为什么有个相对论？

今年是相对论诞生100周年,100年前相对论所阐发的时空相对性原理彻底颠覆了人类有史以来的绝对时空观。如此石破天惊的理论是凭空而来的吗?不是,它既是物理学矛盾聚集已久的结果,也是前人研究成果的结晶和升华。相对论究竟给我们带来了什么样的启发?它为什么说光速是不变的?“钟慢尺缩”效应是如何发生的?即使过去了100年,相对论以其强烈的思辨色彩仍让我们这些处于日常经验世界的人们如坠云里雾里。本期专题试图通过回顾相对论诞生的来龙去脉,解开其中的种种谜团,给读者一个清晰明确的相对论图景。并且,在下期专题中,我们还要继续推出《时空革命100年(下)·相对论之后》,将阐述如下内容:相对论后来遭遇了什么样的困境?爱因斯坦为什么强烈反对量子力学?新的物理学蓝图在哪里?     

问题与解答

在读者论坛怎么发表自己的意见呢?湖北省襄樊市三五四二子弟学校高一(5)班 冯震兴你在网站先注册成为会员后,就能在规定的范围内自由地表达你的看法。 ——编 者“磁光陷阱”的原理是什么?吉林省长春市七十二中学北校三年十六班袁坚锋“磁光陷阱”是“激光冷却和陷俘原子领域”的一项技术,指用六束激光,两两相对,沿三个正交方向射出,激光发出的光子可以使实验对象——原子在处于六束激光聚集点的时候动量逐渐减小,直至最低。但是,原子还是有可能逃离控制范围,这时,再加上两个磁性线圈,以便给出轻微变化的磁场,通过磁场的作用把原子拉回六…     

世界物理年,重读相对论--纪念狭义相对论发表100周年

1905年是世界物理学光辉灿烂的一年,也是科学史上翻天覆地的一年。伟大的物理学巨匠阿尔伯特·爱因斯坦(AlbertEinstein1879-1955)在这一年里接连发表了5篇论文,彻底改变了传统的物理学,为以后的物理学研究的诸多科学技术领域奠定了基础。值此百年之际,联合国大会于2004年6年10日第58次会议通过了2005年为“世界物理年”的决议,以纪念这个“奇迹之年”。1879年,爱因斯坦出生于德国乌尔姆市一个中产阶级家庭。当爱因斯坦1岁时,全家从乌尔姆市搬到慕尼黑,慕尼黑是当时世界科学中心地之一。17岁时,爱因斯坦考上了苏黎世瑞士联邦工业大学师范系…     

近代物理学中的对应原理专题教学

通过举证狭义相对论、量子物理中有关规律与对应经典物理规律的区别,归纳被举证规律的极限退回情况,将涉及到的对应原理总结归纳成为专题。在教学中,将其讲授给学生,利于培养学生的科学美感。     

理解时间

牛顿说:“绝对的,真正的数学时间自身在流逝着,它的本性是均匀的。它的流逝同任何外界事物无关。”他把时间作为独立于宇宙的一条直线轴。狭义相对论否认了时间的均匀性,时间可以伸长和缩短。广义相对论中,时间又被赋予一种全新的形态,很像一条身体被打了一个结并且头咬着尾巴的怪蛇,且与空间极其复杂地纠缠在一起,这一点改变了时间在我们头脑中的固有形态,并为“时间旅行”等假说提供了可能性。莫比乌斯带,内外圈通过一个翘曲相连,且沿其中轴线剪开,仍会形成一个闭合的体系。时空好像也存在翘曲,并循环不息。“时间旅行”莫不是通过莫比乌…     

大力弘扬物理学的科学精神

在纪念相对论创立100周年之际，作为一个哲学工作者，我深感最有意义的活动就是大力弘扬物理学的科学精神。因为一方面物理学是最古老、最成熟的科学之一，其科学精神是各门科学的典范；另一方面我国社会生活的各个领域，特别是直接涉及我国社会主义现代化建设，包括社会主义和谐社会的建设，最迫切共同需要的精神就是科学精神。现代化从一定意义上讲就是科学化，和谐社会从一定意义上讲就是科学精神主导的社会。     

学习爱因斯坦 改革学习方法

今年是狭义相对论发表100周年，也是联合同确定的世界物理年，主要纪念伟大的物理学家和社会活动家爱因斯坦对人类所作出的多方面的巨大贡献……我们还应通过了解爱冈斯坦成长的道路，分析产生这样杰出人物的条件，努力为中国青年创造良好的学习和成长的环境，使优秀人才能够脱颖而出，使中国科学能够早日跻身世界先进行列。     

两大科学发现的哲学意义

两大科学发现：一是普林顿大学华裔物理学家王利军和他的同事在实验室证明比光速还快的东西是客观存在的，从而向爱因斯坦相对论提出了挑战；二是我国三位古生物学家于2002年1月向新华社批露，他们在昆明地区发现了海口华夏鱼和中新鱼化石标本，填补了头索动物和脊椎动物之间的缺环，从而解决了生物学界的千古之谜。这两大科学发现都为哲学揭示和提供了一个新的重要思想，即中介与转化的普遍性以及二者内在的联系。     

关于《大学物理》中一道习题的讨论

狭义相对论是《大学物理》中一个比较抽象的章节,特别是狭义相对论时空观所导致的钟慢尺缩效应,和经典的绝对时空观有着巨大的差别,再加之洛伦兹变换中时间和空间是彼此交织在一起的,学生在学习和解题的过程中不太容易接受。本文针对《大学物理》中狭义相对论章节的一道习题进行了探讨,指出"标准"答案中的一些不确定性因素,对《大学物理》的教学及教材编写具有一定的参考价值。