彭加勒对物理学革命的直接贡献论文

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1、彭加勒对物理学革命的直接贡献论文朱尔昂利彭加勒(1ulesHenriPoincaré，1854～1912)是法国著名的科学家和科学哲学家。他在数学、天文学、物理学的几乎每一个分支都做出了杰出的贡献。在他不长的一生中共发表了将近500篇科学论文和30多部专著。本世纪初，他陆续出版了《科学与假设》(1902年)、《科学的价值》(1905年)、《科学与方法》(1998年)等科学哲学名著，产生了较大的影响，被认为是逻辑经验主义的始祖之一。由于他的卓越成就，他赢得了法国政府所能给予的一切荣誉，也得到英国、俄国、璃典、匈牙利等

2、国的奖赏。长期以来，人们对彭加勒有不少误解和曲解。关于他在物理学革命中的表现和作用.freeloluchoann)指出，他对高速电子荷质比的测定有利于亚伯拉罕(M．Abraham)的理论预言，而不利于洛伦兹和爱因斯坦的理论时，彭加勒便立即怀疑相对性原理的价值。按照彭加勒的意思，光在真空中速度不变也不完全意味著光速是普适常数。光速不变仅仅是相对于绝对参照系即以太参照系而言的。在相对以太参照系运动的惯性系中，由于斐兹杰惹-洛沦兹收缩使得光速表观上是不变的。彭加勒之所以没有达到相对论，部分原因在于他没有像爱因斯坦那样，把

3、两个原理提高到普遍公设的高度来看待。彭加勒在相对论出现后长期保持缄默，他很可能把爱因斯坦的相对论看作是他和洛伦兹已完成的理论中的微不足道的一部分，而且他恐怕不认为爱因斯坦的理论是一种很好的理论。虽然爱因斯坦在撰写“论动体的电动力学”时并不知道洛伦兹和彭加勒在1904～1905年间发表的有关论文，但是他在1902年和他的“奥林比亚科学院”的同伴一块读了彭加勒的《科学与假设》。这本书对他们的印象特别深，他们用了几个星期紧张地读它，并针对一些问题进行了热烈的争论。彭加勒对经典力学基础的深邃洞察和有关科学哲学思想，无疑对爱

4、因斯坦创立相对论产生了直接的和间接的影响。在量子论方面的贡献1900年12月14日，普朗克在德国物理学会的一次会议上宣读了他的论文“论正常光谱的能量分布定律的理论”，首次把量子引入物理学，这成为物理学中一个领域革命的开端。1905年，爱因斯坦发表了“关于光的产生和转化的一个启发性的观点”一文，把普朗克针对谐振子能量所作的量子假设大胆引进光辐射的研究中去。但是在索耳未会议之前，和相对论一样，量子论也没有得到广泛的传播。索耳未会议（1911年10月30日～11月3日在布鲁塞尔召开）是一次挑选成员极为严格的会议(仅发出2

5、5封邀请信，21位科学家与会)。会议把来自欧洲大陆和英国的第一流理论家和实验家聚集在一起，共同讨论由于引入量子而导致的物理理论的变革。会议的报告和讨论大大激励了彭加勒的敏锐思想。从会议的活动记录来看，他积极地参与了讨论，而且也严肃地以公开的形式进行争论。事后，莫里斯德布罗意向林德曼谈到，在所有与会者当中，彭加勒和爱因斯坦以他们自己的行动处于同一类型。洛伦兹回忆道，彭加勒在讨论中表现出“他的思想的全部活力和洞察力，人们钦佩他精力充沛地进入那些对他来说是全新的物理学问题的才干。”普朗克后来也说：“老一辈的人都倾向于不理

6、睬这一假设，热心人将毫无批判地欢迎它，怀疑论者将寻求否定它的根据，多产的人将检验它并使之富有成果。在一篇论述量子论的意义深远的论文中，彭加勒被证明是富有青春活力的、有批判力的和多产的。”在会议讨论中，彭加勒注意到许多基本问题。他两次敦促普朗克给出充分的根据，以便在把相空间分解为有限的基本区域的几种可能的途径中作出决定，从而便于概率计算。他想了解，几个自由度系统的能量是如何被量子化的，因为一维的量子化程序与多维系统中的轴变换不相容。使彭加勒感到遗憾的是，到当时为止还没有讨论固定谐振子相互作用的机制；因为在缺乏任何确定

7、机制的情况下，不会存在不同辐射之间的能量交换，因此也就不存在最终的平衡。最后，他怀疑普朗克新的辐射理论，因为普朗克这时比1900年倒退了一步——谐振子发射能量是量子过程，而吸收能量则随时间连续地变化。从布鲁塞尔返回巴黎后，奇异的量子并未使彭加勒安静下来。在他生命的最后的短暂时刻里，他以难以置信的毅力和速度从事这项困难的研究。1911年12月4日，即索耳未会议结束一个月之后，彭加勒向科学院提交了一篇论述量子论的长篇论文的缩写本。全文则发表在1912年1月号的《物理学杂志》上。彭加勒清楚地意识到，量子论并不是相对论(或

8、像他喜欢提到的洛伦兹的力学)的扩展，新的“勇敢的冲击”比过去的冲击更为使人张皇失措。如果量子假设是正确的，那么自然规律便不能用微分方程的形式来描述。量子论的出现“无疑是自牛顿以来自然哲学所经历的最伟大、最深远的革命。”（7）早期量子论的中心问题之一，是能量的不连续是根本性的呢，还是辅助性的呢？'对于这个至关重要的问题，彭加勒作出了令人信服的回答。他在自己的专