广义相对论和引力理论的变革--相对论百年札记之二

发端于百年前的爱因斯坦相对论体系。包括狭义相对论、广义相对论和宇宙论，引起有关空间和时间、物质和运动、引力和宇宙等领域一系列重大进展。当前这个体系却面临着变革。有关暗宇宙观测数据的分析，是以爱因斯坦场方程和宇宙学原理为基础的。然而，结果却向以相对论和量子理论为基础的现代物理学提出重大疑难。这是物理学面临的空前挑战。     

现代物质观--量子理论的斑斓结晶

量子理论是与相对论齐名的现代物理理论.随着量子理论百余年的创造性拓展,并偕同相对论的百年辉煌,铸成了内涵丰裕的现代物质观;它与相对论时空观相与并立,同样称得上是现代文明的奇丽瑰宝. 现代物质观乃现代的科学自然观之核心,就其主要理论基础而言,可谓是量子理论的斑斓结晶.量子理论与经典物理理论有本质区别,作为其灵魂的量子概念是现代物理学中最具创新意义的革命性概念,由此而导致人们对于物质及其运动方式的认识发生本质上的极大转变.凭藉量子力学的"哥本哈根诠释",还形成了一个崭新的科学哲学观念;那就是说,包容了互补性思想的现代物质观具有深厚的哲学含义和文化底蕴.并且,出于对量子概念的深入探讨,给予"物理实在"以新的定义,这是量子理论促使"人类思想的基本概念结构"之改变的一项奇特表现(虽然对此尚有异议).无疑,伴随于时空观变革的物质观变革,确是现代文明进步的又一重大标志.     

历史的回顾与展望—关于物理学与哲学的思考

本文阐述了物理学与哲学间相辅相成的关系。援经了革命导师的有关论述及许多物理学家和哲学家对这个问题的深刻认识。回顾物理学史不难发现，物理学在其发展过程中受到过各个时代的哲学思潮的影响；相应地，物理学对物质结构的研究，相对论时空观的建立，又为哲学家解释物质世界的本质提供了依据。     

将进化树连根拔起！

物理学家凯尔文勋爵曾在1900年断言：“物理学已经没有什么新东西可发展了。”然而不久后．就以相对论和量子物理学的兴起为起点．引发了物理学上一场巨大的知识革新，当然也证明了凯尔文的言论是错误的．     

时间之矢 演化所凭

时间是少数几个最基本的科学概念中的一个。有哲学家说：“应从时间理解存在”；又有哲学家说：“由于运动，空间在时间中产生”。爱因斯坦就是从时间概念着手，创立了相对论以及相对论时空观，他认为：“空间和时间融合成为一个均匀的四维连续区”，四维时空依赖于物质及其运动而变更着     

美哉物理(十一)时间之矢演化所凭

时间是少数几个最基本的科学概念中的一个。有哲学家说:“应从时间理解存在”;又有哲学家说:“由于运动,空间在时间中产生”。爱因斯坦就是从时间概念着手,创立了相对论以及相对论时空观,他认为:“空间和时间融合成为一个均匀的四维连续区”,四维时空依赖于物质及其运动而变更着自身的形式。这时间概念的深刻     

現代的空間時間理論

空间时间底现代物理学理论称为相对论。本文目的在于以现代的理解来阐述该理论底基本观念,我们在这里力求从相对论底发展中提出有关相对论底概念;因此从叙述与欧几里得、伽利略、牛顿相联系的旧的空间时间理论开始,然后说明洛伦兹-爱因斯坦底“狭义”相对论,最后以现代的理解来讨论爱因斯坦引力论,这种理解主要是由苏联学者们所研究出来的。辩证唯物主义告诉我们,空间与时间是物质     

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…     

遗传学、进化与理论生物学

在我们的这个世纪中,全新的普通物理学的世界图景,已经代替了旧物理学所描述的、可表示为康德决定论样式的世界图景。这个新的世界图景,暂时还没有正式的名称,因而它可以假定地称为量子——相对论的世界。因为这个世界建筑在现代量子物理学理论和相对论理论之上。新的世界图景,原则上不同于旧的世界图景。旧物理学的世界图景认为:每个最小的运动都含有整个世界的公式,我们此刻不能利用,只是不知道,或所知不足。没有信仰的自由和见解的自由:任何可     

狭义相对论的今昔

自然科学的发展历程,并不象潺潺缓流的一溪清水;相反,在经历了一段漪涟稳恒的流程之后,往往会出现汹涌澎湃、一泻千里的壮观局面,这是人类认识自然的大变革时期。对于物理学说来,二十世纪初期就是这样一个时期。迈克耳孙-莫雷实验与黑体辐射这两朵漂浮在当时物理学晴空中的“乌云”,揭开了大变革的序幕,物理学跨进了新的历史门槛。随之诞生的相对论与量子力学象两大基石,承托着整个现代物理学的巍巍大厦。     

光灿灿兮 量子概念的技术成果

量子概念——量子理论的灵魂,它煌煌地建树、煜煜地升华,并受到相对论的盈盈润泽,则成为现代物理学乃至现代物质科学的主要概念基础。量子概念以及量子理论很抽象、很玄妙,非但称得上人类精神文明的奇丽瑰宝,而且蕴含着巨大的物质力量：指引着现代自然科学、现代物质文明建设迅猛地发展。特别是许多高新技术,甚至可看作从这抽象概念、玄妙理论经由科技革命而直接转化来的丰硕成果。基本概念、基础理论的成功应用,     

对《广义相对论的前提分析与修正——兼论狭义相对论引力动力学》一文的几点看法

本文对甘为军同志《广义相对论的前提分析与修正—兼论狭义相对论引力动力学》一文中提出的观点,就建立理论的必要性、物质的概念、马赫原理、惯性质量与引力质量及“(?)”型动量场等问题提出了自己的看法。甘为军同志的《广义相对论的前提分析与修正—兼论狭义相对论引力动力学》一文,对广义相对论的理论体系进行了分析,对广义相对论以之为基础的基本概念和原理的合理性进行了论证,提出了狭义相对论引力动力学的逻辑体系,希望把它作为广义相对论和量子引力理论的更可靠的基础。我在阅读了甘为军同志的文章后,在几个问题上有些不同的看法,与甘为军同志讨论,并请甘为军同志指正。     

通向无标度超引力论的道路

一个世纪以来,物理学家们一直梦想着实现基本物理作用力的统一。众所周知,本世纪初诞生的相对论物理学,就是上世纪末人们为统一电磁力与机械力所作努力的最终产物。本世纪的量子物理学则为这一统一大业提出了更艰难的目标,因为现在涉及到四种基本相互作用,还涉及到既相容又对立的量子论与相对论(经典引力论)的真正统一。     

当代软件设计方法学发展的哲学与数学背景

本世纪初发生的物理学危机,导致了相对论与量子力学的建立;而第三次数学危机的挑战,导致了人们对数学基础及其哲学背景的关心和思考,从而促进了现代数学、哲学及逻辑学的发展。60年代末爆发的“软件危机”,已成为计算机科学继续发展的“瓶颈”。程序设计何时才能从“技巧和经验”变成一门真正的“科学”?如何使计算机科学这门年轻而又发展迅猛的学科建立在坚实的理论基础上?带着疑虑和期望,计算机科学家们将目光投向了哲学和数学……     

地球引力场排斥反物质

1928年,英国著名物理学家狄拉克提出了相对论量子力学方程,预言了电子的反粒子——正电子的存在。1932年,美国物理学家安德逊发现了正电子。1955年发现了反质子。这些发现给出了反物质存在的确实证据。此外,理论还指出,反物质单独存在时和正物质同样稳定。人们知道,我们现在已知的宇宙都是由正物质构成的。因此,在发现反物质以前,人们熟悉的是关于正物质的物理学。反物质发现后,人们自然地提出了反物质引力性质的问题,并且从1957年就开     

世界物理学年简介

1905年 ,爱因斯坦先后发表了5篇具有划时代意义的论文 ,为相对论、量子论等物理学领域奠定了基础 ,为纪念这一“奇迹年”100周年 ,全球物理学界一致呼吁2005年为“世界物理学年”。该倡议首先由欧洲物理学会(EPS)在2000年“第三届世界物理学会年会”上提出 ;2002年得到国际纯粹物理与应用物理联合会(IUPAP)第24次全体大会的一致通过 ;在2003年召开的联合国教科文组织(UNESCO)全体会议第32次会议上 ,表决通过了支持2005世界物理学年的决议 ;2004年6月10日 ,联合国大会召开第58次会议 ,会议鼓掌通过了2005年为“世界物理学年”的决议。…     

超弦理论简介——完成爱因斯坦统一场论的构想

假如空间有九维,物质是弦状的,那么宇宙的奥秘可能马上被揭开。本世纪的第二个十年间,阿尔贝特·爱因斯坦提出了一个在研究方法上带革命性的引力新理论。他的广义相对论按照几何学来描述引力物理学:相对论认为     

一个改变了地球面貌的伟大公式

1971年,尼加拉瓜共和国政府发行了一套著名邮票,共10枚。邮票除图案制作精美外,还在每一枚邮票上别出心裁地印上一个公式。E=MC2也在其中,它和其他9个公式一起,被誉为是改变了地球面貌的10大公式。这个当代最伟大的公式是现代物理学之父爱因斯坦于1907年对“狭义相对论”进行理论推导时,获得的     

哥本哈根学派量子论思想刍议--学习《哥本哈根学派量子论考释》偶得

20世纪，往往称作物理学的世纪；21世纪，或许可称作物理学应用的世纪。对于前一句话．即指物理学的世纪，乃以两个伟大的理论——相对论和量子论为标志；凭借现代物理的这两大理论支柱的建树，以及20世纪以前的经典物理理论的广泛应用，一场现代科学技术革命全面而蓬勃地展开。笔     

求真·为善·臻美——读沈葹的《美哉物理》

物理学,作为一门基础学科,进入我们的初高中教材。声、光、热和电、磁、力既是生活常识,又是专门知识,无疑都有应用价值。这是初级物理,而高级物理或称现代物理,直至相对论和量子理论,就显得深奥、抽象和神秘,非一般学者所能涉猎和理