百年相对论的五大发现

今年是爱因斯坦发表狭义相对论100周年。100年来,人们时时从中悟出宇宙层出不穷的奥秘,直到今天,这里还有很多内容没有被我们悟透。相对论的研究对象是超越我们日常经验的高速运动世界和广阔的宇宙,这是我们难以理解相对论的主要原因。     

爱因斯坦与世界物理年

2005年是爱因斯坦逝世50周年,同时也是相对论发表100周年,世界各国纷纷开展纪念这位伟大科学巨人的活动。爱因斯坦留给人类的财富是彻底地变革了人类的时空观。几乎宇宙所有的奥秘都隐含于相对论中,因此人类也对时间旅行的奥秘、原子裂变的巨大能量、宇宙的起源和终结、黑洞和暗能量都有了较新的理解,并且他激励人类始终不懈地努力,以求最终解开这些奥秘。但是,爱因斯坦留给人类更大的财富却是,怎样理解科学对人类的作用,以及作为科学家应当对人类命运负什么样的责任。在这样的情况下,重温和谨记爱因斯坦给我们留下的精神财富是非常有必要的,因为,要想科学更好地造福人类,要想让科学家为人类命运负责,我们就必须将科学的真正精神深入到每个人的内心。     

爱因斯坦对物理学的重要贡献

在20世纪初古典物理学出现危机的关键时刻，爱因斯坦是推动物理学革命思想的一面光辉旗帜。他独自发现了狭义相对论和广义相对论，从根本上改变了传统的绝对时空观念，将时空、物质和作用力通过对称性统一起来。从狭义相对论出发，他提出了质量和能量等价的公式，开辟了原子能的时代。从广义相对论和核能出发，他和一批科学家发展了宇宙构造和起源的模式，     

相对论重离子对撞机

位于美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)是目前世界上正在运行的能量最高的重离子对撞机,它是人类用来模拟宇宙物质的起源和演化,产生高温高密度核物质形态的大型物理实     

Cu~(26+)离子1s~2 nd(3≤n≤9)态的电离能、激发能和精细结构

利用全实加关联的理论方法计算了具有较高核电荷(Z=29)的Cu26+离子1s2nd(3≤n≤9)态的非相对论能量.在计算体系的总能量时,考虑了离子实和角动量分波对能量的修正、一阶相对论效应和质量极化效应对能量的修正、量子电动力学(QED)效应对能量的修正以及高阶相对论效应对能量的修正.给出了Cu26+离子1s2nd(3≤n≤9)态的电离能、激发能和精细结构劈裂.得到的计算结果与实验数据及物理规律符合的很好.     

易经本义的现代数理新论

扇形"宇宙本体本源演绎图"是运用现代自然科学和中国古代数象原理相互观照的方法设计而出,它以0和1表达易经阴阳的两仪、四象和八卦。太极以坤为祖,将古老的八卦与现代数理链接起来。道与能是内涵与外延的关系,道能即宇宙的本体和本源。物质是不同维度的能量自组合的呈现和表达,三维在道能演化过程中是一个节点,与爱因斯坦的相对论公式和门捷列夫的元素周期表相互印证。宇宙有可能是能量子进行能聚变而诞生。能量维度理论可将中国古代的两种宇宙生成论和谐统一起来。     

狭义相对论力学中的能量

通过分析狭义相对论力学中的能量定义。对狭义相对论力学中的能量与牛顿力学中的动能作了比较、指出狭义相对论力学中的能量是系统的总能量。它包括普通物理学中各种形式的能量。并建议在狭义相对论力学中定义系统的机械能。     

宇宙负能量的存在及作用

宇宙是由能量构成的,能量分为正能量和负能量,两种能量的性质完全相反.正能量形成基本粒子,负能量形成负的能量场.宇宙的形成及演变是正、负能量相互作用的结果.宇宙正、负能量之和时刻保持为零.任何一个系统、物体(物质)自发的运动趋势及最终结果,是使系统自身的能量变化为零.     

元能量、元能量系统及其演化

通过对核能和热力学的分析,提出了在物质结构中,自宇宙演化之初就存储了能量.并建立了元能量、元能量系统及其演化模型.通过对元能量系统演化的分析,对耗散结构和相关热力学概念作了梳理及系统定位;提出了用"能级"和"能量梯度",对耗散结构的能量交换进行度量;在元能量基础上,分析了系统的"有源"与"无源"构成;提出了现生物"演化悖论"的不合理性;物质结构中的元能量是宇宙演化的动力源,此能量的释放,推动了宇宙的演化.     

主宰宇宙命运的暗能量和暗物质

文章探讨了暗能量和暗物质的存在、成份及其相互转化,指出了暗能量是推动宇宙加速膨胀的源动力;暗物质是形成物体的源泉;暗能量和暗物质的相互作用决定着宇宙未来的命运.     

从E=mc2看物质世界本源

本文从质量和能量的物理概念出发,详细介绍了牛顿力学和爱因斯坦相对论中质量的表达形式以及在一定条件下可以从相对论力学的质能方程完美的过渡到牛顿力学的动能方程,最后根据质能方程E=mc2质量与能量的关系探讨了物质世界的本源.     

相对论情况下热力学系统内能的变换关系

给出了相对论情况下热力学系统内能的变换关系,指出热力学系统的内能不遵从相对论的能量变换关系,而是在原变换关系的基础上还应加上,由于相对论的同时性的相对性所引起的修正.     

Λ CDM宇宙模型下的暗能量丰度

ΛCDM宇宙模型是现在研究宇宙演化的模型之一.结合现在天文观测得到的数据,利用这一模型对宇宙中暗能量的丰度进行了计算,结果给出了在这种模型下的比较符合实验观测结果与理论分析的暗能量丰度为74%,这表明了宇宙的大部分是由暗能量所构成.     

真空中光速不变的负能量解释

宇宙是由能量构成的,能量分为正能量和负能量,两种能量的性质完全相反.正能量形成基本粒子,负能量形成负的能量场.宇宙的形成及演变是正、负能量相互作用的结果.宇宙正、负能量之和时刻保持为零.任何一个系统,物体(物质)自发的运动趋势及最终结果,是使系统自身的能量变化为零.“真空中光速具有恒定值且与惯性参考系无关“是光子的特殊运动方式引起的,与负能量的存在有关.     

一维相对论振子的能量量子化

本文就一维相对论振子的能量量子化问题进行了讨论,得到了和非相对论振子不同的量子化能量。文末,还将所得公式与双原子分子非谐振运动的能级公式作了对比。     

宇环 宇三角

此创新研究延伸了相对论和量子力学两大理论支柱,使它们在能量运动变化理论上相交。总结出物理宇宙公式△EL=△E○K和物数学通式§=NM。物理宇宙公式推演了所有物理公式,此文作了8个例举。物数学通式§=NM也可演变成各种方程与级数,物数学是复数域的扩展。描述的是量点、量线、量面、量体的各种分形、分维的曲变,同时运用物数学理论更好地证明了世界数学难题＂哥德巴赫猜想、孪生素数猜想、黎曼Zeta茶塔函数假设＂和＂四色猜想＂。     

美为爱因斯坦理论找到第一个直接证据 超新星可证明暗能量理论存在

通过对迄今所发现的一颗最遥远的超新星的研究 ,美国科学家为爱因斯坦的“暗能量”理论找到了第一个直接证据 ,并证明了在“大爆炸”后 ,宇宙的膨胀先是减速 ,然后进入加速阶段 .这颗超新星的编号为“1997ff”,于 1997年被哈勃太空望远镜拍摄到 .“1997ff”爆发于 110亿年前 ,当时宇宙的年纪只有现在的 1/ 4 .超新星即爆炸中的恒星 ,它发出的亮度是几十亿颗恒星亮度的总和 .测定超新星的亮度 ,可以用来判断宇宙膨胀的速率 .科学家们经大量计算和分析确认 ,“1997ff”的亮度是预计正常亮度的两倍 ,比距离更近、更年轻的超新星爆炸发出的光还要亮 .科学家们据此判定 ,这颗超新星爆发于宇宙的减速膨胀阶段 ,从而证实了宇宙膨胀先减速后加速 ,同时也证明宇宙中确实存在负引力 .负引力的概念由爱因斯坦在 2 0世纪初提出 ,也被称为“暗能量”.爱因斯坦提出暗能量时自己都不相信其合理性 ,科学界至今对负引力也还几乎没有什么认识 .但科学家估计 ,暗能量可能占据了宇宙成分的2 / 3,对它的了解对于理解时间、空间、物质和能量具有关键作用 .有关“1997ff”的新发现为暗能量的存在提供了新的佐证 .科学家认...     

能量守恒科学

在能量守恒科学中,占统治与主导地位的是能量守恒定律.其他的定律,或者可由能量守恒定律导出,或者必须经受能量守恒定律的检验,或者是错误的.主要讨论四个问题:根据能量守恒定律重新考虑力与质量、速度的关系;重新导出其他定律,如万有引力定律、库仑定律等;检验其他定律是否可以应用,给出动量守恒定律和动量矩守恒定律不成立(其结果与能量守恒定律相矛盾)的实例;将旧的学科改造成为新的学科,例如将牛顿力学改造为新牛顿力学.新牛顿力学可以部分取代相对论并解决相对论无法解决的问题.     

庆贺世界物理年——物理之光在中国

100年前，也就是1905年，年仅26岁的爱因斯坦发表了5篇重要的物理学论文，提出了狭义相对论，光量子学说，质量-能量关系和布朗运动的理论等重要物理学概念和理论，对20世纪物理学革命产生了极大的推动作用。1095年被誉为“爱因斯坦奇迹年”。爱因斯坦不仅是相对论的奠基人，也是量子物理的少数几位奠基人之一，     

理想量子气体高温条件下的相对论统计性质

通过严格的理论推导 ,给出理想量子气体在高温条件下的相对论态方程、能量及热容量 ,并与高温条件下的非相对论结论对比 ,可看出相对论与非相对论的差异