物理学革命 爱因斯坦

《物理学革命 爱因斯坦》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、物理学革命2008-05-30http://qiji.lamost.org还原主义还原：把特殊形式的运动归之于机械运动。(相信自然界的规则是由少数有限规则构成)例如：能量守恒，各种形式的能量都可转化为机械能。机械运动：两种基本模型，质点的运动，连续介质的运动(波动)化学原子论机械运动热学分子运动论机械运动声学机械运动光学牛顿的微粒说/惠更斯的波动说机械运动电磁学波动以太学说机械运动生命?机械运动描述机械运动的理论就是牛顿的经典力学，即把各种形式的运动还原为牛顿力学可以描述的机械运动。还原主义…1888年，汤姆逊（开尔文）：

2、经典物理学五十年间所完成的主要进展，其“最引人注目的一个结果就是增强了用力学原理来说明一切物理现象的信念，促进了追求这种说明的研究。”他进而断言；“一切物理现象都能够从力学的角度来说明，这是一条公理，整个物理学就建造在这条公理之上。”玻耳兹曼1886年5月29日在皇家科学院的讲演中断然宣称：“如果你要问我，我们的世纪是钢铁世纪、蒸汽世纪，还是电气世纪，那么我会毫不犹豫地回答，我们的世纪是机械自然观的世纪……”经过几百年的发展，科学大厦即将完工；经典物理学的困难：物理学革命孕育在经典物理学内部两片乌云开尔文勋爵(1824—1907)原名威廉·汤姆

3、逊，10岁进入格拉斯哥大学。提出热力学第二定律的开尔文描述。1858年设计了横跨大西洋海底的海底电缆，开创了全球通讯的时代，因此在1866年被英国皇室封为男爵。开尔文爵士是英国科学界的权威，经历了经典热力学和经典电动力学的创建。1900年，在迎接20世纪的物理学年会上，开尔文说：“物理世界的理论大厦已经建立起来了”，同时他又指出：“在物理世界的东方有两片乌云，一片是以太理论的困难（电磁学的参考系问题），一片是能量均分定理的困难（热辐射的理论解释）”。利用经典力学和热力学理论，开尔文还曾经估算过太阳系的最大年龄，最大不超过几千万岁，但地质学和古生物

4、学知识告诉我们地球上的生物至少已进化了几亿甚至几十亿年。开尔文于1907年12月17日去世，他被安葬在威斯敏斯特大教堂，离牛顿墓不远。光的本性牛顿的粒子说1801，杨氏双缝干涉：波动说复活麦克斯韦：光波就是电磁波光速的测量1675，罗默（Roemer）木星卫星掩蚀法；1728，布雷德利（Bradley），望远镜法；1849，菲索（Fizeau），旋转齿轮法；1850，傅科（Foucault），旋转镜法；以太假说1804，杨氏：“光以太充满所有物质之中，很少受到或不受阻力，就像风从一小丛林中穿过一样。”麦克斯韦认为需要某种介质，以便电磁波或光波在其

5、中传播。“人们想出了各种各样的以太。行星在其中漂浮的以太，电现象和磁现象赖以形成的以太，把人们的感觉从身体的这一部分传递到另一部分的以太等等。至今人们提出的，充满整个空间的以太已有三、四种。只有一种以太经受了考验，这就是由惠更斯为解释光的传播而想出的那种以太。”“以太的性质是基于光的各种现象推论出来的，而这些性质与解释电磁现象所要求的性质完全一样……星际空间不是虚空的，它为物质实体所占据，或者它充满了大量的，并且应当认为是我们所知道物体中最均匀的物体。”寻找以太静止以太：以太弥漫于整个空间，是一种凝固于宇宙中不能运动的东西。（湖水静止，船在湖里航

6、行，把手伸到湖里会感到水在运动）以太拖曳：菲涅尔相信物体内以太密度较大，会拖曳部分以太和物体一起运动。（船会拖曳部分水和船一起运动）1851，菲索的流水实验：以太是部分拖曳的，这样以太和运动物体间应有相对运动。1887，迈克尔逊·莫雷实验：没有观察到以太和运动物体间的相对运动。完全拖曳假说？新的哥白尼诞生了爱因斯坦(1879-1955)：“绝对静止概念，不仅在力学中，而且在电动力学中也不符合现象的特性。倒是应当认为，凡是对力学方程适用的一切坐标系，对于上述电动力学和光学的定律也一样适用，……我们要把这个猜想（即相对性原理）提升为公设，并且还要引进

7、另一条在表面上看来同它不相容的公设：光在空虚空间里总是以一确定的速度传播着，这速度同发射体的状态无关。”狭义相对论相对性原理：自然规律在一切惯性系相同；光速不变原理：在不同惯性系中观察到的光速相同；以太概念在狭义相对论中消失了；狭义相对论主要结论运动尺子变短运动时钟变慢质能关系斐克小伙剑术精，出刺迅速如流星；无奈空间收缩性，长剑变成小铁钉。广义相对论1916年发表；传说：有人对物理学家爱丁顿说：“您是懂得并熟悉它（广义相对论）的三个人之一”等效原理：空间某一点受到引力和做加速运动所产生的效应相同。并且着两种效应不可区分。光在引力场中会弯曲。即在重

8、物附近，包括光在内的一切物体都是按曲线轨道运动的。两种选择：1.认为物体附近的空间是欧几里德的，但任何物体不按直线运动；2.认为空间本身