外祖母佯谬

一个人在时间上回到了过去,无意中杀死了他的还是小姑娘的外祖母。未出生的外孙怎么能杀死自己的外祖母?这就是著名的“外祖母佯谬”。     

孪生子佯谬

一对孪生子,一个留在地球上,一个乘宇宙飞船以接近光速的速度在空间飞行。当他们再见面时,一个已经白发苍苍,而另一个则依然一头青丝。这怎么可能呢?这就是著名的“孪生子佯谬”。     

佯谬消失

什么东西都不能从黑洞里逃脱。可是斯蒂芬·霍金出色地证明：黑洞并非真正是黑的,相反,它们因热而发光。那末这种热能怎么可能从那条单向通道里往外流源呢？答案全然同它所解释的现象一样奇特：黑洞辐射的热量不是用从黑洞流出来的通常能量来偿付,而是由流入黑洞的负能量来补偿。这难道是个数学花招？不对。负能量是确实存在的。问题在于：相当大的负能量的生成和利用会损害一些最神圣的自然法则,比如说热力学第二定律。梦想制造众动机或作逆时间旅行这些反常的非自然情景是容易的。对于物理学家来说,这些都是吓人的观念。但是大自然似…     

黑洞信息佯谬

与经典物理相比而言，量子物理的最大特点在于它是非决定论的。为此，尽管爱因斯坦为量子论的创建作出了重大贡献，他却一直不喜欢量子力学，尤其反对量子力学的哥本哈根诠释，并用这样一句话来表达自己的反感：“上帝不掷骰子。”霍金(S．Hawking)是一个将量子力学应用到黑洞理论中的始作俑者。霍金在     

黑洞与信息佯谬

黑洞破坏了物质,物质中的信息遭遇如何？物理学家为寻求答案,正向着量子引力理论探索前进。在外层空间的某处,温德贝格（wh白玛教授的记时密封盘被他狡黠的对手戈赖骨（Gothash）教授破坏了。密封盘里只装着一页稿子,上面记录着一个留给后代用的至关重要的数学公式。可是戈赖百想把氢弹装上密封盘的凶狠阴谋成功了。轰！这个公式蒸发成电子、核子、光子,偶尔还有一个中微子的一片云雾。温德贝格怒不可遏。他没有保存公式的记录,也记不得公式的推导方法。不久,温德贝格对戈赖奇不可饶恕的罪行向法庭起诉。"这个白痴所干的事是不可逆…     

天文学上的奥伯斯佯谬

几乎谁都能得出一个观察结果,那就是夜晚的天空是黑暗的。可是为什么是黑暗的呢? 也许以为一个人如果站在地球背向太阳的一面,天空就必然是黑暗的。然而.即便是没有月亮的夜晚,星星还发出微弱而可以察觉到的光。比如考虑这样一种情况:假使有人生活在银河边缘的一颗行星上向着星际空间眺望,在他的视线上没有星星,即便如此,夜空也不会是完全黑暗的,因为宇宙间还有别的发光星系存在。正是这一点使黑暗夜空问题的本质变得引人瞩目。现代宇宙学认为星系的分布,其密度是均匀的(平均),而且无边无际,这些条件再加传统几何学有效,则星系的可见物数目应该按距离的立方递增。这就是说,星系沿着视线随距离的增加而愈加稠密。事实     

悖论、佯谬及其对自然科学的影响

悖论、佯谬,早在希腊时期就已被提出(如著名的芝诺运动悖论等)。两千多年来,人们在各个领域,尤其在自然科学中又发现了大量悖论、佯谬,并对其进行了大量的研究和探讨。虽仁者见仁,智者见智,但是至今人们对悖论、佯谬的认识及其在自然科学发展中的作用仍不甚明了,远未取得一致的看法。在此,我们试谈谈自己的一管之见。     

狭义相对论中解决时钟佯谬的关键

时钟佯谬又称为双生子佯谬,虽然讨论此问题的文章很多,但迄今仍无文简捷地指出狭义相对论(SR)中解决此问题的关键所在。两双生子甲和乙,甲留在地面上不动,乙乘飞船宇航,乙以速度v历程l到达终点后,速度突然反向,返航归来与甲相遇。从甲看来,     

各向异性等离子体回旋不稳定性非相对论判据的佯谬

现可采用不同的尼奎斯特图或复势方法分析温度各向异性等离子体中回旋波不稳定性的判据,得出同样的结果。判据表明当时也有不稳定性,这与物理图景相违背。苏登考虑了色散关系的相对论修正后,得出了不存在这类不稳定性的结果。     

基于弱测量与无相互作用测量的量子佯谬

<正>作为一个有效的数学工具,量子理论成功地描述了微观粒子世界的行为.然而,量子理论所描述的微观世界中的很多现象与基于日常逻辑的理解相违反,因此对于这个理论的解释困扰了无数的物理学者,而对于这些反常佯谬[1]的分析理解也构成了深入理解量子理论的一个重要课题. Bell不等式[2]及建立在局域实在论基础上的许多确定性等式的量子违背,是量子信息理论研究初期人们认识到量子理论违反经典逻辑的研究成果,     

黑洞信息佯谬：落入黑洞的信息丢失了吗？

黑洞信息佯谬自提出至今已困扰理论物理学家近50年。揭秘黑洞信息佯谬是研究量子引力理论的一个重要途径。最近,物理学家在半经典引力理论下给出了黑洞蒸发过程的佩奇曲线,这表明在黑洞蒸发过程中确实释放了信息,从而证实无任何的信息丢失,这也宣告着黑洞信息问题的解决。文章以时间顺序来介绍黑洞信息佯谬研究的历史和现状。     

有关《狭义相对论中解决时钟佯谬的关键》一文的来信摘登

(一) 《自然杂志》4卷12期951页上《狭义相对论中解决时钟佯谬的关键》一文中说:“时钟佯谬又称为双生子佯谬……迄今仍无文简捷地指出狭义相对论(SR)中解决此问题的关键所在。”事实并非如此,早在1972年缪勒(Muller)就用洛伦兹变换严格地解决过这个问题[见Am.J.Phys.,40(1972)966],我国科学出版社1979年出版的《狭义相对论实验基     

是否存在稳定的高原子序数原子?——狄拉克材料中的原子塌缩现象

相对论量子力学预言当原子序数超过某一特定值时,原子会发生塌缩现象.然而这一重要理论预言仍未得到实验的直接证实.狄拉克材料中的准粒子满足相对论性方程,并且体系的精细结构常数远大于真空中取值,因而可以用来探究原子塌缩现象.最近在狄拉克半金属中发现一种全新的以磁场对数为周期的磁阻振荡,表明体系中准粒子存在原子塌缩现象和伴随出现的离散标度不变性.     

天然金刚石中杂质氮原子对的电子顺磁共振(EPR)研究

氮是金刚石中的主要杂质。它在金刚石中的含量和存在形式历来受到普遍的重视。对于天然金刚石,氮的含量可达0.23％,它主要呈非顺磁性双原子氮的组合(N_2)和氮的小片状集合体(N_2),其次是顺磁性单个置换原子氮(简称‘孤氮’)和氮同空位的组合(N_3V,NVN等)。然而在人造金刚石中,从顺磁性孤氮(N)到非顺磁性双原子氮组合(N_2)之间,还存在着一种     

用类星体光谱检验物理常数是否随时间变化

物理学中的一些基本常数(如光速C、普朗克常量h、万有引力常数G、精细结构常数α等)对于物理学理论的建立有着根本性的影响。这些常数之所以被看作“常数”，依靠的是经验，即实验和观测结果，而无法从理论上证明这些常数一定不能随时间或空间发生变化。     

检验引力波是否携带能量的另两种方法及其理论根据

引力波的特性受制于引力场能动张量及引力体系能动张量守恒定律的形式 .由于引力波理论采用了爱因斯坦提出的引力场赝能动张量密度ｔμ(Ｇ)ν及守恒定律 ｘμ(Ｉ μ(Ｍ)ν(ｘ) ｔμ(Ｇ)ν(ｘ) ) =0 [1 ,2 ] ,由此可导出关系[2 ]- ｔ∫Ｖ(Ｉ μ(Ｍ)ν(ｘ) ｔμ(Ｇ)ν(ｘ) )ｄＶ =Ｃ∮Ｓｔｉ(Ｇ) 0 (ｘ)ｄＳｉ (1)式中Ｓ面系位于真空中 .式 (1)表明波源通过引力波向外辐射能量 .Ｌｏｒｅｎｔｚ及Ｌｅｖｉ Ｃｉｖｉｔａ曾提出另一种引力场能动张量密度Ｉ μ(Ｇ)ν及守恒定律 ｘμ(Ｉ μ(Ｍ )ν(ｘ) Ｉμ(Ｇ)ν(ｘ) ) =0 [1 ,2 ] ,由此…     

在激光导致的高激发态原子中检验泡利不相容原理的适用性

激光技术已被用于精确检验自然界的某些基本规律,如利用激光干涉仪准确证实了空间的各向同性。1985年,H.Rinneberg等应用一对可调激光器发出的激光束照射一束被引入屏蔽真空室内的稀薄原子,其中一个激光器发射频率相当于把电子激发到较高的中间状态所需要的能量;另一束激光提供的能量将原子中的电子激发到主量子数n=290的高能级。这是实验室中目前所获得的最大原子,也是一系列n不断增大的高激发态原子的最佳实验结果。基于高能实验和理论等,1984年我们提出