關(guān)于大學物理的論文
所向另一絕對的處所的移動。
萊布尼茲、貝克萊、馬赫等先后都對絕對空間、時間觀念提出過有價值的異議~指出過~沒有證據(jù)能表明牛頓絕對空間的存在。愛因斯坦推廣了上述的相對性原理~提出狹義相對論。在狹義相對論中~長度和時間間隔也變成相對量~運動的尺相對于靜止的尺變短~運動的鐘相對于靜止的鐘變慢。在廣義相對論中~時空的性質(zhì)不是與物體運動無關(guān)的?一方面~物體運動的性質(zhì)要決定于用怎樣的空間時間參照系來描寫它另一方面時空的性質(zhì)也決定于物體及其運動本身。
量子論的發(fā)展~對時間概念提出了更根本的問題。量子論的結(jié)論之一就是?對于一個體系在過去可能存在于什么狀態(tài)的判斷結(jié)果~要決定于在現(xiàn)今的測量中做怎樣的選擇。這種現(xiàn)在與過去之間的相互關(guān)系~是與因果順序概念十分不同的~暗含于時間概念中的因果序列要求過去的存在應是不依賴現(xiàn)在的。
因此~用時間來描述事件發(fā)生的順序~可能并不總是合用的。空間與時間是事物之間的一種次序~但并不一定是最基本的次序~它可能是更基本的次序的一種近似。
第二~牛頓雖然對引力的本質(zhì)持審慎態(tài)度~但最終還是對它作了抽象的、純粹數(shù)學形式的概括~把它實際看作是一種直接的、即時傳遞的超距作用力。
愛因斯坦的廣義相對論對萬有引力做出一種解釋~就是時空本身是有彈性的~可以彎曲、伸展。當一個有質(zhì)量的物體置于某一空間時~空間就會彎曲變形~質(zhì)量越大~空間彎曲變形就越嚴重。那么~空間為什么會在有質(zhì)量的物體周圍彎曲呢?愛因斯坦也沒能給出答案。所以~愛因斯坦的彎曲空間理論也沒有說明引力的本質(zhì)是什么。量子力學關(guān)于電荷間的電磁力和強子間的強相互作用力的傳遞原理的解釋也沒有說明引力的本質(zhì)是什么。認為引力是通過引力場或引力子來傳遞的觀點也未得到肯定~因為~至今科學家也沒有找到傳遞萬有引力作用的引力子。
第三、 在經(jīng)典力學中物體的質(zhì)量是恒定不變的~它與物體的速度或能量無關(guān)。
在相對論中質(zhì)量這一概念的外延就被大大地擴展了。.愛因斯坦著名的質(zhì)能方程E=mc2使到原來在經(jīng)典力學中彼此獨立的質(zhì)量守恒和能量守恒定律結(jié)合起來~成了統(tǒng)一的“質(zhì)能守恒定律”~它充分反映了物質(zhì)和運動的統(tǒng)一性。質(zhì)能方程說明~質(zhì)量和能量是不可分割而聯(lián)系著的.一方面~任何物質(zhì)系統(tǒng)既可用質(zhì)量m來標志它的數(shù)量~也可用能量E來標志它的數(shù)量?另一方面~一個系統(tǒng)的能量減少時~其質(zhì)量也相應減少~另一個系統(tǒng)接受而增加了能量時~其質(zhì)量也相應地增加. 愛因斯坦從力學的觀點出發(fā)~考慮兩個球體的彈性碰撞~利用動量守恒定理和相對論速度相加定理能夠?qū)С鲋馁|(zhì)速度公式。該式說明~物體的質(zhì)量不再是與其運動狀態(tài)無關(guān)的量~它依賴于物體的運動速度。運動物體速度為v時的質(zhì)量為 ~式中m0為物體的靜質(zhì)量~當物體的速度趨于光速時~物體的質(zhì)量趨于無窮大。
第四~經(jīng)典力學定律只適用于宏觀低速世界~對于可與光速相比的高速情況和微觀世界的適用問題~當時沒有涉及也不可能涉及。
第五~經(jīng)典物理學與經(jīng)典力學的潛在矛盾
在經(jīng)典物理學中~最難使人滿意之處恐怕莫過于對光的描述了。如果微粒說是正確的~那么人們不禁要問~當光被吸收的時候~組成光的粒子變成了什么呢?而且為了既表示可稱量物質(zhì)又表示光~必須在討論中引入不同的實體~這無論如何也不能使人心安理得。
同樣~納入力學框架中的光的波動論也難以具有承受切應力而不承受壓應力的能力~又由于以太對可稱量物質(zhì)并不產(chǎn)生可觀察到的阻力~它又必須具有極小的密度。為此~人們絞盡腦汁~臆想出種種以太模型。這種無所不能、無奇不有的以太反倒使人如墮五里霧中。
經(jīng)典力學的基本概念和基本原理在熱力學中也遇到了一些麻煩。1865年~克勞修斯確立了熱力學第二定律~該定律揭示出與熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過程具有不可逆性。在經(jīng)典力學中~從來也未發(fā)現(xiàn)類似的情況~力學過程的可逆性是由普遍的力學原理做保證的。可是熱力學第二定律也是普遍成立的~因此~這個矛盾是無法用力學的基本觀念予以解釋的。
事物總是辯證統(tǒng)一、一分為二的。雖然科學家在運用牛頓經(jīng)典力學方法及成果時使自然科學5
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