为了探索自然的对称与和谐：—爱因斯坦的宏愿在实现（上）

自然界蕴含着无限多样的对称性,科学大师爱因斯坦称这为“先定的和谐”,它给人以美感和快感;爱因斯坦并认为,探索自然的对称与和谐,乃是科学实践中“无穷的毅力和耐心的源泉”。他本人为建立体现自然最高对称性的统一场论,呕心沥血,坚持不懈,前后达三、四十年之久。尽管没有成功,但其艰苦卓绝的一     

物质的统一和相互作用的统一

统一场论的思想是自爱因斯坦以来科学界长期追求的目标,近年来取得了一定的进展.格拉肖《物质的统一和相互作用的统一》一文是一篇概括性很强的文章,值得认真一读.     

从“光量子”到“波粒二象性”

1905年爱因斯坦已经为解释当时的某些实验,如光电效应,提出过光量子的假说,1909年他又从普朗克关于辐射量子理论工作中的不自洽性出发,反过来根据普朗克辐射公式来研究黑体辐射的能量(或者熵)的涨落现象。所得结果表明,光应该具有波动一面,又有粒子一面的双重结构。但是爱因斯坦的光量子假说没有受到人们的认真对待,或者说,没有被看出其影响所及,以致直到1923年还在讨论与辐射公式有关的一些问题。路易士·德布罗意接触到这个光所表现出的时而象波,时而象粒子的奇特性质,是在其兄长摩里斯所从事的X射线的实验那里。当时大部分物理学家     

中国古代物理中的系统观测与逻辑体系及对现代物理的启发

(一) 爱因斯坦曾写道:“西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础,那就是:希腊哲学家发明形式逻辑体系(在欧几里得几何学中),以及通过系统的实验发现有可能找出因果关系(在文艺复兴时期)。在我看来,中国的贤哲没有走上这两步,那是用不着惊奇的。要是这些发现果然都做出来了,那倒是令人惊奇的事。”尤里塔姆(R.A.Uritam)在爱因斯坦上述见解的启发下指出,西方科学最主要的特征是“把逻辑方法,数学假设与对照实验、系统观察结合起来成为一种统一体系去认识自然。许多学者还特别强调理想化、抽象化原理,以及在研究自然时,将事物从‘无关因素’中分离出来的方法”。尤里塔姆根据爱因斯坦的观点,同样认为:“这种‘将事物进行分离’的整个     

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奥秘的不懈追求。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 Physicsand 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。     

有特色的纪念活动

德国 如今,德国正在掀起前所未有的"爱因斯坦热".政府把2005年定为"爱因斯坦年",并宣布这名犹太物理学家为德国的英雄人物之一.想当年,爱因斯坦被迫逃离了自己的祖国.现在,他又重新"回"到了德国人心中.     

几何学的重建者——曼德布罗特

究竟有哪些科学家曾经说过自己的所作所为是具有革命意义的?科学史专家艾·伯纳德·科亨(I.Ber-nard Cohen)查遍了列入发明史的人物,牛顿不曾说过,伽利略不曾说过,弗洛伊德也不曾说过,达尔文和爱因斯坦等其他十六名科学家都没有说过。一个风和日丽的日子里,离我们这个时代最近的一位——B·曼德布罗特,在马萨诸塞州的伍兹赫尔(Woods Hole)登台,准备在海滨科学野餐会上发表演讲,宣传自己的独特的变革。他来到伍兹赫尔海洋绘图学会,由于自己的演讲未被列入日程表有点恼火。当他步入会场时,在前排,二个研究人员正在为《科学美国人》上的“曼德布罗特集合”的计算机图大伤脑筋,那是被列入数学上最复杂对象的一种数字构造。他听着关于自己的介绍(“…在哈佛大学教经济,耶鲁大学教工程,爱因斯坦医学院教生理学…”)。他把麦克风别在自己短袖衬衫的前襟上,信心十足地开始了发言:“每当听到对我以前的工作的罗列,我总惊异于自己究竟是否存在。如果把这些工作看作集合,这些集合的交集肯定是空的。”的确,整整三十年里,曼德布罗特在一些相当不同的领域中从未被接纳过。他始终是个世外人。在一些学科里,他摒弃传统、一反常规地进行探索;并且为发表文章,不得不隐藏自己的最重要的思想。而他自身的生存,则主要是赖于约克郡高地的IBM公司的托马斯·杰·瓦特逊研究中心的同事们的信任。     

对量子力学的一种新解释:量子力学中的认识论和方法论问题

现在不是爱因斯坦和玻尔的时代了,许多物理学家不重视哲学,甚至认为哲学与他们的研究没有什么关系.然而事实是,在一般意义上,任何人(更不用说科学家)都离不开哲学.问题在于你是自觉地从人类全部思想文化宝库中吸取营养呢,还是实际上囿于某种哲学思维的局限性而没有意识到?     

美哉物理(十七)物理学中科学美学旨意的升华(下)

经典场论丰富了科学美学旨意爱因斯坦指出:力学纲领“本质上是原子论的和机械论的,一切事物……完全要被解释为按照牛顿运动定律的质点运动。”然而,18￣19世纪电磁学的发展改变了这样的局面。法拉第针对电、磁现象提出了场概念,并予以美妙的力线图像描绘;麦克斯韦、洛仑兹等人建立并完善了电磁场理论(电动力学)体系。同时,经典场论纲领得以形成;爱因斯坦凭籍其相对论建树而拓展了这个纲领。牛顿崇尚原子论,如上篇所述,表现在牛顿力学以分立的质点为最基本的概念,以不连续的物质粒子为基本的物理实在;质点之间的引力作用是即时的超距作用。…     

封面说明

<正>"天空中最重的天体是看不见的",早在爱因斯坦提出广义相对论以前法国的数学家和物理学家拉普拉斯曾经这样说过.1916年德国的施瓦西(K.Schwarzschild)得到了第一个爱因斯坦引力场方程的精确解.它描述了一种特殊天体——黑洞.物质可以通过黑洞的边界(一个单向膜)掉入黑洞,而黑洞内的物质无法穿过这个单向膜跑到黑洞外.直到1967年"黑洞"这一术语才由美国的物理学家惠勒(J.Wheeler)提出,现在被广泛使用,它是广义相对论最惊奇的预言.一个大于3倍