關(guān)于大學(xué)物理的論文
所向另一絕對(duì)的處所的移動(dòng)。
萊布尼茲、貝克萊、馬赫等先后都對(duì)絕對(duì)空間、時(shí)間觀念提出過有價(jià)值的異議~指出過~沒有證據(jù)能表明牛頓絕對(duì)空間的存在。愛因斯坦推廣了上述的相對(duì)性原理~提出狹義相對(duì)論。在狹義相對(duì)論中~長(zhǎng)度和時(shí)間間隔也變成相對(duì)量~運(yùn)動(dòng)的尺相對(duì)于靜止的尺變短~運(yùn)動(dòng)的鐘相對(duì)于靜止的鐘變慢。在廣義相對(duì)論中~時(shí)空的性質(zhì)不是與物體運(yùn)動(dòng)無關(guān)的?一方面~物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)要決定于用怎樣的空間時(shí)間參照系來描寫它另一方面時(shí)空的性質(zhì)也決定于物體及其運(yùn)動(dòng)本身。
量子論的發(fā)展~對(duì)時(shí)間概念提出了更根本的問題。量子論的結(jié)論之一就是?對(duì)于一個(gè)體系在過去可能存在于什么狀態(tài)的判斷結(jié)果~要決定于在現(xiàn)今的測(cè)量中做怎樣的選擇。這種現(xiàn)在與過去之間的相互關(guān)系~是與因果順序概念十分不同的~暗含于時(shí)間概念中的因果序列要求過去的存在應(yīng)是不依賴現(xiàn)在的。
因此~用時(shí)間來描述事件發(fā)生的順序~可能并不總是合用的�？臻g與時(shí)間是事物之間的一種次序~但并不一定是最基本的次序~它可能是更基本的次序的一種近似。
第二~牛頓雖然對(duì)引力的本質(zhì)持審慎態(tài)度~但最終還是對(duì)它作了抽象的、純粹數(shù)學(xué)形式的概括~把它實(shí)際看作是一種直接的、即時(shí)傳遞的超距作用力。
愛因斯坦的廣義相對(duì)論對(duì)萬有引力做出一種解釋~就是時(shí)空本身是有彈性的~可以彎曲、伸展。當(dāng)一個(gè)有質(zhì)量的物體置于某一空間時(shí)~空間就會(huì)彎曲變形~質(zhì)量越大~空間彎曲變形就越嚴(yán)重。那么~空間為什么會(huì)在有質(zhì)量的.物體周圍彎曲呢?愛因斯坦也沒能給出答案。所以~愛因斯坦的彎曲空間理論也沒有說明引力的本質(zhì)是什么。量子力學(xué)關(guān)于電荷間的電磁力和強(qiáng)子間的強(qiáng)相互作用力的傳遞原理的解釋也沒有說明引力的本質(zhì)是什么。認(rèn)為引力是通過引力場(chǎng)或引力子來傳遞的觀點(diǎn)也未得到肯定~因?yàn)閪至今科學(xué)家也沒有找到傳遞萬有引力作用的引力子。
第三、 在經(jīng)典力學(xué)中物體的質(zhì)量是恒定不變的~它與物體的速度或能量無關(guān)。
在相對(duì)論中質(zhì)量這一概念的外延就被大大地?cái)U(kuò)展了。.愛因斯坦著名的質(zhì)能方程E=mc2使到原來在經(jīng)典力學(xué)中彼此獨(dú)立的質(zhì)量守恒和能量守恒定律結(jié)合起來~成了統(tǒng)一的“質(zhì)能守恒定律”~它充分反映了物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)一性。質(zhì)能方程說明~質(zhì)量和能量是不可分割而聯(lián)系著的.一方面~任何物質(zhì)系統(tǒng)既可用質(zhì)量m來標(biāo)志它的數(shù)量~也可用能量E來標(biāo)志它的數(shù)量?另一方面~一個(gè)系統(tǒng)的能量減少時(shí)~其質(zhì)量也相應(yīng)減少~另一個(gè)系統(tǒng)接受而增加了能量時(shí)~其質(zhì)量也相應(yīng)地增加. 愛因斯坦從力學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)~考慮兩個(gè)球體的彈性碰撞~利用動(dòng)量守恒定理和相對(duì)論速度相加定理能夠?qū)С鲋馁|(zhì)速度公式。該式說明~物體的質(zhì)量不再是與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)的量~它依賴于物體的運(yùn)動(dòng)速度。運(yùn)動(dòng)物體速度為v時(shí)的質(zhì)量為 ~式中m0為物體的靜質(zhì)量~當(dāng)物體的速度趨于光速時(shí)~物體的質(zhì)量趨于無窮大。
第四~經(jīng)典力學(xué)定律只適用于宏觀低速世界~對(duì)于可與光速相比的高速情況和微觀世界的適用問題~當(dāng)時(shí)沒有涉及也不可能涉及。
第五~經(jīng)典物理學(xué)與經(jīng)典力學(xué)的潛在矛盾
在經(jīng)典物理學(xué)中~最難使人滿意之處恐怕莫過于對(duì)光的描述了。如果微粒說是正確的~那么人們不禁要問~當(dāng)光被吸收的時(shí)候~組成光的粒子變成了什么呢?而且為了既表示可稱量物質(zhì)又表示光~必須在討論中引入不同的實(shí)體~這無論如何也不能使人心安理得。
同樣~納入力學(xué)框架中的光的波動(dòng)論也難以具有承受切應(yīng)力而不承受壓應(yīng)力的能力~又由于以太對(duì)可稱量物質(zhì)并不產(chǎn)生可觀察到的阻力~它又必須具有極小的密度。為此~人們絞盡腦汁~臆想出種種以太模型。這種無所不能、無奇不有的以太反倒使人如墮五里霧中。
經(jīng)典力學(xué)的基本概念和基本原理在熱力學(xué)中也遇到了一些麻煩。1865年~克勞修斯確立了熱力學(xué)第二定律~該定律揭示出與熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過程具有不可逆性。在經(jīng)典力學(xué)中~從來也未發(fā)現(xiàn)類似的情況~力學(xué)過程的可逆性是由普遍的力學(xué)原理做保證的。可是熱力學(xué)第二定律也是普遍成立的~因此~這個(gè)矛盾是無法用力學(xué)的基本觀念予以解釋的。
事物總是辯證統(tǒng)一、一分為二的。雖然科學(xué)家在運(yùn)用牛頓經(jīng)典力學(xué)方法及成果時(shí)使自然科學(xué)5
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