波粒困境

普朗克发现了作用量子,爱因斯坦则完全独立地提出了类似的倡言,即恢复光的粒子说,从而又将作用量子的概念表成能量子即光量子.从此之后,在物质和辐射的各个组分的波粒二象之间出现了进退维谷的困境.     

光子概念的发展史

量子力学发源于对波粒二象性的认识,而后者又从光量子即光子概念的建立开始,但一般往往有一种错觉,似乎普朗克、爱因斯坦等很容易地就导出了这一概念,所以对于普朗克在得出正确的辐射公式后仍企图去和经典观念     

爱因斯坦三大领域四大贡献

1905年,爱因斯坦一连写出6篇论文,尤其在3月到9月这6个月内,在3个不同领域中,他作出了4个有划时代意义的贡献.1905年,爱因斯坦发表的第一篇论文(写于3月)是关于光的基本性质的,提出"光量子"理论,把1900年普朗克创立的量子论大大推进一步,对早已成为定论的光的波动理论提出有力挑战,揭示了微观世界的基本特征:波动一粒子二象性.     

尼耳斯·玻尔生平简历

1885年10月7日生于丹麦首都哥本哈根。1900年15岁,普朗克在研究黑体辐射时得到能量子的概念,量子物理学正式诞生。1903年18岁,中学毕业,入哥本哈根大学“数学和自然科学系”,主修物理学。1905年20岁,课余研究水的表面张力问题,爱因斯坦提出了“光量子假说”。1907年22岁,2月,以关于水的表面张力的论文获     

爱因斯坦三大领域四大贡献

1905年,爱因斯坦一连写出6篇论文,尤其在3月到9月这6个月内,在3个不同领域中,他作出了4个有划时代意义的贡献。1905年,爱因斯坦发表的第一篇论文(写于3月)是关于光的基本性质的,提出“光量子”理论,把1900年普朗克创立的量子论大大推进一步,对早已成为定论的光的波动理论提出有     

普朗克常数

普朗克常数是1900年由普朗克首先引入来解释黑体辐射公式的,后来成为量子物理中一个最重要的常数。本文就该常数物理意义的演变和实验测定的进展作一简要的历史考察。一、普朗克常数的提出和爱因斯坦的贡献 1899年普朗克在研究封闭在一个具有理想反射壁空腔内的电磁辐射时,首先运用经典电磁理论,采用赫兹的振子模型导出电磁辐射能P(v, T)与振子平均能E(v, T)的关系式然后,为了找到E的适当形式,以使上式的P(v, T)与实验符合。普朗克付出了艰巨的     

爱因斯坦奇迹年与2005世界物理年

1905年,爱因斯坦创建了狭义相对论,改变了时间和空间的观念;也是在1905年,爱因斯坦提出了光量子假说,进一步发展了普朗克于1900年提出的能量量子化思想;这一年,他还发表了另外几篇重要的学术论文,因而,1905年成为“爱因斯坦奇迹年”。国际纯粹与应用物理联合会,从2003年即开始筹划在“奇迹年百年”的2005年,举办全球性的“世界物理年”庆祝活动,以提高公众对物理学的了解程度。相对论和量子论从根本上改变了人类的宇宙观,也为20世纪物理学的发展奠定了基础。回顾上个世纪,物理学在半导体、集成电路、激光、磁性、超导等方面的发现是信息革命…     

爱因斯坦在光的本性方面的研究

本文评述了阿尔贝特·爱因斯坦(Albert Einstein)对于我们今天理解光的本性所作出的基本贡献。为了恰如其份地评价他在这方面的工作,首先概述胡克(Hooke)、惠更斯(Huygens)、牛顿(Newton)、菲涅耳(Fresnel)和麦克斯韦(Maxwell)的理论,并简要阐述了基尔霍夫(Kirchoff)、维恩(Wien)、瑞利(Rayleigh)、金斯(Jens)和普朗克(Planck)对平衡辐射定律的研究。然后讨论得出系统的辐射量子理论的爱因斯坦的主要论著。这些著作包括他在辐射的粒子性、波粒二象性、气体分子和辐射场之间能量交换的基本过程以及光子统计法方面的研究。     

普朗克之谜与统一性思想

普朗克是20世纪影响最深远的物理学家之一.现代物理学乃至整个现代科学的发轫都与普朗克的伟大贡献密不可分.普朗克1899年5月18日提出的成为主宰微观世界的基本常量h,以及1900年12月14日宣布的辐射量子化概念,是经典物理学终结与现代物理学诞生的最重要的标志之一.普朗克的划时代贡献,加之他长期担任德国物理学界首领的特殊地位、丰富的哲学思想和纯真的科学艺术风格,使普朗克具有特别诱人魅力.从爱因斯坦在本世纪之初的深刻评论开始,曾有无数的科学史家注目于普朗克的成就与思想.然而,作为普朗克评     

再论“基本”粒子演化假说——兼答何祚庥同志

《基本粒子演化假说和河外星系红移解释》一文提出电子、质子等粒子在时间上有发展的历史的看法。去年《科学通报》发表了何祚庥同志的文章,何文反对“基本”粒子演化假说,其中心思想是认为“基本”粒子在时间上没有发展的历史。本文根据“电子和原子一样,也是不可穷尽的”和“在生产斗争和科学实验范围内,人类总是不断发展的,自然界也总是不断发展的,永远不会停止在一个水平上。”这些马克思主义的根本原理,对“基本”粒子演化假说作进一步的说明。     

噪音中的物理学

从观看偶然性游戏中的成功涨落到简单的布朗扩散以及现代非线性动力学研究,随机行走到处可见。与20世纪物理学中的许多重要概念一样,随机行走于1905年从爱因斯坦那儿得到了推进(当时爱因斯坦的注意力集中在布朗运动上)。1785年,简·英根赫兹(Jan Ingenhauz)把木炭粉末放在酒精薄膜上发现木炭颗粒在随机地进行运动;1828年,植物学家罗伯特·布朗(Robert Brown)发现,静止液体中的小颗粒在作无确定路线的跳动。爱因斯坦认为这些液体都是由离散的分子组成的,分子与布朗粒子的多次碰撞导致了后者随机地朝着某个方向跳动,布朗粒子的运动是一种随机行走。爱因斯坦的分析不但解释了布朗运动,而且还支持了原子的存在性(原子的存在性在当时还没有被普遍接受)。     

爱因斯坦的圣杯

爱因斯坦曾想象自己站在一个小星球的某处,惊异地注视着那深不可测的、既冷漠又动人的永恒的外在美:生与死融为一体,没有进化也没有命运,只有存在.这是爱因斯坦超凡脱俗的一面,而诸如诺依曼(B.Neumann)一类的故事又显露出他作为凡人的另一面.爱因斯坦的天才在于能用简单而令人信服的论证深入事物的核心,在于能用纯粹的思维把握实在,在于对原则的顽强的献身精神.爱因斯坦已被神化,即使他自认为"最大失误"的宇宙学常数竟在21世纪可以用来精确地解释宇宙加速膨胀这样重大的天文观测.爱因斯坦在其生命的最后30年醉心于统一场论研究,曾被看作为一种远离现实的唐吉诃德式的悲情.时至今日,数以千计的理论家正在将他的理想转变为现实.正是爱因斯坦,而不是任何同时代的其他人,将统一之路这一"圣杯"描绘在理论蓝图之上,为后人提供了抵达成功彼岸的罗盘.如果爱因斯坦在天之灵得知今天物理学家将用欧洲核子中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)来寻找他所热衷的高维统一场论的激发态,一定会感到莫大的欣慰.     

光声光谱在分析化学中的应用

调制光脉冲在吸收介质中转变为声脉冲的过程,称为光声效应。这种效应的机理,就是在没有萤光或光化学反应时,试样所吸收的光量子通过非辐射过程衰变为热脉冲,并以声的形式出现。利用光声效应的检测方法是十分灵敏的,它可以分析气体、液体和固体中的痕量杂质。由于信号正比于被吸收的光功率,因此,光声检测法最好用激光激发,它是萤光检测法的补充。正象萤光分析法一样,这种方法在出现高功率激光器之后,才被充分应用。目前它在检测气体痕量元素     

科学需要这样的理论

科学上有许多理论，都是可以验证的。爱因斯坦的广义相对论得到了验证，孟德尔的遗传理论得到了验证，光的波粒理论同样也得到验证。所谓验证，就是用实验证明理论的正确性。但是，科学上有些理论不仅没有验证，而且还无法验证。这种理论，确切地说应该是一种假说。假说用理论上的逻辑推理告诉人们，常常很吸引人。被许多人接受的假说，似乎又成了科学的理论。但这种理论是无法验证的。美国密执安大学的两位天文学家弗雷德·亚当斯和罗格利·拉夫兰提出了"宇宙的长期命运与演化"理论，就是一个无法验证的理论。他们认为宇宙也会消亡，当然这…     

“爱因斯坦年”给我们带来什么

●沉下心来探索、追求真理,应是“爱因斯坦精神”的精髓。●“第二个爱因斯坦”可遇不可求。如果我们抱着“造就爱因斯坦”的态度来对待科学,恐怕永远盼不来又一个爱因斯坦。●纪念爱因斯坦,也需要“忘却”:忘却偶像式的急切追求,纪念真正沉静的锲而不舍的科学精神。爱因斯坦又一次激发了人们的梦想:中国什么时候能够出一个爱因斯坦?可是,物理之光照耀的不应只有这样的想象,更应该关注的还有“爱因斯坦精神”,这种科学精神的传递,比一个难题的破解、一个科学家的问世更具意义。     

“基本”粒子和高能核作用

人们熟知,所有的物质都是由最微小的粒子即所谓分手和原子所组成。不久以前,人们还认为原子是最小的粒子。原子这个词是由希腊文翻译过来的,它的意思就是“不可分割的”。这个名称应当意味着这样一种粒子,关于它的构造问题是没有什公意义的。当时认为我们周围的物质的无数种分子是由几十种不可变的、不可毁灭的和没有结构的“宇宙建筑的砖头”——原子所组成。但是,关于原子性质的这种形而上学的观念已被科学所扬弃。首先是建立了各种元素的原子的性质问的联系——有名的门捷列夫元素周期系。这样一个系统的存在就表明了,在各种类型的原子间存在着一种关系,这个关系在某种形式上反映出这些原子的内在的本质。以后,又发现了基本电荷的粒子——电子,它的质量几乎比最轻的原子——氢原子的质量小二千倍。这时人们弄清楚了,电子是原子的组成部分之一。     

航天服：生命“护身符”

对宇航员来说,航天服犹如他们的“护身符”。在高度真空、没有重力、十分寒冷、随时都可能遭遇流星体、高能粒子和太阳高能辐射袭击的太空中,假如没有“护身符”,宇航员是断然不能生存的!那么,航天服具有哪些功能呢？     

“普朗克原理”的新佐证

<正>德国著名物理学家和量子力学的重要创始人马克斯·普朗克1945年在《科学自传》中写道:新的科学真理与其说是靠说服反对者并使他们看到光明而获胜,莫如说是因为反对者终于死去,而熟悉它的新一代成长了起来。这段话很快在科学界获得共鸣,并被称为"普朗克原理",其含义就是"年轻的科学家比年长的科学家易于接受新的科学理论"。科学史上有许多科学家,像拉瓦锡、达尔文、麦克斯韦等人都发表过类似的看法,赫胥黎甚至直言老科学家无力改变自己的思想,已成为进步的障碍。但科学学研究上的几个相关案例并没有为普朗克原理     

统一场论的梦想正在成为现实吗?

爱因斯坦在其后半生中企图找到一个既能说明引力场又能说明电磁场的公式。泡利认为这是做不到的,他说:“上帝拆散的东西,凡人永远也接合不上。”虽然爱因斯坦的探索失败了,但是近来高能物理学的理论发展和有关的复杂实验表明,我们可能已经     

宇宙学：霍金眼中的宇宙

在牛顿和伽利略的世界中，空间和时间好比是一块平坦而又平凡的“画布”，在其上画着当时所知道的天体；而爱因斯坦的“画布”则是弯曲的——由于物质的存在而导致的凹凸不平。在过去的几十年间，随着物理学家和宇宙学家们对于物理学定律和宇宙形成原因的探求，时间和空间的维度、形状、以及本性与亚原子粒子、黑洞以及超弦紧密的交织在一起。从而使得“画布”本身日益成为了研究的焦点。