿,牛顿答应重新写出来.三个月后,牛顿写出了论文<论运动>,就行星运动和平方反比力的关系作了严格的数学证明.哈雷对此文极为赞赏,并怂恿牛顿写一本专著.     

物理学中的简炼与和谐

 物理学作为探讨物质结构和物质运动规律的学科,其学科本身蕴藏着固有之美。与此同时,在研究物质世界过程中物理学家们又以独特的眼光创造着美,发现着美,由真至善至美。物理学与科学美相伴相生,在不断探索中它日趋完善。狄拉克曾经说过“让方程式优美比让方程式符合实验更重要”。这充分体现了科学家们的美学思想。科学家们在从事科学研究的过程中,发现科学理论的美学价值,通过对客观规律高度概括的公式和定理来表现高水平的美感。美是发展的,美是变化的。     

物理学中一桩300多年的悬案——牛顿旋转水桶实验证明了什么

近来看到一些广泛流行的图书与资料,他们强调了唯有牛顿绝对时空观才是正确的观点;并且人们通常认为牛顿的旋转水桶实验证明了牛顿绝对空间的存在。本文将指出,这些观点与看法可能是错误的,值得商榷与澄清。正如资深物理学教授沈致远先生所指出的：“这是300多年来物理学中的一个基本问题,触及物理学之根本”,因此,讨论并评述牛顿旋转水桶实验将是很有意义的,     

求学物理五十年

我们生存于物质世界之中.物理学是研究物质的本质和运动规律的学科.认识客观规律,将之总结和概括,形成物理学基本定律,如大家熟知的牛顿力学三定律,电磁学的麦克斯韦方程组和量子力学的薛定谔方程等.     

牛顿力学原理的产生及牛顿哲学思想的分析

牛顿力学(也称古典力学)的原理包括物质机械运动的三个普遍定律和万有引力定律. 牛顿力学原理是怎么来的呢?资产阶级否认任何科学理论都是社会实践的产物,“惯于把科学看做是从天上掉下来的”1),他们把牛顿力学原理的产生归之于牛顿(1643—1727)“灵感的天才创造”,借以宣扬唯心主义的先验论.一些反动的科学家与哲学家,更利用牛顿力学原理的局限性和牛顿世界观上的机械论和经验主义的错误,去歪曲物理学的新成就,散布悲观主义、虚无主义、神秘主义等唯心主义和形而上学的观点。疯狂地向辩证唯物主义进攻.回顾牛顿力学原理形成的历史,对牛顿的…     

走向统一的自然力爱因斯坦：试图统一电磁力和引力未能如愿(Ⅱ)

 19 世纪末,以牛顿力学和麦克斯韦电磁理论为代表的经典物理学渐趋完善,著名英国物理学家汤姆孙(W. Thomson,1824～1907)甚至认为:“未来物理学将不得不在小数点后第六位去寻求真理。” 他在1900 年末为展望20世纪物理学而写的一篇文章中说:“在已经基本建成的科学大厦中,后辈物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。”