原子光谱和能级的符号表示

近代物理的两大支柱是量子力学与相对论,在现代科学技术中以量子力学的运用最为广泛,原子物理学就属于量子力学知识体系当中的一个范畴。文章运用玻尔理论及受力分析的方法,针对不同的情况,考虑不同的相互作用,将定态能量和光谱用符号表示,为分析问题、解决问题提供便利。     

大学物理教材改革的典范——陈义成先生《电磁学及其计算机辅助教学》评介王荣槐

21世纪是科学创新的世纪 ,是高新技术开发和应用的世纪。作为现代物理专业的学生 ,将来毕业后 ,不管他们是从事科学研究还是从事教学 ,应能代表 2 1世纪的水准。因此 ,面向2 1世纪物理本科教学的定位并根据定位来设置课程和改革课程体系教学内容是亟待研究和认真对待的课题。特别是基础课教学内容现代化问题提出以来 ,教学研究和教材编写进入了一个新的时期。上世纪初产生的相对论和量子力学是近代物理的两大基石 ,也是近代高新技术发展的源泉。但是上世纪之前形成的经典物理 ,不论从理论还是应用的角度看仍然是极其重要的基础。由于基础物…     

量子力学不是相对论的必然结果

根据微观粒子的波粒二象性建立起来的量子力学是特殊的物理理论。它是以特殊的物理假设作前提的。高能粒子的量子力学应当满足相对论的要求。但离开根据粒子的波动性所作的物理假设,想用纯数学的方法从相对论推出量子力学,并断言“量子化现象是时间空间的相对论式结构的必然产物”,是值得商榷的。     

准确理解和正确对待相对论

本文提出狭义相对论的本质是四维时空的数学框架,广义相对论是用"弯曲空间"形式所表述的引力理论.相对论是正确的物理理论,但也存在缺陷,需要发展,为此我们要准确理解和正确对待相对论.     

用数学方法从相对论推出量子力学

一、概论 相对论历来是量子力学的不可缺少的基本原理之一。从量子力学建立以来,为了使理论推算的结果更符合实验,量子力学的公式一再经受相对论形式的订正,这就是明证。但是一直到现在,量子力学建立在既不同于古典物理又不同于相对论的基本概念和基本假设上,这使它跟相对论的逻辑关系非常隐晦。过去对量子力学的公式所做的相对论形式的订正只是形式上的摹拟,而不是从推理得到的。     

Hamilton原理在力学中的作用

哈密顿原理是最“完美”的形式。它广泛地应用到理论物理领域。本文应用哈密顿原理推导出经典力学中一些基本理论,进而,又推导出量子力学和相对论力学中的一些基本理论。作者提出了自己的观点和证明方法。文章指出哈密顿原理是从经典力学过渡到量子力学、相对论力学的桥梁。哈密顿是经典力学的开拓者,又是近代力学的先行者。     

量子物理学

量子物理是近代物理的基础，它包括两个方面的理论，一个是原子层次的物质理论即量子力学理论；另一个是量子场论。本书全面涵盖了这两方面的内容，可作为量子力学和量子场论人门的教科书。     

相对论原理与量子力学基础的矛盾统一

从二十世纪初开始,物理学的研究深入到了微观领域和宇观领域,建立起了相对论和量子力学两大基本理论,从而使物理学进入了近代物理时期。但是,几乎是在这两大理论提出的同时,人们对这些理论的基础提出了种种质疑,为理论寻找实验证据,进而发现这两大理论的基础原来互相冲突,而它们各自都能找到自己坚定的实验依据。本文分析了近年来物理学关于这方面的研究成果。     

狭义相对论研究中的若干问题

量子力学(QM)在本质上具有非经典性、微观性和非局域性,故量子力学与狭义相对论(SR)在根本上不具有一致性。EPR论文集中代表了爱因斯坦对量子力学的不满和捍卫狭义相对论自然观的意图。虽然狭义相对论不允许超光速状态,但量子力学的非局域性表示出现超光速是可能的。实际上,超光速问题是狭义相对论与量子力学有尖锐矛盾的证明。对已有超光速实验作分类整理后指出,不少实验很象是一种量子行为,而这些实验是对狭义相对论和量子力学理论研究的激励。最后指出,对光子静质量虽已做过许多研究,仍有一些问题有待解决。     

量子力学的测量本性(1)

近代物理的两大理论支柱——狭义相对论和量子力学,从不同的侧面对物理系统的测量本性,作了深刻的揭示.本文阐述量子力学测量的概率本性对于经典物理的继承性及其新特点.它的新特点,仅在于Planck常数h在测量中所起的作用.同时指出,de Broglie的“物质波”假设是多余的,这种假设是对测量概率本性的误解.     

由Hamilton-Jacobi方程引申Dirac方程

量子力学与经典力学有着密切的联系,经典力学的Hamilton-Jacobi方程在Schrdinger方程的提出中扮演了重要的角色,在教学中也是引申Schrdinger方程的方法之一;相对论化的Hamilton-Jacobi方程也可以引申出相对论量子力学的Klein-Gordon方程,进一步思考,并分析Klein-Gordon方程和Dirac方程的区别,本文将相对论化的Hamilton-Jacobi方程线性化,引申出了相对论量子力学更基本的Dirac方程,使Hamilton-Jacobi方程作为经典力学通向量子力学的途径更深入一步,进一步揭示了经典力学和量子力学的对应关系.     

“相对论性量子力学”是否真的存在

"相对论和量子力学是互相对立的",这句话曾出现在联合国教科文组织的《世界科学发展报告》之中;许多著名物理学家对此也有类似的阐述。然而有一种流行的看法认为:在早期已有P.Dirac创建了相对论性量子力学,并且它优于E.Schr?dinger提出的非相对论性量子波动力学。许多人认为Schr?dinger方程(SE)只能在低速(v?c)条件下使用,而Dirac方程(DE)才是无此限制的方程,因而更加精确。也有人认为,量子场论(QFT)已经实现了狭义相对论(SR)与量子力学(QM)的融合。本文认为上述观点似是而非,实际上是错误的。SE在分析处理光纤方面的成功,证明它能用于由光子扮演主要角色的物理过程,而光子却不是什么低速粒子。计算数据已证明SE的高精确性和应用上的广泛性。至于DE,它的推导虽非像SE那样直接从Newton力学出发,但也不是真正使用了SR的时空观和世界观。DE推导源于有关质量的两个方程——质能关系式和质速关系式,但它们均可由相对论力学出现前的经典物理推出;并且在事实上质能关系式在1900年即由H.Poincarè提出,质速关系式在1904年由H.Lorentz提出;因此,实际上DE的推导并非从相对论出发。既然DE与SR并无必然的联系,说它"代表SR与QM的结合"即不可接受。其实SE与DE只是两个不同的波方程,各有特点,都可应用;但两者的关系并非互不相容。本文指出Dirac的科学思想有其发展变化过程,晚年时他反复强调"要使相对论和量子力学一致存在真正的困难",而包括量子电动力学在内的QFT的成功"极为有限",根本不足以描述自然界。S.Weinberg其实早就看到理论物理学有大问题,例如对Lorentz变换不变性的要求根本不是QM能够满足的。可以说,几十年前使Dirac"伤透脑筋"的问题(无法使相对论与量子理论融合一致)今天仍然存在,而这是理论物理学陷入迷茫的重要原因之一。     

当生活邂逅相对论

<正>今年是爱因斯坦提出广义相对论100周年,这个伟大理论把引力描述为空间和时间的弯曲,颠覆了人类对宇宙的认识,开启了近代物理学上一个全新的领域。那么,相对论到底是神马东西,它又是怎样被提出来的?改写宇宙认知法则关于爱因斯坦和广义相对论的故事,还要从1915年说起。1915年秋天,德国威廉皇家物理研究所。所长阿尔伯特·爱因斯坦的心情不太好,他正在遭遇学术上的瓶颈——10年前,狭义相对论的提出震动了物理学界,那一年也因此被命名为"爱因斯坦奇迹年"。此后,他     

非相对论量子力学中关于自旋的教学

非相对论量子力学中关于自旋的教学［坦］布赖思·威廉斯和特伦斯·罗柏逊等著牟大全译（枣庄在联合大学；ｚ７７１４８，山东省枣庄市）电子自旋的量子力学性质是一个非相对论量子系统的发展，电子磁矩真正的物理意义、原子电子的自旋轨道耦合能、电子角动量、达尔文修正...     

对EPR悖论的一个分析——分析理性与辩证理性之联手

1.悖论产生的要害或根源在于,背景知识是＂有缺陷的＂却又被公认为正确的。2.EPR悖论是量子力学领域中的一个著名悖论。爱因斯坦等人借助于理想实验和EPR论证,发掘了量子力学背后在元理论层次的奇特的非定域性假设,从表面上看,似乎违背相对论的要求。3.爱因斯坦想维护实在论和非超距作用并不错,但量子整体性或远程关联性也不容忽视,它将展示有待进一步挖掘的深刻含义。4.分析理性与辩证理性的联手,是化解科学上悖论的强有力的思想工具。     

基于力、能量、动量和作用量框架的物理学基础理论结构统一性探讨

研究表明:如果把作用量视为一个与力、能量和动量平权的物理量，那么经典牛顿力学、量子力学、相对论和狄拉克的相对论电子理论有了统一的数学基础. 由此推测“反物质”本质上是超光速物质的亚光速表象，并预言它们在引力场中是受到引力场的排斥的. 本文进一步讨论基于芬斯勒时空结构中的相对论的物理特征，特别指出爱因斯坦相对论中的“光锥”作为突变临界面的特殊性质，构成了以光速为相互作用传递速度的“作用力”的“吸引”和“排斥”表象间的相互转换.      

关于量子力学中“几率解释”和“能量本征值理论”的一些看法

本文对于公认的非相对论量子力学公理提出了一些新的看法:若承认几率解释是量子力学的基本原理之一,则许多有广泛应用的波函数必须取消物理态的资格;动能、势能、总能量以及任何力学量都是随机变量;这与“能量本征值理论”,“动能是正算子”,“隧道效应”等传统的结论相抵触。若坚持“能量在本征态中取本征值”的量子力学基本假设,则必须修改几率解释和不确定关系。总之,作者认为目前的量子力学基础存在着逻辑矛盾,它需要进一步推敲和研究。     

量子力学曲率解释与物理学的统一

量子力学的曲率解释在物理学思想层面为谋求相对论与量子力学的统一迈出了一大步。在此结合学者们的一些新的研究,进一步讨论了相对论与量子力学的深层次统一问题,涉及从相对论变换推导量子假说,康普顿物质波与德布罗意物质波的关系,超光速现象在量子层面是否存在以及如何理解等问题。     

论量子力学的时间观念

时间问题是物理学中的一个非常重要的问题,任何一次物理理论的更新,几乎都涉及到对时间概念的再认识。量子力学的建立,使科学家们终于摆脱了经典物理的困扰,基本上解决了许多长期争论不休的佯谬,在科学思想史上有着极其深远的影响。毫无疑问,量子力学的建立,同时也伴随着时间观念的更新。     

关于一价原子谱线精细结构能级修正项的表述与推证

本文依据相对论量子力学理论,对一价原子谱线精细结构能级修正项的某些表述提出不同的看法。另外,着重指出目前通行的对自旋—轨道耦合能的传统推导在概念和逻辑上存在的原则性错误。最后,提出一个新的基本公式,解决了半经典推导过程所发生的困难问题。