光子学的进展

光子学的概念 爱因斯坦在1905年就提出了光子的概念,1917年又提出了原子系统中光子不仅有自发发射而且还有受激发射的假设。爱因斯坦的光子学说促进了光学和光电子学的发展,为激光的出现奠定了理论基础。60年代激光的出现,便以光子为主体的光子学走上了快速发展的道路。1970年荷兰学者波德沃尔特     

牛顿,一个被尘封了三百多年的秘密

<正>众所周知,牛顿第二定律只适用于宏观、低速物体的运动,那么为何牛顿第二定律只适用于宏观低速运动?关于这一点还得从近代力学的发展谈起,事实上,物质的波动性首先是从光的干涉、衍射以及偏振等现象中发现的,光具有的这些性质都是波动性,而在此之前人们认为光是由粒子组成的。后来爱因斯坦继承了普朗克提出的能量子观点,并建立了光子理论,但这种光子区别于牛顿的微粒学说,光子理论成功的解释了光电效应现象,爱因斯坦也     

用波动理论对光电效应的重新解释(上)

在物理学发展史上,当波动学受到光电效应的挑战失败后,导致了光子学的产生,光子论的创始者爱因斯坦也因此项成就而获得了诺贝尔物理学奖。光子论对光电效应的解释也一直处于统治地位。本文作者认为:光子论虽然能解释光电效应实验,仍然存在着无法自圆其说的错误,为了证明这一点,作者设计了一个可以改变阴极温度的新的光电效应实验,并用光子论去解释,结果发现光子论在解释阴极温度可变的新的光电效应实验时陷入了自相矛盾的境况。另一方面,作者发现波动理论的失败在于把能量的质量和数量概念混为一谈,因此,作者将热力学第二定律及能量的质量概念引入了波动理论,使波动理论化腐朽为神奇,不仅能解释原来无法解释的光电效应实验现象,而且还能解释光子论无法解释的阴极温度可变的新的光电效应实验,并且作者还利用波动理论连续能量观点推导出能量不连续的光子论,直接用光电效应实验的结果就计算出普朗克常数。为了激活我国学术界的创新氛争鸣与探讨围,特将此文刊出,以引起争鸣。     

宇宙“大爆炸”后人类为何能存活

<正>宇宙"大爆炸"后为何宇宙间充斥着物质而不是反物质,且人类为什么会存在呢?爱因斯坦相对论和量子物理的基本理论指出,在大约150亿年前宇宙"大爆炸"后的几纳秒内,同时产生了等量的物质和反物质。随着时间的推移,宇宙中各种粒子和其反粒子可能相遇,正反粒子碰撞后就发生湮灭,释放出光子。     

光子的寿命或比宇宙还长：下限为百亿亿年

腾讯科学讯（Everett／编译）据国外媒体报道,爱因斯坦提出的光电效应将光量子化,金属在吸收光子后释放出电子,我们可以根据方程式计算出光量子的能量,光子是一种基本粒子,质量被认为是0,光子的诸多特性已经被物理学家们发现,比如较为著名的光子具有波粒二象性,光子不仅能表现出“光量子”的行为,     

何谓"光速不变原理"

“光速不变原理”，是狭义相对论的两大基石之一，近百年来围绕它的争论一直不断，至今未了。其中一大原因是：它本身的含义不明。因此，除非搞清其涵义，否则有关它的争论还将无谓地纠缠下去。1、几种光速理论简介“光速不变原理”这一假说在２０世纪初由爱因斯坦提出，是有其历史背景的。１９世纪因光学（包括电磁学，下同）的进展，关于光（和电磁辐射，下同）的传播确立了两种对立的观点：波动说和粒子说。光以太论是前者的产物，后者的代表则是列兹（W．Ritz）光射击说———虽然它在１９１３年才被正式提出。“光速不变原理”就是以…     

百年物理学启示

一百年以前，爱因斯坦写下了五篇科学史上著名的论文，第一篇是《关于光的产生和转化的一个推测性观点》，这篇论文讨论了光量子及光电效应。第二篇是《分子大小的新测定法》，推导出分子计算速度的计算公式。第三篇是《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》，提出了原子确实存在的证明。第四篇是《论动体的电动力学》，提出了时空关系的新理论，正是因为这篇论文，拉开了近代物理学的序幕。     

斟学理论羹基军事技术崛起——世界科技100年（三）20世纪10年代

20世纪最初10年最为璀灿的科学明星是爱因斯坦,他在1905年创立了狭义相对论和光量子论。20世纪第2个10年最为璀灿的科学明星还是爱固斯坦,他在1915年把相对性理论从等迷运动推广到加速运动,创立了广义相对论。除了广义相对论,爱因斯坦还提出了受激辐射理论和有限无边的宇宙模型。此外,魏格纳提出了大陆漂移说,摩尔根开创了现代遗传学,英国数学家B·罗素和怀特海奠定了数学基础逻辑主义学派,     

光电效应新论

面对低频率的光为什么不能产生光电效应的难题,爱因斯坦认为:频率高的光线中单个光子的能量要比频率低的光线中单个光子所含的能量高,因此有足够的能力打出电子来。爱因斯坦也正是由此创造     

两院院士宋健有关光速问题的谈话摘录

●20年前,主流科学界均不承认有超光速的可能。航天系统的一位专家曾对我说:究竟为什么光速c不能超过?爱因斯坦理论是否有缺陷,有随意性?”●一位高能粒子物理学家对我说“:反粒子是通过检测器发现的,本来应该由上而下的径迹却是由下而上走。”我问如果是超光速粒子,径迹是否也会反过来?他讲“:不是说光速不能超吗!只好是反粒子。”●现在,超光速研究的环境宽松多了,不是离经叛道的事情。爱因斯坦相对论对速度的约束,到处起作用。据报道,慢光速、零光速都做成功了。超光速也可能会突破。●最近,在《Science》……杂志上,刊出了一组文章,引…     

物体为何有质量？

质量的本质是什么呢？以下是我的观点：光子是一种有质量的粒子,宇宙中一切有质量的物体都是由光子构成的,即光子是物质结构的最小粒子,是不可再分的。在宇宙大爆炸前夕,奇点的能量是一定的,接近无穷大,当发生大爆炸时,由m=E／C^2可知,能量是以电磁波的形式向四处发散,同时便产生了质量,质量以质子、中子、电子、光子等粒子形式存在于多维空间里,从而形成了现在多姿多彩的物质世界。     

学会在不确定性中生活

爱因斯坦说:时间是一种错;不确定性理论的研究者普里:确定性才是一种错世界是“不确定”的不确定性理论自70多年前令无数科学家它打破了我们洞悉万却能解释似乎不可能;它掌握了关于万物起源这个答案却似乎是来自1927年春天,德国物理学家·海森堡发表了一篇论其中提出了一个深刻     

子质论与中西医关系

子质论学说认为:物质是由物(粒子)和质(热质)共同组合构成的,粒子代表物质的质量和个性,热质代表物质的体积和温度,粒子包括电子、质子、中子、中微子及夸克等所有粒子,而所有粒子又是由最小,最基本粒子组合的(最基本粒子可能是太阳光子)。热质包括光质、电质、磁质、火质、粒间质等所有粒外宏微空     

架讨E=hv的时空背景和物理实质

E=hv是近代物理学最重要的关系式之一。她机巧阐释了光电效应、康普顿散射、光谱规律等实验．功成于麦克斯韦电磁以太的摆脱．却陷入量子力学物质波“无人理解”的境地。本文重申牛顿空间和亚光子粒群波．认为自然界广泛存在着一类规则间隔的粒子群流波。针对于光波．v就是单位时间通过空间某界面的一亚光子列中含有的亚光子数。牛顿时空和光本粒子发射说得到弘扬，物理学复归于简单优美。     

爱因斯坦逸闻

一个公式 　　一天,画家乌尔福与爱因斯坦见面,交谈中提出这样一个问题:什么是你人生成功的经验?爱因斯坦信手拿起笔,在纸上写了一个公式:A=X+Y+Z,同时解释说:“A代表成功,X代表勤奋地工作,Y代表有效的方法.“说到这里,爱因斯坦停顿了一下.乌尔福接着问道:“那么,Z是代表什么呢?“爱因斯坦回答说:“时刻提醒自己,少说废话!“ 　　……     

没有我们,现实还存在吗?

正不确定的世界"你是否相信,月亮只有在看着它的时候才真正存在?"爱因斯坦在一次散步中,向他旁边的学生提出了上面这个问题。看似玩笑的话,其实源于爱因斯坦对量子理论的质疑。量子理论是有史以来最成功的科学理论,理论与实验结果极为相符。不过,它有个大问题——测量问题。实验表明,电子等微观粒子可以像水波一样发生干涉,说明它们具有类似波的性质。然而,如果你直接的观察它们,它们就会变为一个有着具体位置的粒子。1926年,奥地利物理学家埃尔温·薛定谔提出了一个描述粒子波     

如何理解波粒二象性

微观粒子的波粒二象性是凭我们的日常经验很不容易理解的一种现象。光子怎么既是一种粒子,又是一种波呢？这太难理解了。说实话,这个问题不仅让一般的读者头疼,即使请教专门研究粒子的科学家,他们也未必能说得清楚。所以,当有读者来信要我们谈谈对波粒二象性的理解时,我实在感到很为难。我所能做的恐怕只有一件事了,那就是领着读者把物理学家如何提出波粒二象性这一概念的历史简单回顾一遍。     

7维人是什么样子？

爱因斯坦的广义相对论认为:物质之间的引力作用是由弯曲空间所产生的;而量子理论则认为,力是实实在在的并由粒子交换而来的:电磁力是由光子交换而来,弱力是由弱规范玻色子交换而来,强力是由胶子交换而来。但是,量子理论找不到产生引力的交换粒子,而相对论也无法解释电磁力、弱力和强力这宇宙中的三大力如何通过空间弯曲发生作用。总之,物理学家因为这两个现代物理理论的尖锐对立一下子变得不知所措,他们无法知道,宇宙的本原究竟是什么?他们不得不进一步思考:也许我们对基本粒子和空间结构的认识还不够,难道它们的内部还存在着一种更深层的结…     

本世纪人类可以实现时间旅行

黑洞、虫洞和宇宙弦等现象都被认为是实现时间旅行的方法,但是没有一个方法切实可行。原因是尽管理论上它们可以弯曲时空,但都需要巨大的质量。现在,一位科学家提出了关于时间旅行的可行方法。美国康涅狄格大学的科学家设想了一个办法,原理是爱因斯坦著名的质能方程:E=mc2,爱因斯坦认为质量和能量是一回事。这位科学家设计的时间机器是利用圆偏振(光子以螺旋轨迹前进)激光来扭曲时空或使时间循环流动,而不是用大量的物质去弯曲时空。根据爱因斯坦的理论,当改变空间的结构时,就会影响到时间,因为扭曲的空间会使时间也扭曲起来,这意味着穿过…     

幽默

爱因斯坦自我宣布落选爱迪生满腹怨气地对爱因斯坦说:“每天上我这儿来的年轻人真不少,可没有一个我看得上的。”“您断定应征者合格或不合格的标准是什么?”爱因斯坦问道。爱迪生一面把一张写满各种问题的纸条递给爱因斯坦,一面说:“谁能回答出这些问题,他才有资格当我的助手。”“从纽约到芝加哥有多少英里?”爱因斯坦读了一个问题,并且回答说:“这需要查一下铁路指南。”“不锈钢是用什么做成的?”爱因斯坦读完第二个问题又回答说:“这得翻一翻金属学手册。”“您说什么,博士?”爱迪生打断了爱因斯坦的话问道。“看来我不用等您拒绝,”爱…