物理学上两个水火不容的理论

相对论和量子力学是支撑20世纪物理学大厦的两大支柱,在上世纪初它们在物理学上引发了一场革命。但让人遗憾的是,它们在因果观念上却是格格不入的,以至于后来的物理学家想建立量子引力理论,试图把它们联合起来的时候,却遭到了失败。     

量子力学不确定原理的教学方法探索

在量子力学课程的学习中,不确定原理一直是重点和难点。结合量子力学史,介绍不确定原理提出的背景和不同物理学家对该理论的理解,从而引导出对不确定原理的正确解释。有助于学生对不确定原理的学习,同时加深了学生对不确定原理认识和理解,并激发学生对量子力学的学习兴趣,从而提高了该课程的教学效果。     

热潮下的冷思考——记北京大学前沿计算研究中心研究员袁骁

<正>20世纪60年代,量子力学最伟大的实践者之一理查德·菲利普·费曼（RichardPhillipsFeynman）曾写下这样一句话：“我想我可以有把握地说,没人真正懂得量子力学。”这句话在今天看来仍有意义。迄今,人类还只能描述量子现象,而无法理解其背后的真正运行机制——因为量子世界的神秘之处在于,它所对应的物理是人类无法通过宏观感知识别的。为了揭示其中的奥妙规律,物理学家已经提出了许多理论与多种诠释。     

玻恩与玻尔:究竟谁的学派缔造了量子力学?

量子力学在微观世界相当于宏观世界的牛顿力学。在量子力学问世90年后的今天人们认识到,无论从在技术领域的重要应用,还是从对其他学科、对人类思想的影响等角度去看,都难有其他科学分支像量子力学这样对人类社会有如此巨大的影响和推动。然而对于如此重要的量子力学的创建历史,却存在着模糊不清甚至完全错误的认识。无论国内外,基本上都认为,玻尔的哥本哈根学派是20世纪第一物理学派;玻尔是建立量子力学的核心人物,哥本哈根是建立量子力学的指挥部、大本营。事实上20世纪不曾存在一个叫做哥本哈根学派的物理学派;玻尔也未曾指导一代年轻人并使他们成为建立量子力学的主力军;量子力学不是产生于玻尔研究所;量子力学缔造于玻恩的哥廷根物理学派,玻恩才是建立量子力学的导师和领袖。     

夸克世界:靠得越近,越自由

构成世界万物的最小粒子是什么?自然界中到底存在着哪些力,它们之间又是如何相互作用的?这些是整个20世纪乃至现在,都困扰物理学家的难题.今年的诺贝尔物理学奖就与此有关.     

张国锋:探寻神秘的量子世界

<正>世界变幻莫测,科学向喜爱它的人们展开巨大的怀抱。19世纪末20世纪初,量子论和相对论的出现使当代物理学的研究多了两个新的方向。相对闻名遐迩的爱因斯坦相对论,量子世界就像另一片深邃宽广的星空,让这条路上的科学家们乐此不疲。尽管著名物理学家费曼曾说:"没有人真正了解量子力学。"不过,这并没有阻止科学家们前进的步伐,从普朗克发现量子力学开始,科学家们争先恐后,爱     

"薛定谔猫佯谬"的哲学研究

"薛定谔猫佯谬"的产生不仅有其科学渊源,而且有其哲学渊源.研究"薛定谔猫佯谬"的缘起和实质,不仅有助于我们理解量子力学的本质,而且有助于我们解决长久以来围绕量子力学问题展开的哲学基本观念之争.     

一个伟大的梦想温伯格《终极理论之梦》书评

摆在我面前的是斯蒂芬&#183;温伯格(Steven Weinberg)写于1992年的&lt;终极理论之梦&gt;.这本书讲的是一场伟大的理性冒险:寻找大自然的终极理论.终极理论的梦想,激发了一代又一代的物理学家的激情,也刺激了今天的高能物理学的研究.虽然人们还不知道那终极理论是什么样子,也不知道还要多少年才能找到它,但是许多物理学家相信,终极理论的身影已经能模模糊糊地看得到了.……     

不怕承认自己的不足——【丹麦】尼尔斯·玻尔(1885～1962年)

<正>1927年10月,在布鲁塞尔举行的第五届索耳未物理讨论会上,一位物理学家提出了对量子力学的诠释,遭到了爱因斯坦的强烈反驳。爱因斯坦对这位物理学家提出的量子力学的相关理论表示不能容忍,批评他对统计解释是"掷骰子",抨击"测不准原理"和"互补原理"是"绥靖哲学"。但是,这位科学家没     

物理学陷入困境:接下来该怎么办?(上)

19世纪末,由于牛顿力学和麦克斯韦电磁理论趋于完善,一些物理学家认为,"物理学的发展实际上已经结束,物理学已经走到穷途末路了"。殊不知,彼时彼刻,物理学正酝酿着两场翻天覆地的大革命:爱因斯坦的相对论彻底地改变了人们对时间、空间、重力以及宏观宇宙的理解;而量子力学则揭示出一个奇异的微观宇宙。这两大横空出世的革命令人惊觉宇宙之神奇以及人类直觉之不可靠。     

科技人物

丁肇中:基础研究是社会发展原动力"今天,人们似乎还和两百年前一样面临着同样的问题:当我们还未解决能源、疾病、人口过剩等困扰社会发展的燃眉之急时,到底应不应该建造卫星探索广阔宇宙,或者发明加速器去探索微观宇宙?"9月18日,在发展中国家科学院第23届院士大会上,诺贝尔奖得主、华裔物理学家丁肇中在大会特邀报告《科学与发展》的开头就抛出了这样的问题,引发全场来自60多个国家500余名科学家的深     

地球科学的革命——纪念大陆漂移学说发表100周年

今年是德国气象学家、地质学家、地球物理学家阿尔弗雷德.魏格纳(Alfred Lothar Wegener,1880-1930)发表大陆漂移学说100周年。大陆漂移学说的提出,开启了20世纪地球科学革命的序幕。上世纪60年代初,美国海洋地质学家H.H.赫斯(Harry Hammond Hess,1906-1969)和海洋地球物理学家R.S.迪茨(Robert     

学习爱因斯坦深入思考大胆设想

联合国大会于2004年6月10日通过2005年为“国际物理年”,庆祝出生于德国乌尔姆的伟大物理学家爱因斯坦在1905年做出三项伟大成绩100周年。爱因斯坦于1900年在苏黎世联邦工业大学毕业,1901年入籍比利时。这时找不到合适的工作,为了生活就做了专利所的小职员(“苦力”,爱因斯坦自称)。他认为当时的物理学家“欠缺深度”,就利用业余时间和在工作余暇偷偷地研究物理学,他的研究工作除了狭义和广义相对论之外,还涉及量子力学和统计力学,化学和生物技术也得益于爱因斯坦关于分子和分子运动见解。在这奇迹的一年(1905年)中,爱因斯坦的贡献足以和牛…     

一只又死又活的猫——薛定谔的波函数

在探索量子世界的神秘性质时，海森堡发现了“测不准原理”：对于微小世界的基本粒子来说，你不能同时测量它的位置和速度。就在这个时期，奥地利物理学家薛定谔另辟蹊径，找到了通往量子力学的另一条道路。     

爱因斯坦的EPR难题

1935年,物理学家爱因斯坦(Einstein)、波多尔斯基(Podolsky)和罗森(Rosen)联合发表了一篇论文,这篇文章探讨了量子物理学的完备性问题。在论文中,以爱因斯坦为代表的一些物理学家认为,量子力学是不完备的。他们     

对撞机，究竟是个什么机

<正>19世纪末,从伦琴发现X射线,约瑟夫·约翰·汤姆孙发现电子,卢瑟福发现α射线和β射线等实验起,物理学家们开始专注于微观世界的物理现象。特别是20世纪20年代量子力学建立之后,物理学家们逐渐意识到,在微观尺度上,存在着一个跟宏观世界很不一样的世界,它的尺度如此之小,所以科学家们不得不借助一些特殊的实验仪器来观测其中的现象。     

今天科学中国人所看到的两位科学巨匠间的争论实质

一、80年前“测不准关系”的出现 上世纪最伟大的两位物理学家阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）和尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）对量子力学的创立与发展,都作出了重大的贡献。爱因斯坦对量子力学的基本概念多有建树,而玻尔高度崇拜中国易经的八卦图形,提出了原子结构模型,并对量子力学的创立起了直接的推动作用。     

科学历程

正1902年8月8日——量子力学奠基者理论物理学家保罗·狄拉克出生1902年8月8日,理论物理学家保罗·狄拉克出生。狄拉克出生于英国,他的父亲是瑞士人,母亲是英国人。狄拉克的父亲严格而专制,他强迫孩子们只能说法语。狄拉克一直是一个不善交际、沉默寡言的人,这与其成长环境不无关系。狄拉克是量子力学的奠基者之一,并对量子电动力学早期的发展做出了重要贡献。他写下了描述费米子的狄拉克方     

量子方程预测金融危机

<正>未来的经济发展趋势是繁荣还是衰落?社会发展趋势如何?城市规划怎样适应未来商业和文化的变动?这些令人挠头的问题引无数专家困惑不已。如今,量子物理学家也到这些领域来凑热闹了,他们带来了锋利的武器——量子力学。量子力学是研究微观粒子的理论,与经济荣衰、社会发展这类宏观议题有什么关系呢?分别来自英国牛津大学和清华大学的两名物理学家发现,它们之间也有共同之     

该怎样回答就怎样回答——玻尔的青少年时代

尼尔斯·玻尔是20世纪与爱因斯坦齐名的物理学家,他在发展量子力学理论和核物理理论方面作出过卓越贡献,曾因创建定态跃迁原子模型理论而于1922年获诺贝尔物理奖。他在丹麦首都哥本哈根建立了一个闻名全球的物理研究所(后称为玻尔研究所),把许多知名的物理学家集中起来,致力于物理学的发展。