狭义相对论中的佯谬之谜新探索

通过对双生子佯谬的分析,指出狭义相对论的"尺缩钟慢"是测量效应,所有关于狭义相对论的佯谬和悖论都不存在.狭义相对论的本质是一种数学方法,它为广义相对论的提出提供了数学方法和物理思想,验证狭义相对论结论的实验实际是验证了广义相对论的结论.     

对同时的相对性之认识

从一道例题的错误解法出发,阐述狭义相对论中同时的相对性以及同时性是测量的基础,本文认证了同时的相对性,并且提出测量相对静止物体的尺度并不要求同时性.     

我院举行爱因斯坦科学成就报告会

三月十四日,是伟大的物理学家爱因斯坦诞辰一百周年。为纪念这位二十世纪的科学巨匠,我院举行了爱因斯坦科学成就报告会。 报告会上,我院物理教研室陈方培、金百顺同志分别作了《狭义相对论》、《广义相对论》、《布朗运动》、《光子学说》等五篇专题报告。报告中着重讲述了爱因斯坦提出的狭义相对性原理和光速不变原理,并用来取代牛顿在物理学中统治了二百年的绝对空间和绝对时间的概念,创立了狭义相对论。又在推广狭义相对论的同时,把相对性理论从匀速运动引导到加速运动上去,成功地创立了广义相对论,进一步提出了四维时空与物质的统一关…     

相对论中的时空

<正>相对论是狭义相对论和广义相对论的统称。狭义相对论描写的是真空中的《平直)时空结构。狭义相对论的核心方程式是不同惯性系的时空坐标之间的洛伦兹变换;它的一切(运动学)结果和预言都来自洛伦兹变换。狭义相对论中的惯性系同牛顿物理中的惯性系比较,空间坐标的定义没有区别,时间坐标的定义则有原则的区别;牛顿惯性系的时间坐标是绝对不变的,爱因斯坦惯性系的时间坐标是由光速不变原理定义的(也就是用不变的光速同步惯性系中所有空间坐标位置的时钟)。狭义相对论的运算只能在惯性系中进行。     

变质量质点在引力场中运动的广义协变方程

本文利用广义协变化方法,将适用于狭义相对论的可变静质量质点的运动方程,推广到适用于广义相对论要求的方程,即变质量质点的广义协变方程,为研究高速火箭在强引力场中运动提供了理论依据.     

广义相对论引力场方程光速不变解及其启示

对广义相对论基本理论进行了一次系统的检查,重新强调了坐标的意义,纠正了以往因坐标意义不清带来的混乱.在球对称的情况下求解出引力场方程的光速不变解,揭示黑洞不是广义相对论的必然预言.重新导出行星轨道进动的方程,指出以往推导中的错误.实现了广义相对论引力理论与狭义相对论力学在弱场近似下的衔接.证明场方程的耦合常数并不唯一,可由原来的-8πG修改为4πG.揭示暗物质暗能量是物质的属性,而非独立的存在.给出一个活的、各方面正在逐渐加强的宇宙,与以往那个逐渐衰亡的宇宙形成宣明对比.     

时钟佯谬的理论处理

本文首先简要地介绍了狭义相对论中出现的“时钟佯谬”,然后在纯狭义相对论范围进行了讨论。最后在通过飞行时钟参考系中利用广义相对论的理论,解爱因斯坦场方程和自由质点运动的测地线方程,得到在飞行时钟被加速的期间地球上时钟所走的时间,其结果与地球时钟参考系(惯性系)上利用狭义相对论计算出的结果完全一致,从而在理论上较为满意地消除了“时钟佯谬”。     

科学家用光学材料验证广义相对论效应

广义相对论是爱因斯坦于1915年建立的引力理论，将引力描述成因时空中的物质与能量而弯曲的时空，以取代传统对于引力是一种力的看法。自此观点建立，狭义相对论和万有引力便只是广义相对论在特殊情况下的特例：狭义相对论是在没有重力时的情况；万有引力定律则是在距离近、引力小和速度慢时的情况。     

“双生子佯谬”的狭义相对论解释

“双生子佯谬”或“时钟佯谬”(以下简称“佯谬”)是狭义相对论中最复杂的佯谬之一,历史上曾有过激烈的争论。以爱因斯坦为代表的一些物理学家认为佯谬超出了狭义相对论范围,要用广义相对论才能解决;有些人则认为这是狭义相对论提出的问题,应该能在自己的理论框架内解决;至今仍是众说不一。本文将通过简明易懂的计算证明,佯谬问题仅仅在狭义相对论的框架内就可以完美     

纪念广义相对论100周年及其科学方法分析

广义相对论是爱因斯坦科学精神和科学思想的杰出体现,是物理学探索整体引力场控制世界的一把钥匙,是现代宇宙学的理论基础.它与狭义相对论一起构成了现代物理学的基础之一——相对论理论.回顾了广义相对论建立的过程,探讨了广义相对论的意义以及建立过程中使用的科学方法,对广义相对论未来发展的前景进行了展望,以纪念广义相对论发表100周年.     

相对论中的测量研究

光速是相对论中的一个重要问题,相对论中的一个基本原理是光速不变,用光信号作为测量手段导致了相对论的时空有许多新的特性,如同时性的相对性、时间延缓、空间弯曲等.可以说,相对论的时空是由于对光信号的测量而建立的,相对论是一种测量理论.     

广义相对论中理想流体的外微分方程

把绝对外微分引进流体力学后,得到了广义相对论中理想流体的基本方程,这些外微分方程既满足了相对论的协变原理,又保证了某些物理量的反对称性.因此对相对论流体力学的研究有所帮助.     

视广义相对论及新广义相对论为广义引力理论特殊情况的研究

根据广义引力理论的基本公式导出了广义相对论和新广义相对论的引力场方程和粒子运动方程．结果表明了广义相对论和新广义相对论均是广义引力理论的特殊情况．阐述了这种方法在理论上和运算上的一些优点．     

量子理论和广义相对论的统一

首先简要介绍了量子引力理论中的超引力和环量子引力.其次基于量子理论和广义相对论的基本原理、主要特征等探讨了某些新的统一理论.进而提出广义相对论形式、算符形式和二者的结合等具体的数学方程及6个结果.最后讨论了一些统一的新方案,如量子理论中可能存在的类似宇宙项,各种相互作用粒子的质量关系,标准模型某些可能的发展等.       

“同时的相对性与运动时钟变慢”的教学探讨

针对学生在学习"爱因斯坦狭义相对论"中的"同时相对性与运动时钟延缓效应"时普遍感到难以理解的困难作了一些教学探讨.     

引力的Weyl-U(1)规范场理论及其宇宙

通过分析认为广义相对论不能自然地给出引力场(作为物质)的能量、动量这些重要的物理量。广义相对论体系是欠定问题,在自系统无定解。它和其他相互作用的理论形式较独立,有碍四种相互作用的统一。为了克服这些困难,本文提出了引力的Weyl-U(1)规范场理论。在相同近似下给出的结果和广义相对论一致,而表达方式更简明。文中得到一个宇宙模型,对时空有一些新观点。还提出了本理论对自然界一些解释不了的神秘现象的可能应用。     

对新模糊集合论基础的一些注记

近来,一些学者指出Zadeh模糊集合论存在缺点和错误,建立了新模糊集合论.针对新模糊集合论提出了自己的见解.首先,在分析C-模糊集合论的定义时,发现该定义中存在两个不足之处.正是由于这两个不足之处,模糊集合之间的运算就会受到质疑而无法进行.最后,辨证地分析了Zadeh模糊集合论存在的缺点和错误.     

相对论时空中的“相遇”问题与同时的相对性

通过对两运动物体之间的空间距离以及与此距离有关的时间间隔的分析，进一步强化了时空的整体性和同时的相对性．     

统一场论源流及新版本

统一场论通称万物之理,自古以来成为人类对大自然奧秘的不懈追求。本文对从老子及古希腊先哲之启迪直至现代统一场论作一综述。爱因斯坦是统一场论创始者,不幸以失败告终。20世纪70年代后,物理学家在新的基础上探索统一场论。基于多维空间的弦论从量子论出发,背景独立的圈论从广义相对论出发,经过数千位物理学家和数学家四十多年孜孜以求,目标仍遥不可及,是进行反思的时候了。本文作者经八年研究,提出统一场论新版本。论文题为《A New Version of Unified Field Theory-Stochastic Quantum Space Theory on Particle Physics and Cosmology》(统一场论新版本——随机量子空间理论关于粒子物理及宇宙学),论文经过同行评审,发表在《Journal of Modern Physics》,2013年,第4卷第10期,页码:1213-1380。随机量子空间(SQS)理论基于简单基本假设建立起理论框架,得出几十个与实验符合的理论结果,并提出25项预测以供实验检验。在此基础上,从广义相对论真空方程出发,重新定义其度规张量将之乘以高斯几率分布,SQS理论建立起基本方程,对光子和电子的初步分析结果与实验符合。