关于爱因斯坦创立狭义相对论的哲学思考

爱因斯坦创立的狭义相对论是20世纪初现代科技革命狂飙突进的标志性成果之一,影响深远。狭义相对论的创立与爱因斯坦具有独特的好奇心、勇于创新的科学精神、领先的科学思想、灵活机动的科研方法密切相关。这一切带给科技和教育工作者的重要启示是：要在科研和教学工作中取得超一流的成就,就必须善于创新科技思想,并用正确的方法论武装头脑。     

狭义相对论从爱因斯坦到弦

本书为剑桥大学出版社最近出版的关于狭义相对论的新的专著，其特点是把传统的狭义相对论内容扩大，包含较多新的和进一步发展的内容，如相对论量子力学、基本超对称和相对论弦论等，并把空间维数应用到任意维数。     

简析爱因斯坦创建狭义相对论的思路

回顾20世纪初科学的历史进程，在1905年爱因斯坦的划时代论文——《论动体的电动力学》发表之前，已经有一些科学家（如洛伦兹、庞加莱等人）得到了狭义相对论的一些结论，走到了狭义相对论的边缘，但是他们最终却没能创建一个全新的理论体系，本文主要回顾洛伦兹、庞加莱等人在1905年前得到的关于狭义相对论的一些理论成果，分析爱因斯坦创建狭义相对论的基本思路，以纪念狭义相对论建立100周年。     

爱因斯坦创建狭义相对论的独特思路

对20世纪初相对论诞生之前的物理学发展进行了回顾,分析了在1905年爱因斯坦发表著名的狭义相对论之前,物理学家如洛伦兹、庞加莱等人尽管已经走到了狭义相对论的边缘,得到了狭义相对论的一些结论,但最终却没能创建一个全新的物理学理论体系的深刻内因。从物理学发展的科学规律出发,对爱因斯坦勇于实践、积极探索、自觉运用辩证唯物主义方法论进行科学研究的特点进行了分析研究,指出爱因斯坦科学的方法论,对事物穷根究底的探索态度,对自然界事物的新奇感,是他不断创造新的物理学奇迹的根本原因。     

狭义相对论运动学的举例教学

文章以狭义相对论运动学的教学内容为主线,对包含狭义相对论思想的例子进行了总结和介绍,以期对其教学提供一定的参考价值,并尝试将课改思想引入高校物理课堂教学。     

爱因斯坦动力学——不依据狭义相对论运动学时

迈克尔逊——莫雷的结论,是由广义多普勒效应描述的.如果一列光波的位相是变化的,按照光的量子性,狭义相对论运动学的选取就是不需要的.在运动系统中的爱因斯坦质点动力学和麦克斯韦——洛伦兹电动力学,就是没有采用狭义相对论运动学而被引伸出来的.两者对粒子运动辐射的衰变率都可以进行解释.可以由第三级多普勒效应的观测而得到闭合实验室的速度.     

揭开狭义相对论中的佯谬之谜

爱因斯坦的狭义相对论自1905年创立以来,至今已历经100多年,这期间经过无数科学实验的验证,证明在非常高的精度以内是严格正确的。长期以来,狭义相对论已获得广泛的应用,成为近代物理学的重要基础之一,但同时人们从爱因斯坦的相对时空理论中可以导出形形色色、层出不穷的时空佯谬,     

爱因斯坦的相对论及其产生的历史背景

二十世纪最伟大的物理学家爱因斯坦冲破了经典时空观的束缚,建立了崭新的时空理论。创立了《狭义相对论》,对物理学的发展和人类的进步作出了巨大的贡献。回顾相对论产生的背景,可以看出既是历史的必然,也是爱因斯坦独具匠心的创造。可以使我们领略到爱因斯坦敏锐的观察力和天才的想像力。     

狭义相对论创立的历史考察

回顾了观测"以太风"的历史,分析了罗伦兹与彭加勒理论的局限性,阐述了爱因斯坦创立狭义相对论的思路,比较了罗伦兹、彭加勒、爱因斯坦的哲学观和研究方法,指出从方法论上洛仑兹和彭加勒基本上采用经验归纳法,没有像爱因斯埋那样,大胆采用探索性的演绎法.     

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.     

从马赫到爱因斯坦

英国著名物理学家汤姆逊先生曾指出,爱因斯坦的相对论是人类思想史上伟大的成就之一;这一发现不只是发现了一个孤岛,而是发现了新的科学思想新大陆.爱因斯坦是如何发现新的科学思想新大陆——创立相对论的?这个问题以前鲜为中国科学界和知识界所重视.其实,他创立相对论是在奥地利伟大物理学家马赫思想基础上继续前进的结果.中国知识界大多数人只知道马赫是唯心主义哲学家、经验批判主义创始人,知道其思想为爱因斯坦相对论思想的主要思想来源者还不甚多.实际上,从一定意义讲来,马赫在近代物理学思想发展史上的历史贡献不亚于爱因斯坦.     

狭义相对论基础概要

本主要讨论狭义相对论的两个基本原理，洛伦兹变换，运动的尺缩短，运动的钟变幔，时空间隔的不变性，四雏速度，四雏动量，相对论的速度合成法则，相对论中的因果关系，作用量原理，以及时空对称性与守恒定律等。     

狭义相对论和经典力学的哲学思考

本文论述了自十七世纪牛顿力学建立以来到廿世纪初创立狭义相对论,物理思维逻辑的发展。经典物理建立在经典力学的基础上。换句话说,建立在机械观的基础之上。经典力学提出了“以太”这个概念。为了测定地球相对于“以太”的速度,设计了麦克耳逊—莫雷实验。但是,实验确定测不出这个速度。“以太”可能不存在,但是提出“以太”却是必须的,也是必然的。这个概念推动了科学的发展。发展史表明,狭义相对论既是经典力学的延续,也是突破。狭义相对论有两条基本原理,它们充分显示了科学规律的朴素性。两条原理都只不过是实验结果。它们扬弃了绝对空间和绝对时间的传统观念。     

狭义相对论力学中的能量

通过分析狭义相对论力学中的能量定义，对狭义相对论力学中的能量与牛顿力学中的动能作了比较，指出狭义相对论力学中的能量是系统的总能量，它包括普通物理学中各种形式的能量，并建议在狭义相对论力学中定义系统的机械能。     

关于"狭义相对论"建立的历史背景的教学

从迈克尔逊—莫雷实验结果的解释——牵引假说、洛伦兹电子理论,彭加勒的狭义相对论思想以及爱因斯坦的狭义相对论思想三个方面,阐述了狭义相对论建立的历史背景,以及在此过程中物理学家所做出的重要贡献,再现了历史上物理学家探索狭义相对论的艰辛历程,以此来激发学生的学习兴趣,培养学生的探索和创新能力.     

相对论与爱因斯坦的科学美学思想Ⅱ.相对性思想和几何化思想

结合相对论的创立和发展过程,在分析和论述了爱因斯坦的统一性、简单性、对称性的基础上,继续分析和论述了爱因斯坦的相对性、几何化等科学美学的主要思想。     

相对论与爱因斯坦的科学美学思想Ⅰ.统一性思想、简单性思想和对称性思想

结合相对论的创立和发展过程,分析和论述了爱因斯坦的统一性、简单性、对称性、相对性、几何化学科学美学的主要思想。     

狭义相对论教学的探讨

针对大学《普通物理》中狭义相对论的知识要点,结合大学生学习中遇到的问题,通过在教学过程中的具体例子分析培养学生的狭义相对论时空观。     

爱因斯坦的狭义相对论是正确的吗?

物理学定律之一的相对性原理从任意惯性系看来的一致性最先由H.Poincarè推介,而Lorentz变换(LT)体现该原理,但H.Lorentz于1904年发表的相对性思想是在以太存在性之下得出的.1905年Einstein发表了著名论文,其中有一个公设——光速不变性原理,由此认为不需要以太,亦即用不着一个优先的参考系.后来的讨论总包含下述问题:Einstein的狭义相对论(SR)和改进的Lorentz理论(MOL),哪个更好地描述自然界?这两者的主要区别在于,SR认为所有惯性系都是平权、等效的,而MOL认为存在优先的参考系.多年来的众多研究讨论显示,SR存在逻辑上的不自洽,亦缺少真正确定的实验证实.由此可以理解欧洲核子研究中心(CERN)的著名科学家John Bell在1985年所说的话:"我想回到Einstein之前,即Pioncarè和Lorentz".这实际上是说SR是不正确的.现在我们应重新审视1905年Einstein以光速不变假设为基础的关于同时性的定义——当光信号由位置A传到位置B,并立即返回到A,则有时间关系式tB--tA=tA--tB.……但在2009年林金团队发表一篇论文,报道他们对Einstein光速不变假设的判决性实验检验,它是在中国科学院国家授时中心的高精度TWSTT(双向卫星时间传递)设施上完成的.通过对比单程光信号同时性定义和双程光信号同时性定义的测量机制证明:在有相对运动的情况下双程光信号中的"往"和"返"两个单程信号通过的时间必然是不相等的,因此tB--tA≠t'A--tB.在航天技术帮助下,林金教授证明了光速不变理论的错误.SR的逻辑基础是相对主义,会造成原理上的悖论.产生的各种悖论质疑了SR的自洽性,最著名的一个是P.Langevin于1911年提出的双生子佯谬.本文对时空一体化提出批评,相对论正是建筑在space-time概念的基础上.但space-time的意思是什么?人们其实并不知道.Minkowski建议了一个4维矢量,把时间与3维空间搞在一起.这种处理在数学表达上有优点,但与物理实际相悖.space-time在计量学和SI制中都不存在,并且没有可测性.把空间矢与时间矢相加根本不可能,没有任何意义!从根本上讲,时间与空间不能混合在一起.基于上述理由,我们认为Einstein的狭义相对论是不正确的.     

转动狭义相对论探讨

本文从两条基本假设出发,通过类比的方法,对高速转动物体的相对论理论作了较为全面的探讨。从理论上推导出相应的坐标变换、角速度变换以及转动相对论动力学基本方程等。并论述了这一理论的实验基础。