狭义相对论中解决时钟佯谬的关键

时钟佯谬又称为双生子佯谬,虽然讨论此问题的文章很多,但迄今仍无文简捷地指出狭义相对论(SR)中解决此问题的关键所在。两双生子甲和乙,甲留在地面上不动,乙乘飞船宇航,乙以速度v历程l到达终点后,速度突然反向,返航归来与甲相遇。从甲看来,     

到太空去容易衰老

“孪生子佯谬”虽然看似奇怪,但它绝对是真实的,因为狭义相对论告诉我们,以相对论速度运动的物体通过空间旅行加快（即运动物体上的尺子缩短）,通过时间旅行变慢（即运动物体上的时钟变慢）。那么,这一奇特现象对太空旅行者会有怎样的影响呢？     

爱因斯坦相对论的古怪逻辑

1905年，当26岁的爱因斯坦还是一个名不见经传的瑞士专利局职员时，他就完成了五篇论文，其中一篇《论动体的电动力学》是关于狭义相对论的。1916年，他又发表了内容更加精深的广义相对论。这些都是划时代的文献，通过它们，爱因斯坦用崭新的相对论“时-空”观替代了牛顿的经典“时-空”观。相对论问世以后，在科学界引起巨大反响，许多著名物理学家和天文学家纷纷研究它、应用它。如今，经过全世界科学家的广泛研究和发掘，相对论得到了巨大的发展，而且还衍生出了许多有趣的故事。本文介绍其中最著名的“孪生子佯谬”、“外祖母佯谬”等，同时也对“时间旅行”和爱因斯坦本人作简要介绍。[编者按]     

关于狭义相对论的真理性的讨论——与李鼎初先生商榷

武汉大学物理系李鼎初先生撰文,对狭义相对论予以诘难(见《湛江科技》1986年第二期),现就他所论及的“孪生子悖论”、以太假说等问题发表一些商榷性意见。一、“孪生子悖论”和相对论时级李先生写道:“孪生子悖论是真谬而不是佯谬”,因为“两个孪生兄弟以高速相互分开,而又以高速相互回到一起,他们都可能发现,对方比自己年轻些。……两人高速分开又高速回到一起,除了有两个高的匀速过程外,还有两个相互加速和减速的过程,而这些都不是狭义相对论能够处理的。……我们把两个匀速过程搞得长而又长,从而使两个加速和减速过程,对时间变化的效果小而又小,以至可以略去不计,这一过程仍可由两个匀速过程来决定。这样,总的效果,就仍是每个人都将发现对方比自己年轻些。”如果两个孪生子相互作匀速直线运动,并非一个     

奇人爱因斯坦

前面所述的各种佯谬都是由相对论引出的.相对论是如此神奇,神奇得你一定想了解它的创立者--阿尔伯特·爱因斯坦究竟是个什么样的科学奇人吧?     

黑洞信息佯谬：落入黑洞的信息丢失了吗？

黑洞信息佯谬自提出至今已困扰理论物理学家近50年。揭秘黑洞信息佯谬是研究量子引力理论的一个重要途径。最近,物理学家在半经典引力理论下给出了黑洞蒸发过程的佩奇曲线,这表明在黑洞蒸发过程中确实释放了信息,从而证实无任何的信息丢失,这也宣告着黑洞信息问题的解决。文章以时间顺序来介绍黑洞信息佯谬研究的历史和现状。     

超光速探索中的困惑--相对论有关问题再议

介绍近十几年来超光速实验研究的结果以及凭借经典物理理论和量子力学原理对实验结果所作的解释;指出超光速探索中因"量子理论之佯谬"所引起的困惑;说明此探索的未来发展对相对论和量子理论的进一步结合可能产生一定的促进作用.     

悖论、佯谬及其对自然科学的影响

悖论、佯谬,早在希腊时期就已被提出(如著名的芝诺运动悖论等)。两千多年来,人们在各个领域,尤其在自然科学中又发现了大量悖论、佯谬,并对其进行了大量的研究和探讨。虽仁者见仁,智者见智,但是至今人们对悖论、佯谬的认识及其在自然科学发展中的作用仍不甚明了,远未取得一致的看法。在此,我们试谈谈自己的一管之见。     

量子非局域、量子纠缠及其可能揭示的新物理

爱因斯坦等人提出的EPR佯谬和Bell隐变量理论揭示了量子力学两个相互关联的重要特性:非局域性和量子纠缠.它们使得微观量子系统之间可以建立非局域的超越经典的关联.非局域性和量子纠缠是量子力学最本质的特征.这些性质的发现不仅为解决量子力学的基本问题提供了可能,同时也揭示了量子力学不同于其他力学的根本所在,为研究量子力学与经典力学、相对论之间的关系与融合提供了新的洞察.量子非局域性和量子纠缠还提供了研究多体物理(新的拓扑相)的新工具.     

试论科学抽象形式及相对论的创立

相对论是阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)本世纪初的伟大发现。他的挚友英菲尔德(L.Infeld)说:爱因斯坦少年时期就曾想过,若有人跟着光线跑并努力赶上它,会发生什么?一个人关在自由落体的升降机里,又会发生什么?带着这些问题,他刻苦钻研,经过“十年沉思”,1905年发表《论动体的电动力学》,提出狭义相对论;两年后设计升降机“实验”,又经历八年思索到1915～1916年才宣告广义相对论诞生,初步建立起相对论的理论体     

我们的宇宙与德西特相对论

精确宇宙学揭示,宇宙尺度的物理学应以极小的正宇宙常数为标志.这应受到高度重视. 我们认为,较之爱因斯坦相对论,德西特(W.de Sitter)相对论,包括德西特狭义相对论和以其局域化为基础的德西特引力,才能更好地反映这一特征.     

与爱因斯坦宇宙学常数相关的狭义相对论:评介德西特不变和反德西特不变狭义相对论

通常的狭义相对论是在庞加莱变换下不变的,它的基本度规为闵科夫斯基时空度规,该度规满足没有宇宙学常数L的真空爱因斯坦方程.本文指出:L10时的狭义相对论是德西特/反德西特不变狭义相对论.求解L10的真空爱因斯坦方程,得到这种拓展的狭义相对论的基本度规是陆启铿-邹振隆-郭汉英1974年提出的Beltrami度规;用欧拉-拉格朗日方程证明Beltrami时空的自由粒子运动是惯性运动.本文求出了德西特/反德西特不变狭义相对论的全部凯林(Killing)矢量,证明了Beltrami时空是最大对称性空间,导出来全部守恒量.构造了理论的正则形式,发现了正、负正则能量的色散关系的不对称性;实现了正则量子化,导出了相对论性波方程,从而建立了德西特/反德西特不变的相对论量子力学.简要介绍了通过天文观测原子(或离子)能级劈裂来探测精细结构常数a改变的实验.实验结果在4~5σ置信度内否定了庞加莱不变狭义相对论的预言,发现在z≈{1~3}处ɑ_z≠ɑ_0.由于原子或离子能级的精细结构是相对论量子力学的结果,所以观测实验支持在红移z≥1的狭义相对论量子力学中的L修正不可忽略.这是对德西特/反德西特不变狭义相对论的实验支持,是超出现有物理学标准模型的新物理.     

三个爱因斯坦

阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)1879年出生于德国,1955年在美国去世,其论著《狭义相对论》、《广义相对论》享誉科学界而历久不衰。他的成名历程及其思想值得我们关注,为此,美国兰顿书店出版了由约翰·布罗克曼(John Brockman)编写的《我的爱因斯坦》一书,书中从多个方面揭示了爱因斯坦许多鲜为人知的思想活动和宗教见解,值得推荐。以下择要介绍该书内容,以飨读者。     

对《广义相对论的前提分析与修正——兼论狭义相对论引力动力学》一文的几点看法

本文对甘为军同志《广义相对论的前提分析与修正—兼论狭义相对论引力动力学》一文中提出的观点,就建立理论的必要性、物质的概念、马赫原理、惯性质量与引力质量及“(?)”型动量场等问题提出了自己的看法。甘为军同志的《广义相对论的前提分析与修正—兼论狭义相对论引力动力学》一文,对广义相对论的理论体系进行了分析,对广义相对论以之为基础的基本概念和原理的合理性进行了论证,提出了狭义相对论引力动力学的逻辑体系,希望把它作为广义相对论和量子引力理论的更可靠的基础。我在阅读了甘为军同志的文章后,在几个问题上有些不同的看法,与甘为军同志讨论,并请甘为军同志指正。     

陆壳生长的概率模型

目前提出的陆壳生长模型主要是线性生长模型和加速生长模型,与迄今为止的陆壳生长趋势一致。但推论到若干亿年后,就会产生陆壳面积超过地球表面积的佯谬。为了消除这个佯谬,有必要重新建立陆壳生长模型。在重新处理地球测高曲线的基础上,本文提出了陆壳生长的概率模型。     

书讯

《微分几何入门与广义相对论》(上册,第2版)作者:梁灿彬周彬出版:科学出版社2006年1月定价:59.00元本书(上册)共10章.前5章讲授微分几何入门知识,第6章以此为工具剖析狭义相对论,第7~10章介绍广义相对论的基本内容.本书强调低起点(大学物理系本科2~3年级水平),力求化难为易,深入浅出,为降低难度采取了多种措施.     

日本对于相对论在中国传播的影响

1917年4月，由中国留日学生创建的“丙辰学社”（后改名为“中华学艺社”）的社刊——《学艺》杂志，在日本东京创刊发行。创刊号中，一位东京帝国大学的本科生对“当世俊哲”蔡元培关于孔子学说与国教的一次演说提出批评，由此引发二人的争论，也就是在这场争论中，爱因斯坦的狭义相对论第一次出现在中文文献中。那位引述相对论的留学生，就是著名的教育家许崇清先生。     

被观测的原子永不衰变

量子力学中有一个佯谬,称为量子 Zeno 效应。1977年德克萨斯大学就从理论上表明不稳定粒子(如放射性核)的衰变受观测动作的抑制。观测次数愈多,抑制就愈大。当进行连续观测时,衰变的确没有发生。这就是说,一个被经常观测的放射性核永远保持未受触动,尽管它是内在不稳定的。这种现象称为量子Zeno 效应。     

《夸克》中译本序

本世纪物理学的主要标志是量子论的建立及其在指导实践方面的应用.本世纪物理学的另一重大进展是(狭义)相对论的发现及其在原则上修改物理算法方面的成果.     

检验原子云中EPR佯谬是否成立

<正>一项涉及数百个纠缠原子的新实验检验了薛定谔对爱因斯坦、波多尔斯基和罗森经典思想实验的解释。1935年，爱因斯坦（Einstein）、波多尔斯基（Podolsky）和罗森（Rosen）提出了一个观点（EPR佯谬），并声称由此可以推断出量子力学是对现实的不完备描述。EPR佯谬的基础是两个假设。第一，如果可以在不干扰物理系统本身的前提下明确地预测该系统某物理属性的值，那么就认为这种物理属性具有“实在性”——即便不作测量，这种物理属性也有确定的值。