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对物理学的再思考的分析介绍

时间:2022-11-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:对物理学的再思考牛顿理论频繁地在日常生活中体现,人们不自觉地就会运用牛顿的观念来思考问题。但是有些人甚至是科学界中的人士,对牛顿理论持有一种误解,认为牛顿理论是相对论的近似。在以往的物理教材中,牛顿理论在中学阶段就先于相对论介绍给初学物理的人,难免会有先入为主的影响。

对物理学的再思考

牛顿理论频繁地在日常生活中体现,人们不自觉地就会运用牛顿的观念来思考问题。但是有些人甚至是科学界中的人士,对牛顿理论持有一种误解,认为牛顿理论是相对论的近似。实际上,时空观不能近似,近似的是数值,因为仪器有误差,所以近似是数值上的近似,而不是时空观念、时空结构上的近似。不管是宏观还是微观,不管是强场还是弱场,时空结构都是相对论的,而不是牛顿理论的。很多人一谈到近似,往往就把观念近似了,这很不恰当甚至是错误的。

理论要跟现实社会结合。在以往的物理教材中,牛顿理论在中学阶段就先于相对论介绍给初学物理的人,难免会有先入为主的影响。现在新课标教材已将相对论纳入,在介绍牛顿理论的同时也把相对论的普及知识介绍给初学物理者,可以使学生初学物理时就能受到正确的时空观念的影响:虽然学的是牛顿力学,但是正确的时空观念是相对论而不是牛顿时空观。

2005年,人们在世界各地开展纪念爱因斯坦相对论诞生100周年的活动。从那时回首100年前,爱因斯坦其实就是一个26岁的青年,在校时并非优秀生。那时人们所知道的基本粒子只有“电子”。在这样的情况下,爱因斯坦做了哪些工作呢?

当时麦克斯韦电磁转换理论非常成功,基于以太学说,无论是从理论还是从应用上都方兴未艾。爱因斯坦要跟很权威的、很有生命的理论发生冲突,当时也很难在接近光速的条件下做力学实验。爱因斯坦当初发表演说时,就是在小餐馆找两个服务员当听众,他得诺贝尔奖也不是因为相对论。当然,爱因斯坦年轻的时候沉醉于科学,不管是对相对论还是量子论,他都很有贡献。

从真理到真理,有时候不如从荒谬到真理来得方便和彻底,物理学很多伟大发现都是从荒谬中出来的。以太说出了电磁场的基本规律,受到批判的荒唐东西里面就隐含着真理,如果太讲究前提的可靠性,就出不了新东西。如果前提全是可靠的,就剩下纯粹的形式逻辑,肯定不可能再出新东西。爱因斯坦研究“运动物体中的电磁场规律”,有人却研究静止中的物体,这就是问题。

李政道说“宇称不守恒”,有人就说“左右不对称”,其实,在一个更大的空间中是对称的,这就要拉开视距、放宽视野。这不只是物理学本身发展的问题,交叉科学中都有扩大视野的问题。

物理学其实是不断研究反问题的学科。

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