美哉物理(十六)物理学中科学美学旨意的升华(上)

本系列文章已论述过的课题,其要点大多涉及现代(理论)物理中的美学蕴含。其实,它的渊源主要在于以牛顿力学为核心的近代经典物理;甚至可将其追溯到古代以至中世纪的自然哲学和科学文化。一般认为,牛顿是近代经典物理的代表,爱因斯坦是现代物理——包括现代经典物理和量子物理——的代表。从牛顿到爱因斯坦,物理学科由近代物理演进为现代物理,其理论大系从基础到概念、从物理思想到数学表述,都发生了根本性的转变和飞跃,理论水准则一而再地登峰造极。与此同时,由物理学的持续发展而不断锤炼着的科学美学旨意,也一而再地升华。牛顿力学得以构…     

美哉,物理!(一)

本文为近期将由上海科学技术出版社出版的《美哉物理》的首篇,即该书的总论;它勾划了现代物理学——理论及其应用——百余年来的进展概况以及某些领域的本世纪发展趋势,论列了物理理论的美学特征以至十分丰厚、充实的科学美学意义。该书赞美了现代物理学的辉煌成就,从科学哲学和科学美学的高度论述了现代物理学的概念、原理、思想、方法,并对其前沿性理论研究的未来发展作了较深入的讨论。本刊分期连载该书的总论,让读者先期了解该书的内容和特色;此总论相当简练地描绘了优美的物理学基本理论的进展全貌。     

物理学中科学美学旨意的升华（上）

本系列章已论述过的课题，其要点大多涉及现代（理论）物理中的美学蕴含。其实，它的渊源主要在于以牛顿力学为核心的近代经典物理；甚至可将其追溯到古代以至中世纪的自然哲学和科学化。一般认为，牛顿是近代经典物理的代表，爱因斯坦是现代物理——包括现代经典物理和量子物理——的代表。     

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。…     

美哉物理(十八)造福人类科学美学之真谛(下)

现代科技发展是现代物理理论拓展的驱动力激光技术亦被公认为20世纪最重大的技术成就之一。激光机理、即受激发射原理便是爱因斯坦在其量子辐射理论里所作出的科学预言。激光是相干光,其亮度、单色性、方向性都比普通光强得多,故而在精密加工、医疗手术等方面得到广泛应用;人们     

有价乎？人类最高智慧的结晶

有价乎？人类最高智慧的结晶沈今年是本世纪最伟大的科学巨匠爱因斯坦逝世４０周年．又是爱因斯坦创立的相对论发表９０周年，为表示对这位科学伟人及其科学思想的敬意，我刊特约请理论物理学家、对爱因斯坦科学理论素有研究的沈先生撰写专稿，本期先以随笔形式发表两篇，...     

相对论的百年辉煌(上)

时间、空间，当然属于少数几个最基本科学概念的行列；而作为现代时空理论的相对论，于1905年突兀登上科学舞台，即便成为一个光采绝伦的主要角色，参与了科学史诗的百年辉煌演绎。相对论之父爱因斯坦，从延拓相对性原理的涵义着手，先后缔造了相对论的狭义、广义两个理论层次，同时创立了内含丰盈的相对论时空观念。相对论宇宙学乃广义相对论向字观世界的扩展，     

“爱因斯坦年”给我们带来什么

●沉下心来探索、追求真理,应是“爱因斯坦精神”的精髓。●“第二个爱因斯坦”可遇不可求。如果我们抱着“造就爱因斯坦”的态度来对待科学,恐怕永远盼不来又一个爱因斯坦。●纪念爱因斯坦,也需要“忘却”:忘却偶像式的急切追求,纪念真正沉静的锲而不舍的科学精神。爱因斯坦又一次激发了人们的梦想:中国什么时候能够出一个爱因斯坦?可是,物理之光照耀的不应只有这样的想象,更应该关注的还有“爱因斯坦精神”,这种科学精神的传递,比一个难题的破解、一个科学家的问世更具意义。     

爱因斯坦的勇气

在这个“纪念”的年份,爱因斯坦是关键词。因为他,联合国将2005年确定为“国际物理年”——100年前,26岁的爱因斯坦连续发表5篇论文,推出相对论和量子理论。从此,一切都不同了,而那一年,人们管它叫“奇迹”。爱因斯坦的科学思维来自他对世界一种纯真的看法,他相信可以用“思想的实验室”来建立对真相的简单描述。孩童般纯净的视角,甚至使他对人类政治也抱以乐观的态度。那个时候的欧洲,也的确弥漫着阳光般的情绪。关于“人类进步”、“理性胜利”的神话不断被续写,知识界一派欢欣鼓舞——直到第一次世界大战将他们抛入前所未有的困惑之中。…     

相对论的百年辉煌(下)

爱因斯坦在其广义相对论圆满完成之后,花了三、四十年光阴探索统一场论,试图把相对论性电磁场理论和相对论性引力场理论综合起来,作为相对论体系的第三层次。爱氏对时空度规作了种种数学处理,以寻求统一表示电磁场和引力场的总场的时空度规;但无论他如何绞尽脑汁,终究未找到成功的统一模型。对此,这位20世纪最伟大的科学大师感慨不已,他告诉朋友：“我完成不了这项工作了;     

奇哉上苍,归矣往事--简述派斯的爱因斯坦写作

今年恰逢“爱因斯坦奇迹年”100周年，又是爱因斯坦逝世50周年，报馆书局频频动作以示纪念。然而论起冰冻三尺来，在有关爱因斯坦的众多传记作品中，则推美国科学家和科学史家派斯(A．Pais)的两部作品最为知著。他以大量文献和访谈为基础，结合与传主的多年私交，先是以《上帝不可捉摸……》为题从学术角度讲述爱因斯坦的发现历程和思想创获，     

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，并予以美妙的力线冈像描绘；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；     

美哉物理(十三)物质特殊形态猎奇

物质世界千姿百态,铺展出物理美的无数琦绮画面,提供物理理论臻美的无限丰厚源泉。物质形态多样各异。气态、液态、固态是人们日常接触到的物质三态,司空见惯,似不足为奇;其实,这三态显现、内蕴着种种奇妙的物理性状。至于等离子体、玻色-爱因斯坦凝聚态,一般称作物质第四、第五态,往往是物质在极高温、极低温     

量子力学的光辉八十年(一)

量子力学诞生至今八十年：它原先作为原子层次的动力学理论，经过八十年飞速发展的光辉历程，已向物理学和其他自然科学的各学科领域以及高新技术的广阔天地全面地延伸。实际上，它已超越原子层次的动力学范畴，甚至超出物理学范围；它是现代物质科学的主心骨，又是现代科技文明建设的主要理论基础之一。就是说，量子力学不仅适用于原子层次，而且还延伸用于亚原子-亚核的更深微观物质层次，从而延拓成量子场论体系；量子力学又用于分子和大分子——包括生物大分子——等物质层次，涉及介观、宏观尺度的物质系统，致使凝聚态物理兴旺发达以至量子物理学不断地扩展，并使量子化学、分子生物学等交叉学科日趋成熟。正是现代物质科学的这些学科有了显著进步，才导致技术水准和社会生产力的大幅度提升。     

爱因斯坦科学哲学中的实在论和约定论 爱因斯坦——石里克通信(上)

美国肯塔基大学哲学系唐·霍沃德教授的“爱因斯坦科学哲学中的实在论和约定论”一文,反映现代科学哲学的基本思想,对哲学界及科学界了解现代科学哲学各派与逻辑实证论的分歧和关系,特别是对理解爱因斯坦的科学哲学思想的发展,均有学术参考价值。因篇幅关系,特分两期刊载。     

试论理论物理中数学方法的创造力

理论物理与数学的关系特别密切,采用合适的教学方法,对于理论物理的发展是十分必要的。尤其是近代物理,其各种理论体系几乎都是原理性理论。所谓原理性理论,是指从基于经验事实的创新的(物理)概念和(物理)原理出发,凭借数学方法,通过逻辑演绎,建立起抽象的数学形式体系(或称作公理化体系)。理论的抽象程度,自本世纪初以来快速地提高;因为采用的是更为抽象的近代数学工具,进行逻辑演绎的数学推理步骤也愈加繁复,用爱因斯坦的话说,通往(检验理论的)实践的思想链条愈来愈长。那就意味着数学方法在物理理论建树过程中所起的作用越来越大;实际上,近代物理理论正就是一些对其作出一定物理解释的数学结构体系。因此,爱因斯坦意识到“理论物理学家越来越不得不服从于纯数学的形式考虑的支配”,并认定理论物理的“创造性原则寓于数学之中”。本文试就近代物理的几个主要理论的形式结构的特征及其建树过程中的创造性因素,作一些综述性的讨论,以探究爱因斯坦的这些见解的涵义。     

用意念做事：从幻想到真实

你相信思想的力量吗?如果说白日飞升、搬运功等对您来说显得太离谱，气功治病又难以琢磨，那么，基于科学理论的生物反馈大概会使您的思想向前迈上一步，别忘了我们人类其实一直只在使用自己大脑的很小一部分!     

金融物理学:一个简单的综述

金融物理学是用统计物理、理论物理、复杂系统理论、非线性科学、应用数学等的概念、方法和理论研究金融市场通过自组织而涌现的宏观规律及其复杂性的一门新兴交叉学科。简言之，金融物理学家将金融市场看作一个复杂系统，把其中的各种数据如个股价格、指数、房价等看作是物理实验数据，力图寻找和阐释其中的“物理”规律。[编者按]     

谁成就了爱因斯坦

今年是爱因斯坦逝世50周年,也是狭义相对论发表100周年.爱因斯坦在科学上的贡献是世人皆知的.相对论的发表标志着科学发展的一个新纪元.但是科学的发展是众多科学家探索的结果,同样,爱因斯坦的成就也是建立在前人研究成果之上的.那么,谁对爱因斯坦有过重大影响呢?伽利略的相对性原理,马赫的一切运动都是相对的理论,对爱因斯坦建立相对论都起到过很大的作用.还有两个人的贡献也是不可磨灭的.一个是洛仑兹,一个是迈克尔逊.但是这两个人不仅没有创立相对论,而且直到去世也不认可相对论.     

反对迷信 树立科学的世界观

反对迷信树立科学的世界观吴瑞华（中国科学院心理学研究所）迷信是在无知情况下对某种事物或现象的盲目的信仰。从人类历史上来看，长期以来由于科学不够发过而使迷信盛行，这是不足为奇的。解放以来，随着文化水平的提高和科学的普及，宣传迷信思想和大搞迷信活动的现象...