用哲学的观点理解“测不准关系”

1 引言 量子理论主要是以微观客体及其规律作为研究对象的,它的产生和发展有力地推动了认识论的深入发展,人们的认识过程是由宏观世界开始,又逐步向着微观世界发展,宏观与微观世界虽然有紧密的联系,但又有本质的区别。宏观世界的运动遵从经典力学规律,而微观世界的运动则遵从量子力学的规律。在经典力学中,通常是同时用质点的坐标和动量(或速度)的值来描写质点的状态,质点的其它力学量,如能量等,是坐标和动量的函数,当坐标和动量确定后,它们也随之确定了。但是,在量子力学中,因粒子具有波粒二象性,粒子的坐标和动量不可能同时具有确定值,因此不可能同时用粒子的坐标和动量的确定值来描述粒子的量子状态,这就是海森伯的“测不准关系”,在本世纪初以前,科学家们已经发现,要绝对精确无误地测定某个物理量是不可能的,但是,人们认为随着仪器精度的提高,任何物理量在原则上可以日益更准确地测定,而测不准关系则否定了同时准确地测定某些相关物理量的可能性,似乎给人们的认识规定了原则上不可超越的界限。这样一来,围绕“测不准关系”,就在哲学上引出许多争论,并导致许多现代主观唯心主义者以此为“科学依据”,用来否定和动摇马克思辜义的核心一辩证唯物主义。本文将就“测不准关系”的哲学属性问题作一探     

关于加速度概念的地位意义

加速度是描述速度变化快慢的物理量。力学中二个最简单的积分,就可以充分说明它的重要性。这二个积分是: 根据①式,知道加速度(?)(t)和初速度(?)(o),就可以知道物体在任何时刻的速度(?)(t); 根据②式,知道(?)(t)和物体在初时刻的矢径(?)(o),就可以知道物体在任何时刻的矢径(?)(t),从而确定物体在任何时刻的位置。按经典力学的基本出发点:“知道物体在任一时刻的位置和速度”,就表示我们知道了物体的运动规律,或者说知道了物体的运动情况(见高中物理教科书上     

描述质点运动状态的物理量

在普物力学中,当确定了坐标系,对质点的位置能给予准确的描述之后,描述质点运动状态的物理量有速度、动能、动量、角动量等四个。它们都是为了定量表述质点运动的规律与特征而引用的。当我们用质点运动的一般规律去处理具体的质点运动时,只有首先把握这些描述其运动状态的物理量,才能得到质点运动的具体规律。 在运动学中,对应质点的运动学规律,我们以速度来描述质点的运动状态。它以空间对时间的变化率反映了质点运动的快慢与空间指向。如果知道了速度随时间变化的函数关系,则可求得质点空间位置随时间变化的规律。例如已知质点沿X轴作直线运动的速度为V=dx/d=V-o at,则从     

普通物理学 力学部分复习要求

力学是研究物体机械运动规律的科学,它是学习物理学其他部分和工程技术的理论基础。在总结复习时要求掌握如下内容:一、如何描写运动.描写质点的运动或刚体平动的基本物理量是:位置矢量(坐标)、位移、速度和加速度。运动方程是描写物体的位置(坐标)与时间的函数关系,对于直线运动,可以写为x=f(t);平面运动可写为x=f(x),y=f(t)。描写则体定轴转动的基本物理量是:角坐标、角位移、角速度和角加速度。转动的运动方程是描写刚体的角坐标与时间的函数关系,即θ=f(t)。     

一种用于薄膜结构形态分析的新型数值计算方法(英文)

研究目的:为轻质柔性薄膜结构初始形态的确定提供一种准确、高效的新型数值模拟方法。创新要点:1.建立基于有限质点法(FPM)的柔性薄膜非线性计算理论,并将其首次应用于膜结构的形态问题分析之中;2.提出一种将动力控制方程通过积分转化为动量方程,并利用加速静力收敛策略,快速获得初始平衡状态的方法。研究方法:1.基于向量式固体力学的基本概念,将分析域离散为一系列质点,建立有限质点法柔性膜结构计算模型,并用牛顿第二定律描述质点运动(图1~图3);2.采用一套基于物理模式的分析步骤来描述分析对象的几何非线性变形,有效扣除刚体运动的影响以准确获得质点间的相互作用内力(图4~图7);3.根据膜内给定的预应力分布,按照膜结构初始形态分析步骤进行循环迭代求解(图9).重要结论:利用本文算法确定膜结构初始形态,计算速度快、准确性高,并且求解过程中不会因非线性变形而引起数值计算方面的困难。     

刚体力学中基本定理间的内在联系

研究刚体运动的基本方法是把刚体看成不变的质点组(即各质点之间距离保持不变的质点组),在此基础上考虑到刚体转动的特点,应用质点运动所遵循的牛顿定律得到了刚体运动的基本规律——转动定理。转动定理是刚体力学中的一个基本定理。刚体力学中的其他几个常用的定理(即角动量定理、角动量守恒定律、动能定理、功能定理和机械能守恒定律)都可以在它的基础上依据一定的关系和条件推导出来。这些定理是解决刚体力学问题的原则,但是要正确运用它们,则必须清楚它们之间的内在联系和成立条件。本文通过一个具体     

质点组内力的功改变质心动能的条件

质点组的动能定理包括两种形式,亦即惯性系中的动能定理,可表为(?)(1)和质心系中相对质心的动能定理,可表为(?)(2)而根据质点组的动量定理和动量矩定理我们知道,内力和内力矩是不能改变质点组的动量和动量矩的。由(1)、(2)两式可知在质点组动能定理中,内力的功是可以改变质点组的动能的,这一点质点组的动能定理和动量定理、动量矩定理是不同的。而由柯尼希定理可     

关于参考系惯性系坐标系的讨论

力学规律的建立和应用都离不开参考系、惯性系、坐标系.参考物(系)的确定,是确切地观察和描述物体运动的前提,物体的运动和运动规律只能在确定的参考物(系)下描述;若质点对某个参考系的运动服从牛顿第一、第二定律,这个参考系就是惯性系;若质点对某个参考系的运动不服从牛顿第一、第二定律,这个参考系就是非惯性系.要精确地描述物体的运动,必须精确地描述物体的位置、位移,只能在坐标系下解决问题.     

普通物理学期末复习要点

本学期普通物理课程主要讲授了力学和热学两部份内容,下面提出各部份内容的复习要点,供期末复习时参考。力学(一)运动学一、质点运动学1.理解描述质点运动的四个基本物理量:位置矢量     

动量守恒定律和机械能守恒定律及其应用

牛顿定律提供了解决质点动力学问题的基本原理。用牛顿定律解决力学问题,原则上是解微分方程为质点受的合外力,是质点的位置矢量,m 是质点的质量。但在质点受力情况(力和时间、位置的关系)比较复杂时,解这样的微分方程是很困难的。因此我们还必须寻找解决质点动力学问题的其它途径,即从牛顿定律推出一些守恒定律,如动量守恒定律、机械能守恒定律等。在某些力学问题中,从这些守恒定律出发求解比直接用牛顿定律求解方便得多。下面谈谈怎样应用这两条定律来解决质点动力学问题以及应用时应注意的问题。     

牛顿力学的误差研究

对描述运动的基本量位移、速度、动量的牛顿力学的结果与相对论力学的结果进行了比较 ,分析了牛顿力学的误差     

质点运动学

思考题 1.1)在什么条件下可以把运动中的汽车简化为质点处理?汽车转弯时可以作为质点处理吗?研究地球自转时:可以将它简化为质点吗?我们把在斜面上滑下的木块作质点看待是根据什么? 1.2)坐标和位移有何区别?在什么情况下它们的数值相等?在自由落体运动的公式 s=1/2gt2中的s是表示坐标还是位移?在u=(?)中的s是位移还是坐标?位移与路程有何区别?在什么情况下二者的数值相等?在什么情况不相等?     

力学复习要解决观念和方法问题(三)——动量守恒与机械能守恒定律

理解守恒量和守恒定律既是重要的物理思想观念,也是重要的物理方法。这是因为利用守恒定律解决问题时,只需要分析系统发生变化前后状态,而不必追究变化过程的细节,是对系统变化过程总体的把握,因此,在力学复习中,动量守恒定律与机械能守恒定律具有重要地位。理解并掌握好守恒定律是进一步学习的重要基础。一、关于动量守恒定律的几个问题牛顿第二定律研究的对象是隔离后的单个物体(质点),而动量守恒定律研究的对象则是隔离后的一组相互作用的物体(质点),即系统。系统在相互作用前后动量守恒条件是系统不受外力而仅受内力作用。这个条件的本质是相互作用的物体内力对各物体冲量之     

浅谈圆周运动中线速度的相对性

在学习高中物理圆周运动时,为了描述质点沿圆弧运动的快慢,引入了线速度的概念。即质点在单位时间内通过的弧长:v=s/t(s是t时间内质点通过的弧长),其方向沿圆弧该点的切线方向。我们知道速度具有相对性,那么圆周运动的线速度是相对谁的呢?     

专题六动量

备忘清单 1.动量的概念 (1)运动物体的质量m和速度v的乘积叫做动量,用字母p表示,即p=mv. (2)对动量的理解 ①动量是描述物体运动状态的物理量,具有瞬时性,通常说物体的动量指的就是物体在某一时刻的动量,与该时刻的速度相对应. ②动量还具有相对性,对不同的参考系,物体的动量是不同的,在一般情况下,若没特别指明参考系,物体的动量指相对于地球的动量.③动量是矢量,其方向与速度方向相同.     

谈动量定理及其守恒定律的教学

动量定理及其守恒定律是物理课程力学部分的一节,本文拟就如何讲好这部分内容做一探讨。一、讲清基本概念。动量定理建立了质点或质点系动量的变化与力的冲量之间的关系。因此,首先要讲清两个概念:动量和冲量。它们都是矢量,既有大小,又有方向。动量是量度质点或质点系运动强弱的物理量。它是矢量,它有大小和方向,大小为ｍｖ,方向与ｖ方向相同。即:质点的动量为Ｐ＝ｍｖ,质点系的动量为Ｐ＝Σｍｉｖｉ冲量是量度力在一段时间内的积效应的物理量。它也是矢量。它的大小为Ｆ（ｔ２-ｔ１）,方向与力Ｆ的方向相同。二、讲动量定理的应用时,应讲…     

圆周运动中线速度的相对性

在学习圆周运动时,为了描述质点沿圆弧运动的快慢,引入了线速度的概念,即质点在单位时间内通过的弧长:υ=s/t(s是t时间内质点通过的弧长).其方向沿该点的切线方向.我们知道速度具有相对性,那么圆周运动的线速度是相对谁而言的呢?     

浅谈牛顿力学与拉格朗日力学

质点力学的问题,可以用牛顿力学和拉格朗日力学(还有哈密顿原理)中的任何一种基本原理来表述.经典力学中唯一可以用实验加以验证的是牛顿第二定律,也正是这一定律,构成了牛顿质点力学的基础,而拉格朗日力学却要求抽象的虚位移,亦即假想的与时间无关的位形变化的概念——虚位移、虚功,显然这种依赖于思维的原理是不可能用实验加以验证的.作为力学的基础——牛顿力学它有一定的适用范围,经验表明:如果忽略相对论性效应,则质点在惯性系中的问题可以被牛顿方程(?)正确描述,其结果运动方程往往是相当简单的,然而,如取消了这两个限制中的任何一个测方程就非常复杂而难以计算.另外用牛顿方法求解问题时必须知道所有的力,象质点在—光滑水平面上运动的情形,约束力就可简单地表示为(?),但如质点是个沿弯曲金属丝滑下的水球,这时约束力可能非常复杂,用牛顿方法求解就很难得到明显的表示式.     

大学物理学习指导

《大学物理》理论部分的基本教学内容包括力学、分子物理学和热力学、电磁学、波动光学、量子物理学基础共五篇。 第一篇 力学 力学是研究物体机械运动的规律及其应用的科学。 第一章 运动的描述 1 教学基本要求 理解参照系和坐标系的概念。 深入理解速度和加速度的概念。注意速度和加速度的矢量性和瞬时性。 熟练掌握由质点的运动方程求解质点的位移、速度和加速度的方法(包括一维直线运动和二维平面曲线运动)。     

平均速度的大小表示质点运动的平均快慢吗?

在目前几本通用的普通物理力学教材中,对平均速度大小的物理意义有这样的论述:平均速度的大小表示质点在确定的时间内运动的平均快慢;质点运动的平均快慢有两种描述方法,即可用平均速度的大小和平均速率来描述.(见参考文献)