牛顿第三定律在相对论条件下一般不成立

在一般的大学物理,电动力学或狭义相对论等教科书中,只是简单地指出:当物体运动速度可与真空中光速相比拟时,牛顿定律不再成立。或进一步指出:牛顿第二定律 F=ma 需要用新的动力学方程 F=dP/dt 来取代。至于牛顿第三定律在相对论条件下是否成立,一般都不加阐述。本文从相对论的时空观出发,进行定量分析,得出牛顿第三定律在相对论条件下一般不成立。只有当相互作用的两物体相互接触,而且相对速度为零时,牛顿第三定律才严格成立。当然,这并不排斥牛顿定律的重要性。它仍然是经典力学的基本定律,而且是在低速情况下相对论力学的一种极好近似。对于工程技术上存在的大量力学问题,牛顿力学还是足够精确的。     

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。     

受恒力作用的相对论粒子的动力学方程的解(英文)

用一种简洁的数学形式给出了受恒力作用的粒子的相对论动力学方程的解,解决了相对论中的抛体运动问题,详细讨论了相对论粒子的加速度、速度和运动方程与牛顿力学中对应物理量的区别和联系.     

相对论力学中恒力作用下质点的运动规律

利用相对论力学的四维形式,讨论质点在恒力作用下的加速度、速度及位移随时间变化的规律.一个受恒力作用的质点,相对其瞬时静止惯性系的加速度是恒定的;在惯性系S中,质点不是做匀加速而是做变加速运动;速度必定小于c而不能无限增大;位移随时间的变化曲线不是抛物线而是双曲线.     

变质量问题与质量的流动

对经典力学中质量变化的问题与相对论力学中变质量问题进行了分析。     

经典力学的后期发展

经典力学包括廿世纪初相对论力学和量子力学建立以前的全部力学知识。然而,人们常常把以牛顿运动定律为基础建立起来的质点力学即牛顿力学同经典力学相提并论,这就容易忽视经典力学在牛顿以后的发展历史。即使不涉及现代发展起来的属于经典力学范畴的一些新的力学分支,在牛顿(1642—1727)作古以后,经典力学也大大向前发展了,涌现出一系列新的力学概念、原理和方法,本文拟简要地评述这段历史,即十八世纪和十九世纪初期经典     

相对论力学中荷电粒子在恒定均匀电场中的运动

本文从三维形式的相对论力学方程出发,讨论了初速V_0相似文献   

质速关系式的一种简单推导方法

在普通的物理的力学教程中,当讲授狭义相对论时,质速关系式m=m_o/(1-v~2/c~2)~(1/2),通常都是用分析小球在作相对运动的两个不同惯性系中的完全弹性碰撞或完全非弹性碰撞来推导的,推导过程比较繁琐。若直接利用动量定理F=dp/dt=d(mv)/dt以及时空和速度的洛伦兹变换,考查一个受恒力F作用的物体在两个惯性系中的运动,则质速关系式的推导     

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.     

金属物体升温导致质量变小——证伪爱因斯坦力学和证实新相对论力学的一个实验

本文用爱因斯坦立足于洛伦茨变换的相对论力学及华棣立足于伽利略变换的新相对论力学,分析了实验发现的金属物体升温导致其质量变小的现象,证明爱因斯坦的相对论力学与实验结果相逆,但华棣的新相对论力学不仅很好地说明了实验结果,而且导出了金属物体升温后质量变小及其内部粒子热运动的动能之间的通用关系式,从而阐明了联系金属物体的宏观效应(温度增加、质量变小)与微观效应(粒子热运动的动能)的机理.     

关于电子Lorentz力和能量测量的实验

对验证相对论中动量和动能关系的经典实验重新做了实验研究，发现改变磁场强度后该实验的结果并不符合相对论预言的动量和动能关系。根据实验结果，指出了狭义相对论的运动方程中，物体运动时受力（理论值）不变假定是错误的，并提出物体的受力（理论值）应随着运动速度的增加而减小。通过实验，还发现原来实验中对能量的定标偏高。     

关于物体运动速度的科学猜想

本文提出了关于物体运动速度的一个科学猜想:自然界的物体运动速度覆盖从0到∞的全部数轴。在此基础上,我们进一步提出,超光速世界的物理规律在物体速度趋于光速时以Einstein相对论为极限。提出了超光速测量的新思路,即利用系统经济学的层级战略思想,增加超光速测量的维数:至少增加一个变量同时和光速一起测量,或者考虑增加测量仪器的维数。     

狭义相对论和经典力学的哲学思考

本文论述了自十七世纪牛顿力学建立以来到廿世纪初创立狭义相对论,物理思维逻辑的发展。经典物理建立在经典力学的基础上。换句话说,建立在机械观的基础之上。经典力学提出了“以太”这个概念。为了测定地球相对于“以太”的速度,设计了麦克耳逊—莫雷实验。但是,实验确定测不出这个速度。“以太”可能不存在,但是提出“以太”却是必须的,也是必然的。这个概念推动了科学的发展。发展史表明,狭义相对论既是经典力学的延续,也是突破。狭义相对论有两条基本原理,它们充分显示了科学规律的朴素性。两条原理都只不过是实验结果。它们扬弃了绝对空间和绝对时间的传统观念。     

关于高速运动物体远视形象的转角问题

高速运动物体远视形象的转角问题可以用光行差现象解释。本文基于相对论的时间变换,结合光传播的物理过程,对于与物体运动方向相垂直的远视形象的转角问题进行了具体论证。在洛伦兹变换的基础上,由于光速的有限值,对视觉效应考虑两方面的修正。首先,在光传播过程的时差引起光行差,即纵坐标差导致横坐标的修正;其次,由于同时性的相对性,横坐标差也导致纵坐标的修正。在光的传播速度与物体运动速度构成的平面内物体的截面,其视觉形象发生一个转角,它仅与物体运动速度有关,在垂直于运动方向的远视条件下这个截面是一个无变形的纯转动。     

维里定理的几种应用

本文首先证明经典力学的维里定理在量子力学中同样成立,然后导出在相对论和极端相对论情况下维里定理的形式,最后应用于几个特例中.     

从公式E=mc~2谈质量

爱因斯坦在一九○五年发表了狭义相对论,一九一六年又完成了对广义相对论的研究。相对论的原理,改变了当时的人们认为是“天经地义”的经典力学的时空观,描绘出一幅崭新的宇宙图景,在相对论运动学的基础上建立起来的相对论动力学,是物质高速运动的规律,它把经典力学作为低速运动的特例包括在内。     

Riemann流形上的经典力学方程

给出了Ｒｉｅｍａｎｎ流形上的经典力学方程,并对方程进行了讨论,在经典力学向相对论质点力学的过渡中,Ｒｉｅｍａｎｎ流形的形式是极为方便的。     

Hamilton—Jacobi理论与Schroedinger方程的建立

对经典力学的Hamilton-Jacobi表达与Schroedinger方程间极为深刻的联系,在数学形式和物理意义上作了系统的逻辑论证,并由Hamilton经典力学方程类比地建立了非相对论的和相对论的Schrodinger方程。     

Hamilton-Jacobi理论与Schro¨dinger方程的建立

对经典力学的Hamilton-Jacobi表述与Schro¨inger方程间极为深刻的联系,在数学形式和物理意义上作了系统的逻辑论证,并由Hamilton经典力学方程类比地建立了非相对论的和相对论的Schrodinger方程.     

经典力学在物理教学中的作用

物理学中的经典力学是指从牛顿到哈密顿的理论体系。其中牛顿力学是经典力学中的一个重要组成部分，它反映了宏观低速领域内物体的运动规律，其主要内容是牛顿的运动三定律，它是整个物理学的基础。经典力学与热学、光学、电学、原子物理等都有密切联系。但随着物理学的进一步发展，经典力学的局限性也逐渐显露出来。