对称性和守恒律

对称性所研究的是物质的状态和运动规律在对称变换(如镜面反射、转动等)下的性质.它已成为物理学中一个最普遍而深刻的观念. 对称性的观念是人们在观察自然界各种事物的几何形状时逐步形成的.一个球在围绕通过中心的任何轴转动时,都不改变它的形状.我们称它具有转动变换的对称性.在观察晶体时,可以看到各种规则的多面体,经过一定的镜面反射或是统特定轴转动特定角度,并不改变它们的几何形状,同时显示了各种对称的组合.按照对称方式的不同,可以把晶体分为32类.如果加上磁性的考虑,还可以找到58种不同的晶体对称方式,总共有90种磁性晶体的对称…     

能量守恒和转化定律的发现

能量是物质运动的量度,而运动是物质的存在形式.毛主席指出:“人的认识物质,就是认识物质的运动形式,因为除了运动的物质以外,世界上什么也没有,而物质的运动刚必取一定的形式.对于物质的每一种运动形式,必须注意它和其他各种运动形式的共同点.”“任何运动形式,其内部都包含着本身特殊的矛盾.这种特殊的矛盾,就构成一事物区别于他事物的特殊的本质.”“所有这些物质的运动形式,都是互相依存的,又是本质上互相区别的.”1)能量守恒和转化定律精确地反映了“各种运动形式的共同点”及其相互依存、相互转化的关系,因而也就深刻地反映了世界的物…     

简论物理学中熵概念的泛化

熵是物理学中一个非常重要的概念,它是用来描述和研究自然界中广泛存在的运动形式转化的不可逆性的。自从克劳修斯于1850年提出热力学第二定律及1865年引进了一个态函数——熵.     

法拉第电磁感应定律公式中负号存在的相对性和必要性

1 规律和定律 　　规律是事物运动过程中内在的必然联系,决定着事物发展的必然趋向.规律是客观存在的.定律则是对客观规律的概括和表示形式.任何一种能够把规律的内在本质联系表示清楚的方法,都是正确的表示方法.任何一种"表示方法"本质上都是一种规定.     

质量能转化为能量吗?质量转化为能量的条件不可能实现──两把测量的尺子

质量和能量是客观物质两个最基本的属性.质量是从“量的规定性”方面表现着物质的客观存在;能量是从“运动”方面表现着物质的客观存在.人类在同自然界作斗争中,总结出两条最重要、最基本的定律:质量守恒定律和能量守恒与转化定律.这两条定律在哲学上概括为“物质不灭”和“运动不灭”两个重要的唯物主义原理.此外,由于任何类型的物质,都同时具有一定的质量和能量,在质量和能量之间,存在着以物质为基础的内在联系,这就是质能联系定津:E=mc2.这个定律告诉我们:物质和运动是永远不可分离的.“自然界中既不存在没有运动的实物,也不存在没有实…     

简论物理学中熵概念的泛化

熵是物理学中一个非常重要的概念,它是用来描述和研究自然界中广泛存在的运动形式转化的不可逆性的。自从克劳修斯于1850年提出热力学第二定律及1865年引进了一个态函数——熵,并从数学上严格证明了“熵增原理”     

理论力学自学辅导材料(二)——质点动力学(续)

三.质点力学中的三大定理和相应的守恒律 对牛顿第二定律进行一些数学推演,如将质量移到求导算符之后、以质点的位矢叉乘第二定律、以质点的位移dr点乘第二定律等,分别导出了质点的动量定理、动量矩定理和动能定理,这三个定理揭示了丰富的物理内容,它们是从三个本质上不同的方面揭示出机械运动存在的普遍规律.分别反映了机械运动的传递(或转移)规律;机械运动中角运动的传递(或转移)规律;以及机械运动与其他形式运动(如热运动、电磁运动等等)之间相互转化的规律.因而大大丰富了力学理论.它们是我们分析、考察力学问题的基本观点,也是作为建立…     

用能量守恒观点分析和解答物理问题

能量守恒与转化定律是自然界中最基本和最普遍的规律之一．运用能量守恒的观点分析物体的运动与相互作用规律，是物理学中常用的研究问题的一种重要方法．在力学、热学、电磁学、光学以及原子物理学中，都会涉及一些用能量观点分析和解决的物理问题．此类问题需要学生有较高思维起点，以及对物理过程进行全面、深入分析的能力，是历年中学生物理竞赛中考查学生能力的好素材．本文通过对几道全国物理竞赛试题的解析，探讨能量守恒与转化定律在物理解题中的应用．     

动量守恒实例分析——枪身的后座

动量守恒定律是自然界的一条普通规律，反冲运动是动量守恒定律的表现，它在生产生活、科学技术、军事、航空航天中有着广泛的应用，下面就射击时枪身的后座运动做一讨论。     

广义热力学第二定律

自从贝肯斯坦在1973年从经典广义相对论的角度引入黑洞墙的概念并指出、黑洞服从与热力学定律形式上类似的定律之后①,黑洞热力学就成为人们日益关注的课题。它的重要性在于:如果这个类似不仅是形式上的而且是实质性的,那么黑洞热力学不外就是普通热力学用于一个“自引力系统”的结果。这个结论将使我们对自然界的认识大大深化,使原来以为毫无联系的学科紧密联系起来,使许多物理学家的信念──自然界的任何过程都服从热力学定律──得到进一步证实。黑洞热力学的一个重要部分是广义热力学第二定律,其内容是“自然界的广义肉不能减少”。所谓…     

暗物质粒子探测和LHAASO实验

<正>一、我们的宇宙很"黑暗"理解我们所生存的宇宙长期以来一直是人们孜孜以求的目标。根据日月星辰的运动,人们从中学会了昼夜交替和季节变化的规律,并将其用于农业生产和历法授时;通过行星的精确运动规律,开普勒总结出了行星运动三大定律并导致了牛顿提出万有引力定律;望远镜的发明极大地拓展了我们     

暗物质粒子探测和LHAASO实验

 理解我们所生存的宇宙长期以来一直是人们孜孜以求的目标。根据日月星辰的运动，人们从中学会了昼夜交替和季节变化的规律，并将其用于农业生产和历法授时；通过行星的精确运动规律，开普勒总结出了行星运动三大定律并导致了牛顿提出万有引力定律；望远镜的发明极大地拓展了我们的视野，引导我们对宇宙的认识逐步走出太阳系、走出银河系、走向极其深远的宇宙空间。图1形象地展示了我们宇宙宏大、丰富的层次结构以及地球在宇宙中是处于何种微不足道的位置。     

弱作用宇称不守恒的发现

一、对称性和守恒定律 对称性是我们日常生活中的一个常用概念。我们周围的世界是一个既对称又不对称的矛盾统一体.但是我们这里所要讨论的是物理学中的对称性。它是指物理规律对某种变换的不变性. 最简单的对称性是空间各向同性和均匀性。它们代表了物理规律对空间转动和平移的不变性。即在空间的不同地方和沿不同方向做相同的物理实验应该得到相同的物理结果.时间均匀性也是一种基本的对称性。它代表物理规律对时间平移变换的不变性。即不同时间做相同的实验会得到相同的结果.比较复杂一些的对称性是运动规律对惯性坐标系间坐标变换的不变…     

机械振动与电磁振荡的妙用

一般地说,任何一个物理量的值不断地经过极大值和极小值而变化的现象,称为振动,振动是自然界中最普遍的一种运动形式.电磁振荡和机械振动属于不同的物理现象,属不同的领域,都有各自的研究对象,表面上似乎互不关联,但仔细研究它们的规律时,物理本质上存在着     

关于相对论时空观念的局限性的问题

辩证唯物主义认识论认为:“理论是模写,是客观实在的近似的复写”.物理时空理论是关于不依赖于人的主观意识的客观的物质运动的存在形式的反映,这是唯物主义的根本观点;而任何具体的物理时空理论,就其正确反映客观的物质运动的存在形式来说,又不可避免地有它的近似性.人类对于客观真理的认识只能在无数相对真理的总和中实现. 其所以如此,原因之一是:空间和时间是物质运动的存在形式.而自然界各种事物是相互联系、相互作用的,这种相互作用构成了宇宙万物的运动与变化.但是,在具体研究特定范围的现象的时候,又不能不把它从普遍联系中抽象出来,…     

弱相互作用和守恒规律

 一、弱相互作用遵守的守恒规律像引力作用、电磁作用和强作用一样,弱相互作用遵守能量、动量、角动量、电荷、重子数、轻子数等六个守恒定律和CPT定理。在电荷共轭变换C中,粒子与其共轭反粒子互换,如质子P与反质子P互换。在空间反演变换P中,空间坐标Y变为-Y,原型变为其镜像。在时间反演变换T下,时间坐标t变为-t,过程变为其逆过程。CPT定理揭示:在电荷共轭变换C、空间反演变换P和时间反演变换T联结组合成的CPT复合反演变换下,参与任何相互作用(包括弱相互作用)的粒子体系的物理性质和具有洛仑兹变换不变性的运动规律的形式保持不变。     

时间、空间与运动——狭义相对论及其伟大科学意义

介绍狭义相对论诞生的历史背景,爱因斯坦创立狭义相对论的新思维和创造性,发现自然界两条基本原理及其建立新的相对性时空结构理论及新的运动学定律的思路历程.由此揭示和证明时空相对性结构是一切自然界定律对相对运动保持其不变性和对称性的基础,也是自然界因果关系成立的基础,最后介绍从狭义相对论得出的自然界的一系列新奇结论和定律.     

祝“物理学和经济建设栏”的开辟

“物理学和经济建设栏”正式设立了.它是《物理》编委会和编辑部为了促使物理研究工作更好地为国民经济和国防建设服务所作出的重大努力.我相信它一定能够赢得读者的喜爱,取得成功. 物理学研究自然界物质运动的各种形态和规律,它的每一个重大发现,都和当时社会的生产和技术状况     

谈质心及质心系的教学在理工科大学物理中的作用

质心和质心系是大学物理中重要的概念.本文首先通过运动学分析,得到了物体运动的动量、角动量及动能在惯性系和质心系之间的变换关系,这些变换关系有着与伽利略相对性原理中的位置变换和速度变换完全相似的简单形式.然后通过动力学分析得到了质心系下物体运动所满足的力学规律.这进一步加深了我们对宏观物体运动图像的理解,即宏观物体运动可以看作是随质心的平动和相对于质心的转动的叠加,而质心的运动和质心系下相对于质心的运动都满足形式相对简单的力学定律,可以方便地求解.通过本文的讨论,突出了质心和质心系在工科大学物理力学教学中的重要作用,并且把相对运动、惯性系和非惯性系等力学重要概念联系起来,以有效加深学生对力学整体框架、物体运动图像及力学规律的认识.     

电磁感应电路中功能关系的辨析

法拉第电磁感应定律只是给出了感应电动势的计算规律,并未给出具体的能量关系,也未完全揭示电磁感应过程全部的物理实质.通过双棒问题、磁场自身运动问题的一些非典型特例,深入地分析了过程中的电路问题和能量转化问题.