利用热力学第一定律分析一种磁力伪永动机

第一类永动机是一种想象中的不需外界输入能量便能够不断运动并且对外做功的机器。最近某些空想者声称能制造出磁力永动机。文中针对他们提出的一种以磁力和重力为驱动力的"永动机",通过利用热力学第一定律分析证明该"永动机"无法实现永动。任何科学研究都必须遵循自然规律,违背热力学相关理论的永动机是不可能造出来的。对于伪科学的思考和批判,不仅有利于人们正确地认识科学,而且有利于人们正确地认识世界。     

宇宙"常数"变化的 Bianchi-Ⅰ型宇宙模型的解

在定域旋转对称的Bianchi-Ⅰ型时空中讨论了宇宙"常数"为变量的Einstein引力场方程的解.从能量动量守恒定律中包括真空的能量-动量T(vac)μν=-Λ(t)gμν的观点出发,得到了场方程的一个精确解,并对其相关的物理性质作了简要的讨论.这是一个较为普遍的解,它把文献中的结果作为特例包括在内.     

关于宇宙的能量动量和角动量

广义协变的能量动量守恒定律和作者建立的广义协变的角动量守恒定律克服了其它各种表述形式的困难，本文利用它们研究了Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ－Ｗａｌｋｅｒ宇宙的能量动量和角动量．由于本文采用的守恒定律是广义协变的，所以与坐标选择无关，这与其它文献不同．结果表明Ｒ－Ｗ宇宙的能量动量和角动量皆为零，并给出了零结果的物理诠释．     

图书推介

<正>力学史杂谈武际可著,高等教育出版社,2009年10月第1版,定价:26.80元按人物篇、事件篇、议论篇分类收集了作者近20年的30多篇文章,介绍了阿基米德、伽利略、开普勒、牛顿、拉格朗日、庞加莱等科学家及中国著名力学家的生平与贡献,阐述了能量守恒定律、调速器、风洞、以太、永动机等力学史重要事件。     

也谈机械能守恒定律与功能原理

阐述了机械能守恒定律是能量转化与守恒定律在力学中的具体体现,是力学中的一条独立定律,可完全表述成遵从相对性原理的形式;现行力学或普通物理教科书中的“功能原理”应改为“机械能定理”,同时指出了一些文献在涉及该问题时所存在的不妥之处．     

浅谈高中物理能量守恒定律的学习技巧

高中物理的学习具有抽象性、复杂性等,学习的难度较初中物理也有较大的提升,对同学们的学习能力要求更高。能量守恒定律是高中物理知识中非常重要的内容,能量守恒定律的学习包含了力学知识和能量学知识,学习过程具有一定的困难度,首先要认识到高中物理能量守恒定律学习的重要性,并从认识能量守恒定律的成立条件、认识能量守恒定律的本质、建立自身的知识体系以及解题思路和完善学习方法和提高学习效率4个方面探讨了高中物理能量守恒定律学习技巧。     

能量守恒定律的应用

本文研究了能量守恒定律在力学、电学、热学中的应用,并分析了能量守恒定律与各领域中其他一些公式的差异。在力学中把能量守恒与功能原理、机械能定律以及动能定理做了简单对比;电磁学中能量守恒定律是楞次定律的解释;热力学中用热力学三定律强调了能量转化的方向性,可以更好地理解能量守恒。     

能量转换与守恒定律的发现

目的揭示能量转换与守恒定律发现的过程。方法采用历史的、分析的、逻辑的科学方法。结果能量转换与守恒定律的发现过程曲折而艰辛,涉及到德国的迈尔、英国的焦耳、德国的亥姆霍兹等科学家开创性的研究工作。结论指出了能量转换与守恒定律的重要性：了解能量守恒定律发现的历史过程,对于理解自然科学发展中理论的形成是有益的。强调了对于能量守恒定律还需要更进一步深入的认识和研究。     

永动机为什么不可能

探索“梦幻装置”时发现的物理学重要定律 不使用燃料而能永远运转的梦幻般的装置，这就是“永动机”。人类研制永动机的挑战，无一例外地以失败告终。初看好像能够永久运转下去的永动机，为什么不能如愿以偿？在探讨永动机失败的原因时，“热”、“能量”的性质逐渐清晰起来。让我们通过回顾试图实现永动机的历史，认识在这个过程中发现的自然界的重要法则。     

时空对称性与量子力学

时间和空间的某些基本性质—它们的均匀性和各向同性—在物理学中起着十分重要的作用.在经典力学中,由时间均匀性可推导出能量守恒定律,空间均匀性可推导出动量守恒定律,而空间各向同性则可推导出角动量守恒定律.在量子力学中,除上述三个普遍的守恒定律外,还有宇称守恒定律.这些定律同样可证明是时空对称性的必然结果     

宇宙能源的来源及未来之路

 太阳,给地球带来了光和热,使地球生物得以繁衍生息.太阳为何可以日复一日、源源不断地释放出如此巨大的能量？这一问题曾长期困惑着科学家们--根据能量守恒定律,在太阳内部一定存在一个能量源,其产生的能量总量等于太阳外表辐射的能量总量.直到20世纪早期,物理学家提出了"核聚变"这一概念,太阳发光发热、维持能量输出的原理才为人们所知晓.聚变,不仅是太阳的能量来源,也是整个宇宙运转的能量来源.《宇宙能源--聚变》一书便对此作出了完美诠释.     

均匀保守力场中的弹簧振子

通过分析不同情况下弹簧振子的运动规律、能量的转化过程,得出了弹簧振子在振动过程中能量转化和守恒定律的通用表达形式.若选择弹簧振子的平衡位置为坐标原点,无论弹簧振子处于何种均匀的保守力场中,其机械能守恒定律的最终表达式将完全相同.     

两大物理学“窍”案

学过物理学的人都知道守恒定律的重要性。它是贯穿在整个物理学中的生命线,是物理学的主旋律。诸如能量守恒定律、动量守恒定律、质量守恒定律、电荷守恒定律和角动量守恒定律等等,是我们认识世界、解决问题的依据,是被无数事实证明过的真理。     

能量守恒定律为唯一源定律的新牛顿力学

根据真理只有一个的原则,提出能量守恒定律为唯一源定律的新牛顿力学。文中实例说明其他定律在一定条件下可能与能量守恒定律相矛盾。原有的牛顿三定律和万有引力定律,原则上均可以由能量守恒定律导出。文中通过物体自由下落的实例,应用能量守恒定律导出原有的牛顿第二定律,并且证明原有的万有引力定律与能量守恒定律无矛盾;通过小球沿斜面下落的实例（属于广义相对论无法解决的物体受迫在平直空间运动的情况）,应用能量守恒定律导出改进的万有引力公式和改进的牛顿第二定律。其他守恒定律,如动量守恒定律和动量矩守恒定律,是否可以应用均需经过能量守恒定律的检验。当原有的牛顿第二定律不成立时,动量守恒定律和动量矩守恒定律也不再成立;文中给出改进的动量守恒定律和改进的动量矩守恒定律的一般形式。在能量守恒定律暂时无法有效应用的情况下,新牛顿力学并不排斥根据其他理论或精确试验结果导出针对某些具体问题的定律和公式。例如,借助于广义相对论导出可以处理行星近日点进动问题和光线近日偏折问题的改进的牛顿万有引力公式。再如,根据精确试验结果,得出光线近日偏折问题的综合引力公式（包含其他天体和太阳光压等影响）。与原有牛顿力学不同,在新牛顿力学中,对于不同的问题,可能有不同的运动定律,不同的引力公式,以及不同的能量表达式。例如,对于小球沿斜面下落问题和行星近日点进动问题,两者的引力公式是完全不同的。     

挑战能量守恒定律的玻尔

能量守恒定律是目前已知的、自然界中最基本的守恒律之一,最初是由德国物理学家尤利乌斯·罗伯特·冯·迈尔(Julius Robert von Mayer)于1841年提出来的。能量守恒定律也叫热力学第一定律,其广为人知的一种表述是"能量既不能自生也不能自灭"。作为现代物理学的基石之一,能量守恒定律几乎是神圣不可侵犯的。但是也有一些科学家曾试图颠覆这条铁律,其中最著名的代表人物就是量子论的创始人之一、丹麦物理学家尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)。20世纪初期是量子论和量子力学先后诞生的非凡时期,当时有好几个重要的科学问题困扰着物理学家们,其中之一就是光和电磁辐射的波粒二象性问题。一方面,光在双缝干涉实验中体现了它的波动性;另一方面,光在光电效应实验中表现     

中微子实验:追寻粒子世界的"隐世高手"

中微子是宇宙中最古老、数量最多的物质粒子,从宇宙诞生的大爆炸起就充斥在整个宇宙空间. 中微子非常重要,它拯救了能量守恒定律,也向现代粒子物理的"标准模型"提出了挑战.中微子不仅数量很多,而且它有无质量对粒子物理和宇宙学有巨大的影响.     

电磁波半波损失中蕴含的能量守恒定律

在研究波动光学界面反射波时,半波损失是一个重要的考虑因素。而多数大学物理教科书对半波损失产生的本质没有进行详细阐述,而其中蕴藏的能量守恒定律也不被人们所关注。从电磁场基本理论出发,分析了半波损失产生的原因及条件,用能流密度知识挖掘了半波损失所蕴藏的能量守恒定律,并从理论推导和实验现象两方面验证了能量守恒定律在电磁波中的适用性。     

对质量与能量几个基本问题的看法

本文的主要内容包括：（１）阐述了惯性质量、引力质量及能量在物质属性 上的差别及彼此之间的联系，指出了这种联系是有条件的；（２）讨论了质量与 物质之量、能量与运动的量度、质量守恒定律与物质不灭原理、能量守恒定律 与运动不灭原理之间的原则性的区别，得出了物质不灭并不排除质量可变、运 动不灭并不排除能量可变的结论；（３）论证了所谓“质量可以转变为能量”的 看法的错误，并对质能关系进行了说明；（４）分析了能量守恒定律得以成立的 条件，指出了在宇观大尺度上的物理过程和“基本”粒子现象中能量守恒定律 有可能遭到破坏。     

好理解的牛顿力学（下篇）

第3部分 守恒定律 能量守恒定律① “能量”是什么？ 能量的总量不会增加也不会减少 从这里开始的第3部分专门介绍与“运动三定律”具有同等重要性的两个“守恒定律”。     

能量守恒定律的疑义

这篇论文的主题是能量守恒定律的疑义。无论内容怎么样,懂得一些物理知识的人或科学家只看一下标题,就会说这简直是荒唐。能量守恒定律是建立在自然科学发展的基础上的,是由德国医生迈尔分析了25种能量的转化和守恒的现象,英国科学家焦耳研究了电流的热效应,压缩空气的温度升高