经典力学中的守恒定律与时空对称性

一般经典力学教材中的动量守恒、角动量守恒和能量守恒定律,都是从系统受力特征来判断在运动过程中某些动力学量是否守恒而得到的。这容易使人误解这些守恒定律是一定条件下的偶然结果,而不知守恒定律存在的深刻物理根源。按近代物理学的观点:守恒定律源于物理系统的时空对称性。所谓时空对称性是指物理规律在时空变换下的不     

对称性与动量守恒和角动量守恒

本文从时空对称性的原理出发,在经典力学的范围内,讨论了动量守恒定律和角动量守恒定律.并讨论了在非惯性系特别是质心坐标系中动量守恒和角动量守恒的问题.     

角动量守恒定律讨论

对角动量守恒定律与动量守恒定律及对一轴线和对轴线上任一眯的角支增恒两个容易混淆的问题,从守恒条件和守恒量两个方面进行了比较与澄清。     

关于机械能守恒定律的综合讨论

给出了机械能守恒的意义和机械能守恒定律的正确表述,指出了力学中引入机械能守恒定律的意义和个别文献关于机械能守恒意义看法的不妥     

长寿粒子的成因分析

根据亚原子粒子时空流形的变模角和结构参数公式,计算粒子的质能、电荷、自旋等参数并对其衰变方式进行分析;由质能守恒、电荷守恒等守恒定律推算粒子的结构变化,给出长寿命粒子结构稳定的原因.     

论守恒定律与世界本原

科学家的任务之一就是不断寻求相对中的绝对,变化中的“永恒”,这就是“守恒”和“守恒定律”。也许,这种“守恒”和“守恒定律”并不是世界“本原”,它却是世界“本原”的显现。     

电偶极辐射跃迁选择定则与守恒定律

本文从角动量守恒定律和宇称守恒定律出发,运用量子化角动量的矢量合成法则以及关于波函数的初步知识,给出了电偶极辐射跃迁选择定则的简单推导,力求在原子物理范围说明跃迁选择定则是跃迁中角动量守恒和宇称守恒的表现．     

关于机械能守恒定律的讨论

给出了守恒和守恒定律的定义，并给出了质点组的机械能及机械能守恒定律的表述，还对一些文献关于机械能守恒定律的论述进行了讨论     

空间平移不变性与动量守恒的严格证明

动力学系统的对称性与守恒量研究有着深远的意义，由时空对称性导出的能量、动量等守恒定律是跨越物理学各个领域的普遍法则。对于量子系统守恒量的推导，一般文献资料及教材多采用对时空坐标作无限小变换，并对波函数一阶近似展开和借助Lie对称性而推出相应的守恒量。本文从Schroedinger绘景出发，并对空间平移变换下的波函数作完全的级数展开，借助Lie对称性而导出动量守恒。较之仅作一阶近似展开的文献资料和著作的证明更为严谨。     

空间平移不变性与动量守恒的严格证明

动力学系统的对称性与守恒量研究有着深远的意义,由时空对称性导出的能量、动量等守恒定律是跨越物理学各个领域的普遍法则.对于量子系统守恒量的推导,一般文献资料及教材多采用对时空坐标作无限小变换,并对波函数作一阶近似展开和借助Lie对称性而推出相应的守恒量.本文从Schrodinger绘景出发,并对空间平移变换下的波函数作完全的级数展开,借助Lie对称性而导出动量守恒.较之仅作一阶近似展开的文献资料和著作的证明更为严谨.     

能量守恒定律为唯一源定律的新牛顿力学

根据真理只有一个的原则,提出能量守恒定律为唯一源定律的新牛顿力学。文中实例说明其他定律在一定条件下可能与能量守恒定律相矛盾。原有的牛顿三定律和万有引力定律,原则上均可以由能量守恒定律导出。文中通过物体自由下落的实例,应用能量守恒定律导出原有的牛顿第二定律,并且证明原有的万有引力定律与能量守恒定律无矛盾;通过小球沿斜面下落的实例（属于广义相对论无法解决的物体受迫在平直空间运动的情况）,应用能量守恒定律导出改进的万有引力公式和改进的牛顿第二定律。其他守恒定律,如动量守恒定律和动量矩守恒定律,是否可以应用均需经过能量守恒定律的检验。当原有的牛顿第二定律不成立时,动量守恒定律和动量矩守恒定律也不再成立;文中给出改进的动量守恒定律和改进的动量矩守恒定律的一般形式。在能量守恒定律暂时无法有效应用的情况下,新牛顿力学并不排斥根据其他理论或精确试验结果导出针对某些具体问题的定律和公式。例如,借助于广义相对论导出可以处理行星近日点进动问题和光线近日偏折问题的改进的牛顿万有引力公式。再如,根据精确试验结果,得出光线近日偏折问题的综合引力公式（包含其他天体和太阳光压等影响）。与原有牛顿力学不同,在新牛顿力学中,对于不同的问题,可能有不同的运动定律,不同的引力公式,以及不同的能量表达式。例如,对于小球沿斜面下落问题和行星近日点进动问题,两者的引力公式是完全不同的。     

牛顿的绝对时空观与三大守恒律

本文在经典力学的范围内,正确地证明了可以由时间的均匀性导出能量守恒律,由空间的均匀性导出动量守恒律,由空间的各向同性导出动量矩守恒律。从而进一步阐明了牛顿的绝对时空观与三大守恒律之间的关系。     

天然气管道瞬变流动数值模拟新算法

针对管道中介质瞬变流动的非线性偏微分方程组难以解析求解的问题,由质量、动量、能量三个偏微分方程构成的控制方程组,应用TVD/Godunov混合算法数值模拟天然气管道中气体的瞬变流动,摒弃了传统的差分方法对动量方程非线性对流项的线性化处理,而直接处理非线性对流项,从而大大提高了算法的稳定性和管道瞬变流动的仿真精度。算法采用了时间分裂法描述不完全堵塞管道,没有作等温假设,进一步增进了数值模拟的精度与合理性,获得了理想精度的计算结果。     

角动量守恒定律在体育运动中的应用研究

分析讨论了角动量守恒定律在空翻、转体以及旋空翻等竞技动作中的具体应用。     

光电效应和康普顿散射中光子和电子的相互作用

基于爱因斯坦的光子原理,应用能量,动量守恒定律和相对论效应,讨论了光电效应和康普顿散射中光子与电子相互作用的过程,揭示出二者的物理本质．     

光的粒子性与多普勒频移

从光的粒子性出发,运用狭义相对论中能量和动量的关系式,再根据原子发光过程中能量和动量的守恒定律,分析计算了运动原子和静止原子发射的光子的频率,从而得到了与波动光学中多普勒频移公式完全相同的数学表达式.     

经典力学中的重要定律及其教学问题

本文简要地叙述了牛顿第二定律、机械能守恒定律、动量守恒定律。概括地介绍了这三个定律在经典力学中的地位及作用。比较详细地讨论了在讲授这三个定律时应注意的问题。     

梁振动问题的多辛Fourier拟谱方法

基于Bridges和Reich原理，得到了梁的振动问题的多辛哈密顿形式及局部能量和动量守恒律．利用Fourier拟谱格式对空间方向离散．中点辛格式对时间方向离散，得到相应的离散多辛守恒律，证明了离散局部能量守恒．最后，给出了数值例子．     

高斯涡旋光束的动量及轨道角动量与拓扑电荷数的关系及其在自由空间中的传输

将近轴光束理论应用于光束的动量及轨道角动量研究,推导了涡旋光束动量以及轨道角动量的解析表达式,在此基础上,对高斯涡旋光束的动量及轨道角动量的分布及其在自由空间中的传输进行了研究.理论分析及数值计算表明,动量的径向分量和角向分量在数值上比较接近,远小于动量的纵向分量,随着传输距离的增大,动量的三个分量在观测平面上的分布会逐渐沿径向拓展,其在观测平面上的极大值位置各不相同,都与源平面上光束的拓扑电荷数和束腰半径有关,观测平面上的整体积分表明,动量的三个分量在传输中都保持守恒;另外,观测平面上高斯涡旋光束轨道角动量的分布在传输中也会沿径向拓展,其在观测平面上的极大值位置与动量的纵向分量相同.观测平面上的整体积分证实了高斯涡旋光束在传输中轨道角动量保持守恒.