着重提醒:通俗理解只是一种教你入门的手段,不是必须如此。是掌握真谛的人向平凡人妥协的俗谛,从而不使常人一见繁琐的数学公式和专业术语而畏缩不前。俗话说:“师傅领进门,修行靠自身”。
四c物理效应(非惯性系)
由静态物理学发展到动态物理学(流体物理学是它一个分支),由低速物理学发展到高速物理学,这是一个线性缓慢的演变过程。牛顿在1666年从研究光学起已经埋下了伏笔,后继者对光波和磁及电的研究使人们越来越倾向于动态的领域。
1704年,牛顿著成《光学》,系统阐述他在光学方面的研究成果,其中他详述了光的粒子理论。
1767年蒲力斯特里(jbpriestley)与1785年库仑(caul一b1736一1806)发现了静态电荷间的作用力与距离平方成反比的定律,奠定了静电的基本定律。在1800年,意大利的伏特(av一ult)用铜片和锌片浸于食盐水中,并接上导线,制成了第一个电池,他提供首次的连续性的电源,堪称现代电池的元祖。1831年英国的法拉第(faraday)利用磁场效应的变化,展示感应电流的产生。1851年他又提出物理电力线的概念。这是首次强调从电荷转移到电场的概念。
1862年,麦克斯韦引入了一个电磁以太的准力学模型和“位移电流”假设,1864年提出了电动力学方程组,预言了电磁波的存在,并揭示了光的电磁波动本性。麦克斯韦的方案使媒递接触观念得以完全实现,并使电磁学理论的全部物理基础得以奠定,成为近代物理学发展中的第三次理论大综合。
在经典力学和电磁场理论中,基本物理定律中的时间都是对称的c可逆的,它们的基本方程对时间反演都是具有对称性的,运动对于过去和未来没有本质的区别,时间在那里仅仅是从外部描述运动的一个参量,它的变化对运动的性质并无影响。因而时间箭头在那里没有实质性的意义。
20世纪以前的经典物理学(以牛顿力学为主)认为时间和空间与运动着的物质没有任何联系,它们是先验地存在于人的意识之中的。
阿尔伯特·爱因斯坦用他不同于常人的思维,在狭义相对论和广义相对论中建立了属于自己的非惯性系。相对论建立以后,使人们逐步认识到时间和空间与运动着的物质密切相关。
现代科学证实,宇宙中根本不存在绝对静止的空间和物质,也不存在绝对流逝的时间。在爱因斯坦的相对论中,时间与空间都具有相对的意义,而且时间和空间是相互联系和相互制约的。
狭义相对论在狭义相对性原理的基础上统一了牛顿力学和麦克斯韦电动力学两个体系,指出它们都服从狭义相对性原理,都是对洛伦兹变换协变的,牛顿力学只不过是物体在低速运动下很好的近似规律。广义相对论又在广义协变的基础上,通过等效原理,建立了局域惯性长与普遍参照系数之间的关系,得到了所有物理规律的广义协变形式,并建立了广义协变的引力理论,而牛顿引力理论只是它的一级近似。这就从根本上解决了以前物理学只限于惯性系的问题,从逻辑上得到了合理的安排。相对论严格地考察了时间c空间c物质和运动这些物理学的基本概念,给出了科学而系统的时空观和物质观,从而使物理学在逻辑上成为完美的科学体系。
爱因斯坦因光电效应研究而获得诺贝尔物理学奖,他的研究推动了量子力学的发展。然而,量子的发展最终得出的哲学意味又是爱因斯坦所始料不及的。著名的爱因斯坦与玻尔之争,澄清了量子物理学中一些关键性的问题。这场争论的胜者是玻尔,爱因斯坦是输家,但从长远的观点看,情形可能恰好相反。爱因斯坦恰恰输在他用简明性的理由自己所抛弃的以太理论