牛顿力学中的惯性质量与狭义相对论中的惯性质量

分别详细说明了在牛顿力学中和在狭义相对论中,惯性和惯性质量的概念是如何引入的.明确地阐述了狭义相对论同牛顿力学相类似,物体(可视为质点或粒子)的固有质量(或静止质量)就是其惯性质量.通过分析,指出并强调了运动质量只是个规定,并非物体惯性的大小真的随运动发生了改变.最后还对静止质量为零、速度为光速的粒子只遵从狭义相对论而...     

《基础物理学》编写过程中的一些体会

《基础物理学》和《基础物理学教程》概况《基础物理学》内容分为五个部分：力学和相对论、电磁学、光学、量子力学、热物理学．具体而言，力学、电磁学和光学的内容大致掌握在原来普通物理课程的水平，量子力学和相对论是在原来理论物理课程的基础上重新编写的，而热物理...     

相对论粒子的自旋算符

发展了关于相对论态自旋算符的系统理论.考虑了具有非零静质量的粒子情况.对带自旋的相对论粒子,通常的自旋算符需换为相对论的自旋算符.在Poincar啨群不可约表示的框架里,构造了适用于粒子任意正则态的自旋算符,称为运动自旋.本文的讨论限于量子力学.随后将在量子场论中对此作进一步深入研究.     

书讯

近代物理学导论恽瑛朱培豫曹恕编本书是作者在东南大学多次讲授“近代物理”课程的基础上,根据所写讲义整理修改而成的。本书是近代物理的入门书,内容叙述深入浅出,取材丰富.每章都附有例题和习题,利于引导初学者入门,并能引起初学者兴趣。全书内容包括:狭义相对论,电磁辐射的粒子性,玻尔-索末菲氢原子理论,量子力学初步,多电子原子,量子统计法,激光简介,固体导电和半导体,原子核物理学。讲授全部     

为相对论质量辩护

本文认为向初学者讲授狭义相对论时引入“相对论质量”的概念是必要的、方便的、如Ｅ＝ｍｃ＾２即体现了质量和能量间简单而优美的当量关系，本文指出反对相对论质量者实际上在讨论粒子系或光子系的问题时才避开相对论质量，特别指出相对论质量与力和速度间的夹角无关，反对相对论质量者由于错误地应用了牛顿第二定律才导出这种根本不在依赖关系。     

狄拉克与相对论量子力学

以20世纪20年代物理学发展所遇到的困难为科学背景,从3个方面阐述了狄拉克相对论量子力学形成的过程及其深刻的物理内涵;作为完全相对论量子理论中的一种单粒子理论,狄拉克方程的建立又进一步推动了量子电动力学和量子场论等新理论的建立与发展.     

评"相对论的质心运动定理"

在相对论情况下,质点系统的质心是一个不确定的概念,在相对论力学中,质心系（质量中心参照系）亦被有确切定义的动量中心系（系统总动量为零的参照系）所代替,本文对《相对论的质心运动定理与质量亏损》一文的论证和结果作出了评论。     

光速极限被打破了吗?——超光速之谜浅谈

量子力学与相对论是20世纪物理学的两块基石。它们均以违反了人们的日常观念而著名,同时也一直都在经受实验与理论两方面的严峻考验。就量子力学而言,物理学家至今仍被它的奇妙影响——虚粒子,反物质,负能量与薛定谔猫等纠缠着。现在,某种其他不     

相对论性粒子穿越势垒的渡越时间

粒子穿过势垒所需多少时间?这个问题一直以来倍受关注.人们提出了几种隧穿时间的定义,对这个问题进行了大量的理论和实验研究,但仍存在争议和分歧.近年来,Büttiker等人为寻找符合因果律的速度概念,分别研究了在非相对论和相对论色散介质中消逝波的传播问题.最近,李春芳等人从能流的角度定义了一个新的隧穿时间.这个隧穿时间无论在非相对论量子力学中还是在相应的光学类比中都不存在超光速问题.在本文中,我们把这个隧穿时间从非相对论量子力学推广到相对论量子力学.由于存在Klein隧穿,粒子可以以行波的方式穿过高势垒.所以,我们分别在消逝波和行波两不同情况下,利用Dirac方程计算了这个隧穿时间以及不同的极限,证明它同样不具有超光速性.通过比较不同极限下的群时延和居留时间,证明了在特定的条件下它们是具有超光速性的.     

相对论动力学方程的一个简单例解

采用在牛顿力学中常用的方法,用一种简洁的数学形式给出了一维运动情形下受恒力作用的粒子的相对论动力学方程的一个例解,详细讨论了相对论粒子的加速度、速度和运动方程与牛顿力学中对应物理量的区别和联系.     

h→0时非相对论量子力学如何与牛顿力学等价

假设 h→ 0时一个正确的非相对论量子力学与牛顿力学等价 .以此为出发点 ,对目前公认的非相对论量子力学作了细微的修改 .改动后的非相对论量子力学被证明在 h≠ 0时与修改前的完全等价 ,在 h→ 0时 ,与牛顿力学等价 .这样做的意义在于 ,如果进一步假设 h→ 0时一个正确的相对论量子力学和爱因斯坦的相对论等价 ,那么就有可能得到与现有相对论量子力学预言不同的结论 ,这将有助于它的检验或完善. It’s assumed that when →0, correct non relative quantum mechanics should be equivalent to Newtonian mechanics. Starting from this point, we slightly revised the widely accepted non relative quantum mechanics such that the mechanics after modification is strictly equivalent to that before the modification when ≠0, and equivalent to Newtonian mechanics in the limit →0. The significance lies in the possibility that if we further postulate that corrected relative quantum mechanics...     

《对玻恩及其学派的系列研究》连载⑥——玻恩与爱因斯坦之间的深厚友谊

相对论和量子力学是20世纪物理学的核心贡献.相对论几乎由爱因斯坦一个人缔造,而量子力学的最早形式——矩阵力学则是玻恩率领众弟子共同创造.玻恩与爱因斯坦是终生好友,深入了解他们之间的交往、他们之间的友谊、他们之间的学术争论,今天的人们从中仍然能受到很好的教育.     

混沌，牛顿力学体系的再认识

混沌，牛顿力学体系的再认识邓家干，王兰芳（广西农业大学南宁）（陕西工学院汉中）本世纪前期，物理学家发现了相对论及量子力学。相对论消除了关于绝对空间与时间的幻想，使物理学对空间与时间的认识向前飞跃了一大步；量子力学则消除了关于可控测量过程牛顿式的梦，使...     

i是能量算符吗？

本文从时间ｔ不是力学量及算符的基本性质出发，论证了在非相对论量子力学中不是能量算符。     

从量子电动力学的创立历史看物理学思维的特色和价值

<正>物理学是在人类的技术、语言和思维的极限之处的极限运动。——作者人们常说20世纪有两大成功的物理理论,即相对论和量子力学,而量子场论是狭义相对论和量子力学结合的产物。虽说这样一个简单的说法大体上是没错的,量子电动力学作为第一个量子场论理论确实是作为狭义相对论和量子力学结合的产物而诞生的,但是这个简单的说法并不足以揭示量子场论所具有的巨大价值和魅力,反而好像是说可以由相对论和量子力学的原理自然地导出量子场论。     

新书推荐——《神奇的粒子世界》

20世纪见证了物理学无与伦比的进步。在这个世纪的前半叶,基础物理由量子力学及爱因斯坦的相对论和引力理论所主导。而在后半叶,人类目击了基本粒子物理学的异军突起。在中国,尽管粒子物理学家已在实验和理论方面开展了许多工作,并且在世界粒子物理学领域占有了一席之地,但对于     

弱源—表面镀膜式α散射实验

一、引言α粒子散射实验是原子物理学发展中极为重要的早期实验之一。1910年卢瑟福(E.Rutherford)、盖革(H.Geiger)和马斯顿(E.Marsden)等用α粒子射击重金属箔,结果,粒子被分别散射到不同方向上,并发生了大角度散射,由此诞生了卢瑟福的原子行星模型。随着量子理论的发展,现在对原子结构有了进一步的认识。但在非相对论量子力学中,散射截面的计算与经典的卢瑟福公式相同。因     

角动量问题浅析

大学物理教学中,一些基本概念的讲授不仅对于物理概念本身的深化十分重要,而且对于现代物理学思想的把握和对后续课程的学习也具有十分重要的作用.通过讨论角动量及其在宇称变换下的性质,我们介绍了轴矢量的概念,并在量子力学层次对宇称变换进行了分析,将量子力学层次的态函数和场算符进行了分类,同时说明了在基本粒子物理研究当中对复合粒子进行分类时一个重要的量子数——宇称.     

中微子质量之探索

 中微子是自旋为1/2的轻子,有电子中微子、μ子中微子、τ子中微子三种不同形态。由于中微子不带电,仅参与弱相互作用,不参与强相互作用和电磁相互作用,反应截面极小,所以很难在实验中观测到,对其质量的研究更是困难重重。探索中微子质量的意义中微子质量的研究对最微观的粒子物理规律和最宏观的天体物理、宇宙起源及演化都有重大意义,是探索粒子物理标准模型之外新物理的突破口与关键所在。在传统的粒子物理标准模型中,二分量中微子理论和轻子数守恒定律要求中微子静止质量为零。因为若中微子质量不为零,则根据爱因斯坦相对论,其速度必定低于光速,这样就会出现速度超过中微子的观察者。     

在近代物理学“基础课”中介绍宇宙学概念

目前的近代物理学基础课程包括了狭义相对论、原子物理和量子力学初步,是力学、热学、电磁学和光学的后继课程,应属于普通物理范围。宇宙学则是现代物理的前沿学科,它的基本概念和发展正日益引起人们的关注。我们认为,在近代物理基础课程中向学生介绍宇宙学的一些基本概念是很有必要的、也是可行的。 在讲授狭义相对论时,不少学生很容易把物体的速度不能超过光速推广到整个宇宙。这时我们向学生介绍宇宙学中的哈勃定律,即星系远离地球而去的速度与星系离地球的距离成正比关系:v=H_0d(其中哈勃常数H_0=150公里/秒·千万光年,d是星系离地球的距离,v是星系退行速度)。如果d≥v/H_0(c:光速)则该星系的退行速度将超过光速,它所发出的光于将不能到达我们地球。并向学生简单介绍大爆炸宇宙模型和膨胀宇宙的概念,解释夜为什么是黑的。这时,学生很容易理解夜黑是宇宙膨胀的结果。 讲授完普朗克黑体辐射后,可进一步介绍宇宙学中微波背景辐射概念。指出宇宙背景辐射谱相当于约