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物理与人类文明论文

2007-05-23 18:11阅读:
物理与人类文明论文

通过物理与人类文明这堂课的学习,使我对物理学从古至今的发展有了初步的了解。使我从分的认识到了:正是由由于物理学的不断进步,才是我们的生活明显有了质的改变。而且,在这门课的学习中是我印象最深刻的是关于爱因斯坦的相对论。那么我对相对论知识及我的感想表达如下:
阿尔伯特·爱因斯坦(Albert.Einstein)是20世纪最伟大的物理学家。
相对论是关于时空引力的基本理论,主要由爱因斯坦(Albert Einstein)创立,分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。相对论的基本假设是光速不变原理,相对性原理和等效原理。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学,不适用于高速运动的物体和微观条件下的物
体。相对论解决了高速运动问题;量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“同时的相对性”,“四维时空”“弯曲空间”等全新的概念。
1905年6月,爱因斯坦完成了开创物理学新纪元的长论文《论运体的电动力学》,完整的提出了狭义相对论。这是爱因斯坦10年酝酿和探索的结果,它在很大程度上解决了19世纪末出现的古典物理学的危机,改变了牛顿力学的时空观念,揭露了物质和能量的相当性,创立了一个全新的物理学世界,是近代物理学领域最伟大的革命。狭义相对论不但可以解释经典物理学所能解释的全部现象,还可以解释一些经典物理学所不能解释的物理现象,并且预言了不少新的效应。狭义相对论最重要的结论是质量守恒原理失去了独立性,他和能量守恒定律融合在一起,质量和能量是可以相互转化的。其他还有比较常讲到的钟慢尺缩、光速不变、光子的静止质量是零等等。而古典力学就成为了相对论力学在低速运动时的一种极限情况。这样,力学和电磁学也就在运动学的基础上统一起来。
由于惯性系无法定义,爱因斯坦将相对性原理推广到非惯性系,于1915年提出了广义相对论的第一个原理:广义相对性原理。其内容是,所有参考系在描述自然定律时都是等效的。广义相对论是爱因斯坦以几何语言建立而成的引力理论,统合了狭义相对论和牛顿万有引力定律,将引力改描述成因时空中的物质与能量而弯曲的时空,以取代传统对于引力是一种力的看法。因此,狭义相对论和万有引力定律,都只是广义相对论在特殊情况之下的特例。狭义相对论是在没有重力时的情况;而万有引力定律则是在距离近、引力小和速度慢时的情况。
我其实对相对论很有兴趣,《时间简史》这本书看过了两遍,但是知识底蕴太浅,没有理解得很好。我觉得,在相对论中的思维空间——三维空间和一维时间。但是,我们都知道空间是三维的,这是显而易见的。为什么抽象的时间就一定是一维的呢?是不是现在人们还没有发现如何将时间分解开呢?而且,时间和空间有着密不可分的关系既然空间可以分解,那么我认为时间也可以分解。在现在,很多宇宙学和天体学家的都承认了暗物质和暗能量的存在,认为只有超光速就能回到过去。我认为:可见在宇宙中,我们可以说光是量度。既然说光有能量,便有质量,就一定会受到引力作用。但是由于光速不变,那么在那一时空与其它时空相对比便会觉得时间发生了改变。其实这只是相对的,而本身处在其中的人并不会感觉到。在现实中,只考虑三维空间,时间过去了,从前发生的事情就永远不会出现了。就像我们在追赶时间,时间在我们前面,还比我们快,我们又必须经过时间的路径,可见我们根本赶不上时间。但是在四维空间就不同了,如果我们发明了超光速的机器,一方面我们的速度比时间快,另一方面由于时空扭曲,我们可不沿着时间的路径走,我们可以直接从曲面中的两点之间直线距离过去。这样我们便有可能穿越时间。但前提是速度足够快,而且距离足够段,否则人的寿命也是不允许的。但我还有这样的一个问题,人们只是定性的知道时空存在扭曲现象,但是什么时候能在技术上解决定量的描绘出具体的时空曲面呢?又什么时候能发明超光速的机器呢?而且,我是还否可以大胆的假设一下:人类在未来会不会能够人为的扭曲时空呢?这样岂不是更方便、一举两得吗?我相信这些都会在未来的某一天实现,期待物理学界会出现一颗新星,带领人们走出现在的迷雾。

参考网站:http://baike.baidu.com/view/4243.htm
http://baike.baidu.com/view/2218.htm

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