和谐、统一与完美,物理学家的最高境界

从开普勒的“和谐”的哲学思想,到法拉第的自然力的“统一性”;从麦克斯韦的“完美、对称”的电磁场方程组,到爱因斯坦的“统一场论”;从物理模型的建立,到物理定律的发现,纵观物理学发展史,不难看出:在对自然界进行探索的漫长历程中,物理学家们对自然界的和谐、统一与完美的坚定信念,成为他们在艰难崎岖的科学道路上勇敢攀登的精神动力;在物理学理论的研究过程中,他们把能够真实地反映自然界的和谐、统一与完美,作为不懈追求的最高境界。实际上,这也应该是全人类现在和将来所共同追求的最高境界。     

对称性破缺及其应用——纪念李政道、杨振宁获诺贝尔物理学奖50周年

对称性是物理学中的一个重要概念。在物理学的时空世界中,不同种类的粒子、不同种类的相互作用、整个复杂的自然界,包括人类自身,都是对称性破缺的产物。对物理学中的对称性破缺理论进行了深入的分析,并探讨了对称性破缺在生物学中的应用。     

粒子物理的统一梦

 物理学的目的是研究探索自然界万物的结构及运动规律。万物运行的规律是什么？物质由哪些基本成分构成？物质的结构是否无限可分？物质之间如何相互作用？物含妙理总堪寻,物理学家希望能建立一个统一的理论框架,最好可以囊括所有的基本现象,解释自然界的本质规律。从古希腊的“原子说”、道尔顿的原子模型,到元素周期律的发现,再到基本粒子的标准模型,都是基于追求“统一”的愿望。追求统一也就是追求完美,这种愿望促使人们努力奋斗,孜孜以求,推动科学革命,产生新理论,从而造福社会、造福人类。     

物理学之美

大自然是美丽的,反映自然界物质运动真理的科学也是美的。本文从简单、和谐与统一三个方面论述了物理学之美。     

物理的“楞次”携手化学的“勒夏特列”

自然界是一个统一、不可分割的整体。人类是自然界中的一员,而各种各样的科学规律则是自然界事物之间联系的体现。所以,由人们总结出来的规律也应该是紧密相连的。物理学上的楞次定律和化学上的勒夏特列原理便是其中的一个典例,通过两者的类比教学,会让学生更加熟练地掌握它们各自的内涵和用法,也能让我们感受到各学科之间的学习并不是孤立的,而是具有一种统一的美。     

原子、分子物理学及光学发展展望

原子、分子物理学及光学物理(以下简称AMO物理学)主要是阐明物理学的基本规律;在原子及分子的层次上了解物质的组成及演变发展;了解光与物质的相互作用;创造出新的技术及设备。AMO物理学是把物理学与其他学科(如天文、气象、生物物理等等)联系在一起的总科学桥梁中一个组成部分。AMO物理学在研究中所建立起来的实验方法及理论方法,经常被核物理、等离子体物理、大气物理、凝聚态物理、表面物理、高能物理等所采用,同时也为其他科学领域所采用。AMO物理学所建立起来的各种数据(包括精确测定的自然界各种基本常数),是整个自然科学所依赖的知识基础之一。AMO物理学研究也延伸到应用科学的广阔领域之中,如在国家安全、能源规划方面,它都曾做出过贡献。AMO物理学研究中所创造出的高技术均导致了新工业的兴起。     

关于对称性在物理学中的地位

讨论对称性在物理学中的地位和物理意义。通过对几个典型的对称性问题和对称性受到破坏的分析与研究，论述对称性是自然界中物质运动的规律所遵循的规律。自然界因为有对称性的存在，才有能量守恒、动量守恒、角动量守恒等定律的存在。     

物理教学中应揭示的东西

物理学是美的典范,教学中物理美的揭示是很重要的,它既是使学生对物理学产生兴趣的源泉,又是使所学物理学形成知识结构的线索,组织教学的手段,同时还是分析问题,解决问题不可缺少的思维。下面谈几点看法。 简单美,物理大师爱因斯坦认为:物理美的本质是简单性。这是物理学的朴素美。这种思想来源于古希腊的美学思想,这种思想认为自然界是简单的,因而自然规律也应当是简单的。物理学中的许多规律形式非常简单,令人称绝。比如一个简洁的牛顿定律概括了经典力学几乎全部内容。并用数学语言准确简炼地描述了出来,这里就显示了自然规律的简单美。再比如被称为“神仙写出的公式”——麦克斯韦方程组、四个方程概括了整个经典电磁理论的内容,均匀介质中的库仑定律,高斯定理、安培环路定理、法拉第定律、电荷守恒定律……全部可由该方程组导出。纵观电磁学的完善史就是一部人类追求美的典范。     

刍议中西古代自然观的异同

自然观是对自然界的总的认识,是人们对整个世界认识的基础,是世界观的组成部分。中西方古代朴素的自然观总体上都认为自然界是有规律的,统一的,强调事物的普遍联系。二者具有一定的共性,但二者在哲学、自然科学观、逻辑等方面却存在着很大的差异。概要介绍中国古代自然观和西方古代自然观,从多方面阐述中国古代自然观和西方古代自然观的异同。     

最低能量原理在高中物理中的应用举例

最低能量原理是自然界中最普遍的规律之一,物理学中很多现象都可以用它来解释,让高中生了解相关知识可以帮助他们更深刻地理解物理学和自然界。本文首先介绍了最低能量原理的概念和普遍性,然后通过对三道精选物理问题的分析解答,讨论了在物理课堂上向学生传授相关知识的方法。     

高等院校农林专业物理学教学中的突出问题和改革探讨

讨论了农林院校物理学教学中存在的突出问题物理学教学目的与作用定位已与现代教育目的和理念不相适应;物理学教学内容严重不足和缺乏时代性;教学手段单一;传统考核方式不能激发学生的创新性;与物理学相关的后继课程缺乏等.提出重新定位物理学教学要求,编写能够体现现代科学技术发展的、系统的、利于培养学生创新精神的、分层次的教材;适当地对学时数、内容进行分层次的统一;进行多媒体课件、网上教学园地的建设;编写出反映物理学在生物学中广泛应用实例的、系统的生物物理学教材,开设生物物理课程的改革思路.     

物理学与哲学

一、物理学和哲学的研究对象及其相互关系物理学是研究自然界的物质结构 ,大到宇宙的结构 ,小到微小的粒子的结构 ,以及物质运动的最普遍最基本的规律的自然科学。哲学的研究对象是物质世界的普遍本质的普遍规律 ,即哲学是关于自然知识、社会知识和思维知识的正确的概括和总结。哲学和物理学的关系是一般和个别、普遍和特殊的关系 ;指导和基础的关系。哲学以整个世界为研究对象 ,揭示世界发展的一般规律、普遍规律 ;物理学是以世界的某一领域、局部或某一过程为研究对象 ,揭示其特殊、个别的规律 ,是一般和个般、普遍和特殊的关系。哲学为具…     

电弱理论

电弱理论是把自然界中的两种基本作用力，即弱相互作用和电磁相互作用统一起来的理论。物理学理论取得的这一突破陛成就，可以与当年麦克斯韦把电与磁统一在一起，建立起电磁学理论相比。电弱统一理论给出了大量的预言，它们都为实验所精确证实。本书简明地介绍了这一理论的结构及其在各方面的应用。     

试论最小作用量原理

试论最小作用量原理刘继东科学的真正光荣，在于用一种共同的原理揭示物理学的规律，最小作用量原理正是这样一种统一的原理。自然界是一个丰富多采、变幻无穷的世界。从物理学者的观点看，各种事物以力、热、电、光等规律运动，这些规律是否能服从一个统一的规律呢？另一...     

什么叫磁单极?

国外最近报导,在高空宇宙线实验中,发现有一种粒子径迹,十分可能是一个带磁单极的粒子径迹,这一发现是多年来有关实验中,第一个宣称找到磁单极的实验,因此引起了广泛的注意。自然界是否存在磁单极,这是现代物理学正在探索的课题之一。     

负能量研究：内容、方法和意义

本文首先指出物理参数的正和负是自然界对称性机制之一,其次回顾了自由电子理论中的负能态;然后讨论了自然界存在负质量和负能量的可能性。1928年P．Dirac最先提出了负能概念,它已广泛应用于物理学的各个领域。本文仅讨论近年来的实验和理论进展。在现代物理学中通常认为真空应依照实际存在量子场的零点能而理解,例如把Casimir能（Ec）看作量子化的电磁场的真空能在提供边界时所造成的——当把双平行板介入到真空中,板间内能减小,能量的变化使Ec〈0,即得到负能量。负能量是量子物理学的重要概念之一,其时真空被看成折射率小于1（n〈1）的媒质。在Hawking理论中,实、虚粒子都可携带负能,不过这观点尚有待实验证明。另一方面,在人类实验室中制造负能量也是可能的,办法如利用Casimir效应,利用负群速,或利用超材料。最后,本文指出众多超光速效应与负能量相关,这对超光速研究提供了更深刻的理解。     

现代物理学若干问题的哲学启示

通过考察粒子物理学关于物质结构和基本相互作用规律研究的 ３ 个基本问题：物质结构的层次、物质层次的特有规律和各种相互作用之间的联系，探讨了其在哲学上的一些启示：（１）物质具有可分性，但是无限可分的观点无法证实；（２）自然界各种相互作用既具有特殊性又具有相互联系，在高能标下可能存在一个统一的支配规律。     

力、能量、熵及其相互关系

从统一的角度论述力、能量和熵三个物理量在物理学中的重要地位 ,分析它们之间的相互关系 ,最后指出物理概念的发展标志着物理学从“存在的物理学”发展到“演化的物理学”。     

《将进酒》与物理学

物理学是基础科学,是对自然界有目的的探索,往往表现为概念、定律等形式。人类对自然界的感知可以以多种多样的方式表达,诗歌就是一种通常的表达方式,物理学与诗歌这两种不同的表现形式之间也有相同的之处。从物理学的角度解读《将进酒》,另有一番趣味,也加强了人文文化与科学文化的联系。     

自然科学与哲学

<正> 自然科学是生产斗争知识的结晶,即在生产实践和科学实验的基础上得到的关于自然界的经验知识的理论总结。哲学则是生产斗争知识和阶级斗争知识的概括和总结,即自然科学知识和社会科学知识的理论总结。各门自然科学是研究自然界各种运动形态的特殊规律的科学,而哲学则是的研究整个自然界、社会和人类思维的运动和发展的普遍规律的科学。由此可见,自然科学和哲学的本质关系是个别与一般,特殊与普遍的辩证关系。这种关系表现在两个方面:自然科学是哲学的重要科学基础; 哲学是自然科学的重要理论指导。这种本质的、内在的、不可分割的联系