前沿科学知识在热力学与统计物理教学中的渗透

在热力学与统计物理的教学中,将学科前沿知识与教学内容有机的结合起来,是培养创新型人才的有效途径,是课程改革的一个重要方向。本文从获得低温的方法和玻色爱因斯坦凝聚这两个知识点上提出了渗透前沿科学知识的一些见解。     

形式多样，让学生乐于语文作业

作业是巩固教学效果的有力手段，也是反馈教学效果的重要途径之一。因此，合理布置一点课外作业是必要的。爱因斯坦曾说过：“教育应当使提供的东西让学生作为一种宝贵的礼物来接受，而不是作为一种艰苦的任务要他去负担。”     

爱因斯坦相对论的根本性修正——光速可变的相对论力学(下)

本文从多方面证明爱因斯坦的光速不变假设和洛伦兹的长度收缩假设不成立,基于这两个假设的洛伦兹变换不能赋予麦克斯威电磁场方程及电磁波方程以不变性,不能解释多普勒效应和先行差,不能给出动体的质能当量关系,爱因斯坦力学的动质量公式与动能公式不自洽.他的广义相对论不能解释水星近日点进动.作者立足于相对性原理,不需要其他任何假设,建立了新的相对论.新理论证明:同时性是普适的;光速可变,光速不是速度的极限;多普勒效应、红移和光行差都是光速变化引起的;光子有静质量.新理论还能精确地证明动体的质能当量关系及惯性质量与引力质量等效,并揭示惯性场与引力场的广义对应.新的相对论力学可以准确计算光线经过太阳表面的偏转及水星近日点进动.从而用力学诠释取代了爱因斯坦关于质量使时空扭曲的几何诠释,并消除了他的广义相对论与狭义相对论之间的矛盾.     

质能公式在非相对论下的推导暨光散射收敛效应

在电磁场外检验相对论的质速公式，一直是一个难题，本文使这种检验成为可能。用经典物理方法（非相对论），首先推导出了一个新的质能转换因子λz、相对论的质能公式和E=pc等，据此推导出了非相对论下的光散射公式；从理论上看，此公式在X射线范围和康普顿效应吻合，在γ射线范围和康普顿效应不吻合——表现为光散射角收敛：这个收敛效应出现的原因是在非相对论条件下，电子运动时质量不增加。所以从实验上观察此效应的存在与否，就可以判断电子运动时质量是否变化，从而解决无电磁场不能测量电子动质量问题，实现在电磁场外检验相对论的质速公式。     

论爱因斯坦的纲领实在论

本文通过以下三个方面，集中论述了爱因斯坦的纲领实在论思想。１．物理实在观：双重实在（本体实在和理论帝在）；２．物理学中的实在是一种纲领；３．纲领实在论余墨。     

世界上最著名的公式E=mc^2（下篇）在发表后27年，E=mc^2终于得到了实验证明

在发表E=mc^2的1905年9月的那篇论文中．爱因斯坦写下了如下一段话作为结尾：“镭盐一类物质，其中所包含的能量就有很大的变化。这个理论有可能通过调查这些物质而得到验证”。     

牛顿力学和相对论理论基础的分析与比较

欧洲普朗克望远镜最近测量到的宇宙微波背景辐射存在宇观不对称,这种整个宇宙的不对称性不能用现有理论解释,人们需要对传统理论进行新的考察。任何理论在创建时都有一些假设前提,这些假设前提构成了理论的基础。在牛顿力学中,牛顿假定存在惯性系,所有牛顿力学方程只对惯性系成立。相对论则以四条公理作为逻辑起点。讨论理论的逻辑起点有助于加深对理论的理解,尤其是研究理论的适用范围时,内部逻辑很难帮助找到突破口,而解剖理论的基础则是有效方法之一。本文详细分析了牛顿力学和相对论的理论基础,运用了一些新的方法,得到了一些新的结论,这些新的方法和结论将有助于对未来理论发展趋势的把握。     

二维双色型光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚的局域化

利用含时变分法研究了二维双色型光晶格中玻色爱因斯坦凝聚中稳定局域态的性质.根据含时变分法利用高斯型试探波函数和Euler-Lagrange方程给出了高斯型局域态的波包宽度随时间变化的二阶微分方程,确定稳定了局域态的波包宽度.利用数值计算方法直接求解了Gross-Pitaevskii方程,给出了稳定局域态的空间分布.结果表明,在原子之间存在非线性排斥和吸引作用,或者非线性相互作用为零时,在二维玻色-爱因斯坦凝聚中均可以形成稳定的局域态.     

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。