相对论的先驱——马赫

 爱因斯坦创立的广义相对论是现代物理学的重要基石,是20世纪自然科学的伟大发现,对物理学、天文学乃至哲学都有着深远影响。爱因斯坦是如何创立相对论的?他曾受到哪位物理学家思想的启发?要回答这个问题,我们就不得不提到著名的物理学家和哲学家恩斯特·马赫（ErnstMach）。马赫是著名的物理学家、哲学家、生物学家和心理学家,1838年2月18日出生于奥地利摩拉维亚地区布尔诺附近的切尔利斯·图拉斯,自幼受到良好教育,在维也纳大学学习5年后,于1860年以放电和感应的论文获得博士学位。他精通拉丁文、希腊文、法文、意大利文和英文。     

现代物理知识学习是培养中学生科学素养的新途径

 国际世界已进入知识经济时代,高质量的人才,国民的综合素质是一个国家在21世纪能否具有国际竞争力,能否进行良性发展的关键。所以世界各国,特别是发达国家,如美国、日本、法国和英国等国家。他们竞相对基础教育进行改革,一致把人的全面发展作为基础教育的基本目标,重视培养中学生的科学素养。物理学在培养学生科学素养方面有着十分重要的地位。在中学物理教学中要培养学生的科学素养,途径很多,如物理学史的学习、物理实验等等,这方面的文章也出了不少。而近代物理学在对中学生科学素养,培养方面的作用关注的人目前还较少。作者认为在中学物理教学中有效地讲授现代物理知识,是提高学生科学素养的新途径。     

时空理论的演化历程

 关于空间与时间的理论,从古至今有许多的哲学家和自然科学家为其倾注许多的心智和汗水。大体上可分为三个时期。第一个时期可称为古代的探索时期中国古代的庄子就对宇宙有一个自己的看法:“有实而无乎处者,宇也。有长而无本剽者,宙也。”“有实”是指有形体的物质实在,而每一物质实在都有一定的体积、一定的外形,占有一定的空间;“无乎处”,即没有穷处,没有界限。因此,庄子所谓“宇”是指广阔无边的空间实在。“有长”是指时间而言,时间只讲长度,即古今前后,它没有上下左右;“无本剽者”,即无始又无终。因此,庄子之谓“宙”是指无始无终的古往今来。     

量子物理百年历程

 20世纪科学史册中最有影响的科学进展大概应当包括广义相对论、量子力学、大爆炸宇宙学、遗传密码的破译、进化生物学以及读者选择的其他一些课题。在这些进展当中,量子力学因其深奥的根本属性,而具有更加独特的地位。     

耗散系统不可逆过程中的可拓展广义相对论时空关系

在引入非保守非惯性系的基础上对不可逆过程建立非保守系等效性假设，在引入广域度规的基础上对具有复杂行为的时空建立非保守系协变性假设；利用密度分布的不均匀度h(ρ)和粗粒熵S（ρtε）及推导的多标度因数η*计算式，引入非保守惯性质量和非保守引力质量.分析表明，新结果使引力理论与非平衡态统计理论和非线性动力学达到应有的谐和，发展并修正广义相对论. 关键词： 时空关系 耗散系统 不可逆性 可拓展广义相对论 非保守引力质量     

《广义相对论入门讲座》连载③——黎曼几何中的张量

1黎曼几何的建立几何学起源于古埃及尼罗河水泛滥后土地的丈量.公元前300年左右的数学家欧几里得总结和发展前人积累的知识,完成了《几何原本》一书,搭起了欧几里得几何学的框架.欧氏几何,以它逻辑的严密,形式的完备和优美,两千年来为数学家和哲学家所倾倒.唯一使人感到美中不足的是它的第五公设,即平行公理.此公理说,"过直线外的一点,可以引一条、并且只能引一条直线与原直线平行(不相     

《从零学相对论》连载(23)

正§8.6相对论在GPS(全球定位系统)中的应用相对论在许多人的心目中有如下特点:①新奇有趣;②难度颇高;③毫不实用.下面谈谈特点③.狭义相对论在日常生活中毫不实用的关键原因是日常接触到的速率都太低.一旦涉足高能物理学领域,由于高能粒子通常都有很高的速率,狭义相对论就大有用武之地,而且变得不可或缺.然而,与物理学的其他分支相比,狭义相对论在国民经济和日常生活中的应用似乎还是非常罕见.至于广义相对论,虽然它在近代天体物理学(特别是黑洞和宇宙论)中必不可少,但过去一直认为它与国计民生以及日常生活毫无关联.有趣的是,有一件与日常生活息息相关     

广义相对论的几个问题

介绍了爱因斯坦如何建立广义相对论,以及人们应该如何理解这一关于时间、空间和引力的理论.     

学一点数学史(续)——谈谈中学数学教师的数学史素养

这就是希尔伯特第 3 问题.希尔伯特第3问题,正是指向了数千年来数学家们一直努力求解的体积理论基础的谜团.     

环圈量子引力简介

大家知道，弦理论（String theory）是企图和谐地统一量子力学和广义相对论这两个已知的然而却互不相容的关于“小”和“大”的理论体系．本文介绍的环圈量子引力（Loop Quantum Gravity）理论（以下简称“L理论”）也是为此目的兴起的另一种理论．