有关《狭义相对论中解决时钟佯谬的关键》一文的来信摘登

(一) 《自然杂志》4卷12期951页上《狭义相对论中解决时钟佯谬的关键》一文中说:“时钟佯谬又称为双生子佯谬……迄今仍无文简捷地指出狭义相对论(SR)中解决此问题的关键所在。”事实并非如此,早在1972年缪勒(Muller)就用洛伦兹变换严格地解决过这个问题[见Am.J.Phys.,40(1972)966],我国科学出版社1979年出版的《狭义相对论实验基     

各向异性等离子体回旋不稳定性非相对论判据的佯谬

现可采用不同的尼奎斯特图或复势方法分析温度各向异性等离子体中回旋波不稳定性的判据,得出同样的结果。判据表明当时也有不稳定性,这与物理图景相违背。苏登考虑了色散关系的相对论修正后,得出了不存在这类不稳定性的结果。     

外祖母佯谬

一个人在时间上回到了过去,无意中杀死了他的还是小姑娘的外祖母。未出生的外孙怎么能杀死自己的外祖母?这就是著名的“外祖母佯谬”。     

孪生子佯谬

一对孪生子,一个留在地球上,一个乘宇宙飞船以接近光速的速度在空间飞行。当他们再见面时,一个已经白发苍苍,而另一个则依然一头青丝。这怎么可能呢?这就是著名的“孪生子佯谬”。     

佯谬消失

什么东西都不能从黑洞里逃脱。可是斯蒂芬·霍金出色地证明：黑洞并非真正是黑的,相反,它们因热而发光。那末这种热能怎么可能从那条单向通道里往外流源呢？答案全然同它所解释的现象一样奇特：黑洞辐射的热量不是用从黑洞流出来的通常能量来偿付,而是由流入黑洞的负能量来补偿。这难道是个数学花招？不对。负能量是确实存在的。问题在于：相当大的负能量的生成和利用会损害一些最神圣的自然法则,比如说热力学第二定律。梦想制造众动机或作逆时间旅行这些反常的非自然情景是容易的。对于物理学家来说,这些都是吓人的观念。但是大自然似…     

黑洞信息佯谬

与经典物理相比而言，量子物理的最大特点在于它是非决定论的。为此，尽管爱因斯坦为量子论的创建作出了重大贡献，他却一直不喜欢量子力学，尤其反对量子力学的哥本哈根诠释，并用这样一句话来表达自己的反感：“上帝不掷骰子。”霍金(S．Hawking)是一个将量子力学应用到黑洞理论中的始作俑者。霍金在     

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。     

黑洞与信息佯谬

黑洞破坏了物质,物质中的信息遭遇如何？物理学家为寻求答案,正向着量子引力理论探索前进。在外层空间的某处,温德贝格（wh白玛教授的记时密封盘被他狡黠的对手戈赖骨（Gothash）教授破坏了。密封盘里只装着一页稿子,上面记录着一个留给后代用的至关重要的数学公式。可是戈赖百想把氢弹装上密封盘的凶狠阴谋成功了。轰！这个公式蒸发成电子、核子、光子,偶尔还有一个中微子的一片云雾。温德贝格怒不可遏。他没有保存公式的记录,也记不得公式的推导方法。不久,温德贝格对戈赖奇不可饶恕的罪行向法庭起诉。"这个白痴所干的事是不可逆…     

天文学上的奥伯斯佯谬

几乎谁都能得出一个观察结果,那就是夜晚的天空是黑暗的。可是为什么是黑暗的呢? 也许以为一个人如果站在地球背向太阳的一面,天空就必然是黑暗的。然而.即便是没有月亮的夜晚,星星还发出微弱而可以察觉到的光。比如考虑这样一种情况:假使有人生活在银河边缘的一颗行星上向着星际空间眺望,在他的视线上没有星星,即便如此,夜空也不会是完全黑暗的,因为宇宙间还有别的发光星系存在。正是这一点使黑暗夜空问题的本质变得引人瞩目。现代宇宙学认为星系的分布,其密度是均匀的(平均),而且无边无际,这些条件再加传统几何学有效,则星系的可见物数目应该按距离的立方递增。这就是说,星系沿着视线随距离的增加而愈加稠密。事实     

悖论、佯谬及其对自然科学的影响

悖论、佯谬,早在希腊时期就已被提出(如著名的芝诺运动悖论等)。两千多年来,人们在各个领域,尤其在自然科学中又发现了大量悖论、佯谬,并对其进行了大量的研究和探讨。虽仁者见仁,智者见智,但是至今人们对悖论、佯谬的认识及其在自然科学发展中的作用仍不甚明了,远未取得一致的看法。在此,我们试谈谈自己的一管之见。     

检验原子云中EPR佯谬是否成立

<正>一项涉及数百个纠缠原子的新实验检验了薛定谔对爱因斯坦、波多尔斯基和罗森经典思想实验的解释。1935年,爱因斯坦（Einstein）、波多尔斯基（Podolsky）和罗森（Rosen）提出了一个观点（EPR佯谬）,并声称由此可以推断出量子力学是对现实的不完备描述。EPR佯谬的基础是两个假设。第一,如果可以在不干扰物理系统本身的前提下明确地预测该系统某物理属性的值,那么就认为这种物理属性具有“实在性”——即便不作测量,这种物理属性也有确定的值。     

狭义相对论主要结论的实验证据

本文介绍狭义相对论的几个主要结论的实验证明。设两惯性系S和S’的三个相应的笛卡儿坐标轴互相平行,S’相对于S的速度v沿x轴的正方向。在这种情况下,狭义相对论中的洛伦兹变换写成     

狭义相对论基本假设的实验证据

十九世纪,随着对电磁现象的深入研究,出现了与经典物理理论相抵触的新现象。例如,一个磁体和一个导体之间的电动力的相互作用现象表现为运动的相对性。但是,当把麦克斯韦电动力学应用到这种物体上时,就要引起不对称性。第二,电磁规律不满足力     

狭义相对论的基本原理及其宇宙学意义 --相对论百年札记

19、20世纪之交，物理学面临挑战。“以太漂移”的零结果与以牛顿绝对空间和绝对时间为背景的“光以太说”尖锐冲突，是最著名的挑战之一。     

与爱因斯坦宇宙学常数相关的狭义相对论:评介德西特不变和反德西特不变狭义相对论

通常的狭义相对论是在庞加莱变换下不变的,它的基本度规为闵科夫斯基时空度规,该度规满足没有宇宙学常数L的真空爱因斯坦方程.本文指出:L10时的狭义相对论是德西特/反德西特不变狭义相对论.求解L10的真空爱因斯坦方程,得到这种拓展的狭义相对论的基本度规是陆启铿-邹振隆-郭汉英1974年提出的Beltrami度规;用欧拉-拉格朗日方程证明Beltrami时空的自由粒子运动是惯性运动.本文求出了德西特/反德西特不变狭义相对论的全部凯林(Killing)矢量,证明了Beltrami时空是最大对称性空间,导出来全部守恒量.构造了理论的正则形式,发现了正、负正则能量的色散关系的不对称性;实现了正则量子化,导出了相对论性波方程,从而建立了德西特/反德西特不变的相对论量子力学.简要介绍了通过天文观测原子(或离子)能级劈裂来探测精细结构常数a改变的实验.实验结果在4~5σ置信度内否定了庞加莱不变狭义相对论的预言,发现在z≈{1~3}处ɑ_z≠ɑ_0.由于原子或离子能级的精细结构是相对论量子力学的结果,所以观测实验支持在红移z≥1的狭义相对论量子力学中的L修正不可忽略.这是对德西特/反德西特不变狭义相对论的实验支持,是超出现有物理学标准模型的新物理.     

基于弱测量与无相互作用测量的量子佯谬

<正>作为一个有效的数学工具,量子理论成功地描述了微观粒子世界的行为.然而,量子理论所描述的微观世界中的很多现象与基于日常逻辑的理解相违反,因此对于这个理论的解释困扰了无数的物理学者,而对于这些反常佯谬[1]的分析理解也构成了深入理解量子理论的一个重要课题. Bell不等式[2]及建立在局域实在论基础上的许多确定性等式的量子违背,是量子信息理论研究初期人们认识到量子理论违反经典逻辑的研究成果,     

黑洞信息佯谬：落入黑洞的信息丢失了吗？

黑洞信息佯谬自提出至今已困扰理论物理学家近50年。揭秘黑洞信息佯谬是研究量子引力理论的一个重要途径。最近,物理学家在半经典引力理论下给出了黑洞蒸发过程的佩奇曲线,这表明在黑洞蒸发过程中确实释放了信息,从而证实无任何的信息丢失,这也宣告着黑洞信息问题的解决。文章以时间顺序来介绍黑洞信息佯谬研究的历史和现状。