
求个3000字的《实践论》读后感
《实践论》读后感 1937年7月,正是中国革命的生死关头,党内却出现了两种非常不好的思想,即教条主义和经验主义,妨害着革命的发展。
为了揭露这种不好的现象,从而推动中国革命的发展,写了这篇著名的文章。
通观全篇,此文几乎是一篇完美无缺的哲学论文,到处闪耀着思辩的哲学光芒;同时又因为是文学家,身上流着中国文人的血,理所当然地使这篇文章充满了文学气息。
实践是寻求真知的唯一途径 “实践是认识的来源、动力、目的和检验标准。
” 马克思主义者认为,只有人们的社会实践,才是人们对于外界认识的真理性的标准。
实际的情形是这样的,只有在社会实践过程中(物质生产过程中,阶级斗争过程中,科学实验过程中),人们达到了思想中所预想的结果时,人们的认识才被证实了。
人们要想得到工作的胜利即得到预想的结果,一定要使自己的思想合于客观外界的规律性,如果不合,就会在实践中失败。
人们经过失败之后,也就从失败中取得教训,改正自己的思想使之适合于外界的规律性,人们就能变失败为胜利,所谓“失败者成功之母”,“吃一堑长一智”,就是这个道理。
“实践是检验真理的唯一标准”的内在实质,“认识——实践——再认识”是《实践论》的实践路线。
实践要注意方法 实践,就是一个怎样验证真理是否符合客观事物及其规律本来面目的过程。
谈实践的方法,我想从实践的特性开始说起。
一则,实践具有时间性和地点性:实践的内容会随时间、随场合发生天翻地覆的变化,被前期、他地的实践所证明的东西不一定适用于当时(以及未来)、当地。
“刻舟求剑”者犯得就是类似的错误。
二则,实践具备局部性和偶然性:某种局部实践的结论不一定适用于全局实践,某种偶然实践的结果不一定体现基本的、普遍的规律。
“守株待兔”者犯得就是类似的错误。
三则,实践具有层次性:此一层次实践的结论不一定适用于其他层次和全部层次。
四则,实践具有主观性:人类的任何实践活动不可能绝对摆脱实践主体主观因素的制约;绝对客观的人类实践,是不存在的。
主体能动发挥程度的不同,必会影响到实践的具体效果。
上述特性的共同作用,则形成了人类实践的“隐蔽性”,或曰局限性。
正因如此,仅仅依靠一时一地的、个别的、局部的具体实践,来完全否定或肯定某种认识,那是不充分的;仅仅依靠具体实践所得出的具体结论,而不给予理性地抽象、概括和总结,却来完全否定或肯定某种认识,同样是不充分的。
具体实践只能用以证明具体结论,基本实践只能用以证明基本结论,普遍实践则可用以证明普遍结论;而唯有借助于人类的理性思维能力(能动),把人类的全部实践从局部上升到基本、从基本上升到普遍、进而抽象地形成人类的普遍实践(绝对实践),才能足够地证明客观事物的真理。
另外,还要预防经验主义和教条主义。
这篇文章,对当时中国革命的起到了巨大推动作用。
它批判了当时革命中存在的两种不良倾向,其一是经验主义,其二是教条主义。
经验主义有什么害处呢
不妨举一例说明。
一队科研人员要到某雪山顶上探险。
一位专家指出,高山顶上酷寒,煤气孔容易被冻住,需多带几根钢针以防不测。
但是负责装备的是个老队员,他仅凭经验认为,一根钢针就足够了,因而没有听从专家的劝告。
结果这群人全部被冻死在山顶,就因为那根钢针不小心弄断了,煤气孔堵塞,无法取暖。
这个例此文来源于文秘写作网能够极好的说明,经验是要得的,但经验主义是万万要不得的。
我想,犯经验主义的结果就是,决策前“眉头一皱计上心来”,实践后“鼻此文来源于文秘写作网一酸眼泪流下来”。
实践要注意总结 总结的过程是一个认识飞跃的过程。
要善于在总结自己的实践经验中学习,在再认识的环节上下功夫。
不论是学习还是总结,都要找准理论与实践的结合点,在结合中升华,在结合中创新,在结合中发展。
为此,要把调查与研究结合,既弄清情况,又理出头绪;把经验与教训结合,成功的经验固然重要,但失败的教训更可贵,从教训中学习往往使人更聪明;把定量分析与定性分析结合,既要有丰富的材料,又要找出本质;把集中起来与坚持下去结合,既要善于集中正确的意见形成科学的决策,又要持之以恒的抓好落实。
这样,经常不断地升华,使零碎的变成系统的,朴素的上升为理性的,又回到实践中运用,在实践中检验,在实践中发展。
从而,形成实践、认识、总结、再实践、再认识、再总结的良性循环。
-----------------------------《实践论》读后感《实践论》是写于一九三七年七月。
《实践论》以认识和实践的关系为基本线索,系统地阐述了马克思主义认识论的主要内容,本质特征和重要意义,坚持和发展了能动的、革命的反映论。
在《实践论》中阐述这以下四个基本问题:(1)实践的观点是辩证唯物主义认识论的基本观点。
(2)认识的辩证过程,即从实践认识的过程,又从认识到实践的过程。
(3)批判“唯理论”和“经验论”。
(4)改造客观世界和主观世界的关系在《实践论》中总结了,通过实践而发现真理,又通过实践而证实真理和发展真理。
从感性认识而能动地发展到理性认识,又从理性认识而能动地指导革命实践,改造主观世界和客观世界。
实践、认识、再实践、再认识,这种形式,循环往复以至无穷,而实践和认识之每一循环的内容,都比较地进到了高一级的程度。
这就是辩证唯物论的全部认识论,这就是辩证唯物论的知行统一观。
在过去的高考课本里,我们学大多数都是为了应付考试,对于一个没有任何社会经验的人,学这些理论无异于纸上谈兵,即使当时记得很牢,但是如果没有实践,你就学不会真正的知识,因为你没有形成共鸣,而知识和经验的掌握大多来自于亲身实践。
现在你回想一下高考的知识你还记得多少。
如果现在让我们去再考又可不可以考到原来的分数呢
所以实践是重要的。
“实践、认识、再实践、再认识,这种形式,循环往复以至无穷,而实践和认识之每一循环的内容,都比较地进到了高一级的程度。
这就是辩证唯物论的全部认识论,这就是辩证唯物论的知行统一观。
”这是正确的实践观。
“自觉投身社会实践中去”,相信这也是对于我们年轻人的一个要求,同时也是我们进步的一个最好手段.所以,在实践中进步,从现在开始。
《实践论》论文的语言不仅直白生动,还准确。
对于论文而言,语言的准确性是第一位的。
通篇用的都是常见的词汇,但却十分精确地表达出了作者的思想内涵。
比如说,“秀才不出门,全知天下事,在技术不发达的古代只能是一句空话,在技术发达的现代虽然可以实现这些话,然而真正亲知的是天下实践着的人,那些人在他们的实践中间取得了‘知’,经过文字和技术的传达而到达于‘秀才’之手,秀才乃能间接地‘知天下事’。
如果要直接地认识某种或某些事物,便只有亲身参加于变革现实、变革某种或某些事物的实践的斗争中,才能触到那种或那些事物的现象,也只有在亲身参加变各现实的实践的斗争中,才能暴露那种或那些事物的本质而理解它们。
”简洁精确的例子把要说的问题一语道破,这也算是的高明之处了吧
“你要知道梨子的滋味,你就得变革梨子,亲口吃一吃。
你要知道原子的组成同性质,你就得实行物理学和化学的实验,变革原子的情况。
你要知道革命的理论和方法,你就得参加革命。
一切真知都是从直接经验发源的。
但人不能事事直接经验,事实上多数的知识都是间接经验的东西,这就是一切古代的和外域的知识。
”实践,不论是怎样的工作都离不开实践,实践出真知
实践也是要求我们对于时间和空间有个统一,因为不同的时期和地点则要求我们进行不同的实践,在整篇实践论当中,也可以看到很多符合当时历史背景的具体实例,用那些实例说服人们,我们也知道,要用发展的观点看问题,所以在不同的时期地点,进行不同的实践. 只有人们的社会实践,才是人们对于外界认识的真理性的标准。
”同志对于这句话给了更加深刻准确的诠释:在社会实践过程中,人们达到了思想中所预想的结果,于是认识被证实了,如果达不到,就会在实践中失败,在失败中得到教训、改正思想,然后取得成功。
许多人总埋怨机会太少,机会从来就不是少,而是机会来了我们没有信心和能力抓住它。
机会是留给有准备的人的。
我们要积极提升自我,积极了解各方面知识与经验,这样当机会来临时,我们才能把握机会,创造成功。
我们要抓紧机会实践、认识、再实践、再认识,才能做有准备的人。
《实践论》谈到,“感觉只解决现象问题,理论才解决本质问题。
这些问题的解决,一点也不能离开实践。
无论何人要认识什么事物,除了同那个事物接触,即生活于(实践于)那个事物的环境中,是没有法子解决的。
”这说法看似平淡无奇,实际上正是许多人忽略了的真理。
《实践论》引导我们现在、将来各种实践活动有着极为深远的意义。
我们要认真学习它,并领悟其中的思想,应用于我们的实践,从而使我们更好的参与实践,在实践中获取成功,在实践中得到经验。
----------------------------- 《实践论》是同志最杰出的哲学著作之一。
同志在马克思辩证唯物主义的基础上,结合中国具体的社会实践,深刻地揭示了认识与实践的密切联系。
在读完《实践论》全文之后,我对辩证唯物主义的知行统一观有了更为深刻的了解。
《实践论》文题虽为“实践论”,但其论述的过程却始终不离开认识。
通过不断阐述认识与实践的联系,从而更能深刻地表达实践、解释实践。
《实践论》首先说明了认识对生产和阶级斗争的依赖关系,而在马克思主义理论里,人的社会实践其内容正是生产活动、阶级斗争、政治生活科学和艺术的活动等等。
因此认识对社会实践同样有着依赖关系。
“只有人们的社会实践,才是人们对于外界认识的真理性的标准。
”同志对于这句话给了更加深刻准确的诠释:在社会实践过程中,人们达到了思想中所预想的结果,于是认识被证实了,如果达不到,就会在实践中失败,在失败中得到教训、改正思想,然后取得成功,此正所谓“吃一堑长一智”,“失败者成功之母”。
通过阐述认识的发展过程,我们可以更清楚地了解到人的认识究竟怎样从实践产生,而又服务于实践。
首先,认识来源与实践。
在实践过程中,人们通过自身的感官得出事物的各个表象、各种片面以及事物的外部联系,即对事物的感性认识。
然后,随着社会实践的继续,人们抓住了事物的本质、全体以及事物的内部联系,感性认识达成飞跃,成为理性认识。
而认识的飞跃,是绝对不能离开实践的。
认识的不断深化,无不基于实践这一基础。
无产阶级对于资本主义的认识,中国人民对于帝国主义的认识,以及战争的领导者对于战争的认识等等皆是如此。
但是,认识的目的不是认识本身,而是用于实践、改造世界。
因而认识来源与实践,并要回归实践。
辩证唯物论的认识运动,在获得理性认识之后,还有更重要的过程,那便是从理性的认识到指导实践又一个飞跃。
通过得来的认识指导实践,并且在实践中检验的发展认识,这是认识过程的继续。
理论是否符合于客观真理性,在由感性到理性的运动过程中是不能完全解决的。
要完全地解决,只有“把理性的认识再回到社会实践中去,应用理论于实践,看它是否能够达到预想的目的”。
认识运用于实践并得到证实之后,人们对于某一客观过程在某一发展阶段内的认识运动便是完成了,对于过程的推移来说认识并没有完成。
事物是不断变化和发展的,实践活动也会跟着变化发展,所以,认识同样要不断变化和发展。
某一客观过程在某一发展阶段向另一阶段变化发展时,认识就要继续,就要适应新的情况。
客观过程的发展充满着矛盾和斗争,因而人的认识运动的发展同样充满矛盾和斗争;社会实践过程是无穷的,人的认识过程也应当是无穷的。
于是,我们得出,在单个对于某一客观过程在某一发展阶段内的认识中,通过实践发现真理,又通过实践证实真理和发展真理。
从感性认识能动地发展到理性认识,又从理性认识能动地指导革命实践,改造主观世界和客观世界;我们又可以得出辩证唯物主义的知行统一观:实践→认识→再实践→再认识,如此循环以至无穷,并且每个新的循环都代表着更高的内容。
《实践论》不仅深刻而又系统地论述了认识与实践密切关系,同时也对一些与实践相关的问题给予了精辟独到的见解,使我深受启发。
关于人们在面临新的实践活动的信心问题。
通常人们都不愿在没有把握、不清楚情况的时候去进行某种实践。
在《实践论》的论述中,谈到了一个人的勇气与信心跟他对工作的内容和环境有没有规律性的了解直接相关。
这对于我们有着重要的指导意义。
我们大学生在学习、研究以至将来的工作都会面临各种机会与挑战,而对于面临的实践活动我们的了解程度直接影响我们的信心。
许多人总埋怨机会太少,机会从来就不是少,而是机会来了我们没有信心和能力抓住它。
机会是留给有准备的人的。
我们要积极提升自我,积极了解各方面知识与经验,这样当机会来临时,我们才能把握机会,创造成功。
关于正确、深刻的认识来源问题。
《实践论》谈到,“感觉只解决现象问题,理论才解决本质问题。
这些问题的解决,一点也不能离开实践。
无论何人要认识什么事物,除了同那个事物接触,即生活于(实践于)那个事物的环境中,是没有法子解决的。
”这说法看似平淡无奇,实际上正是许多人忽略了的真理。
比如说游泳、骑自行车,一个人因为不会而不去游、不去骑,总在一旁看别人做,那么他永远也不可能会。
又比如说我们学英语,因为说得差而不说,总是把话放在心里念,那么我们就不可能说好英语。
许多事物,必须我们亲身实践才能得到真实的、正确的感知,正所谓“实践出真知”。
以旁观者的心态,是不能学到东西的。
关于真理的绝对与相对的问题。
这是一个极为深刻的哲学问题。
“没有绝对真理”,这句话如果是正确的话,那这句话本身是否看作是绝对真理呢
这似乎存在着不小的矛盾。
《实践论》认为:“马克思主义者承认,在绝对的总的宇宙发展过程中,各个具体过程的发展都是相对的,因而在绝对真理的长河中,人们对于在各个一定发展阶段上的具体过程的认识只具有相对的真理性。
无数相对的真理之总和,就是绝对的真理”。
绝对真理是存在的,但不能被人单独认识,不能被某一句话阐述,因为人们对于在各个一定发展阶段上的具体过程的认识只具有相对的真理性。
《实践论》是同志对于实践的正确而系统的见解,对于指导当时的中国革命,指导我们现在、将来各种实践活动都有着极为深远的意义。
我们要认真学习它,并领悟其中的思想,应用于我们的实践,从而使我们更好的参与实践,收获成功。
院士的故事读后感
院士的故事读后感汪德昭院士是是一位杰出的科学家,为我国的建设做出了杰出的贡献,《院士的故事》读后感——高二一班 郭瑞。
汪德昭把自己半个多世纪从事科研工作的经验,归纳为“标新立异,脚踏实地;一丝不苟,自己动手”这样几句话。
所谓标新立异,指的是研究工作一定要有创造性,不论是理论、实验、技术、方法还是工具,都应当有创造性。
汪德昭一生中发表的论著不算多,但他做的每一项实验,都比前人有所创新,因而每一篇论文都有自己的特点。
前些年,他发现有的科技人员只追求论文的数量,做了一点儿工作,却可以写出3篇、4篇甚至5篇文章。
他对此深为不安,马上发表了8点意见,指出科学家应对社会负责任,写学术论文应当强调创造性,而不能玩弄数学游戏,对一篇科学研究论文,加以改头换面、乔装打扮,变成好几篇论文,这种做法是不道德的。
汪德昭在战略上强调创造性,但在实际工作中,却非常强调脚踏实地,严肃认真,一丝不苟。
他在审查研究生的论文时,不但要看选题、立论、实验、方法,就是对论文的遣词造句,乃至标点符号,都要认真推敲、修改,读后感《《院士的故事》读后感——高二一班 郭瑞》()。
汪德昭还特别重视实验技术,要求科研人员学会自己动手。
1982年7月,在声学研究所研究生座谈会的发言中,他对研究生们讲的第一条意见,就是要求大家必须重视实验技术,培养自己动手的能力。
对于这一点,汪德昭深有体会。
1948年,他曾为法国原子能委员会设计研制了可以测量1000个电子的电荷的高灵敏度静电计,以及微量天平,得到国外著名科学家较高的评价。
其中,高灵敏度静电计被命名为“居里-汪氏型”。
1941年,I.居里(Curie)使用的一台德国造的静电计坏了,因战争无法再买新的,影响到研究工作,请汪德昭帮助修理。
虽然汪德昭并没有修理过静电计,但经过细心琢磨,用1个月的时间,终于设法把直径仅1微米、肉眼几乎看不见的白金丝,焊在小小的铜柱上,使居里的研究工作得以顺利进行。
自此,汪德昭修理仪器的声名大噪,不少科学家都来求他帮助修理当时战争状态下无法找到备用品的科研仪器。
直到1991年8月,法国的研究与技术部长H.居里安(Curien)来华代表法国政府向汪德昭授勋时,在贺词中还提到了这件事,盛赞汪德昭具有一双巧手,并说:“汪是当时全法国能做这项工作的唯一的人”。
汪德昭是我国一位杰出的科学家,他对我国科学技术的发展,特别是对我国国防水声科学研究的贡献,将永远镌刻在中国科学技术发展的历史上。
关于国史党史的作文300字
学党史作文今天我们走在新世纪的征途上,沐浴着晨曦的阳光,唱着春天的故事,我心情是那样激荡。
然而,回首眺望走过去的历程,却是那样的曲折不平坦。
你看那洒满鲜血的路上,一个个脚印记载着多少风雨与沧桑。
两次的世界大战,翻天覆地的解放战争,无数的先烈抛头颅洒热血,前赴后继,进行艰苦卓绝的斗争,才赢得了国家的独立和民族的解放?一唱雄鸡天下白,唤来春天照人间。
从此,我们的祖国进入了建设社会主义的新时代。
国民经济和各项事业取得了举世瞩目的巨大成就,一个充满生机活力的中国崛起在世界的东方。
走在新世纪的征途上,我看到了金菊含笑,听到枫叶流丹,闻到硕果飘香。
还有那抖擞的雄姿震憾,在九百六十万平方公里的大地上。
我欣喜地发现,20世纪也是充满活力和经济飞速的时代。
它在灿烂的古代文化,有巨大的物质与精神财富,有实飞猛进的科学技术。
京九铁路,世纪之交的经济大动脉,在城乡结合处拉响了充满企盼与追求的汽笛;三峡工程描绘着经济开放的轮廓;浦江开放,将中国改革开放继往开来;香港、澳门的回归雪洗了百年耻辱;奥运会领奖台上飘起的五星红旗,给雄鸡形的版图上镀上了金灿灿的色彩。
还有爱因斯坦相对论的发明;海森伯量于力学的创造;核能的开发和利用;登上了月球的阿波罗与长江、嫩江和松花江抗洪的英雄伟,把人类文明推上了历史的巅峰,一个又一个杰出谷物,为人类社会树起了不朽的丰碑。
回眸昨日,祖国成就辉煌,展望明天,我们豪情满怀新的世界,新的千年,将是知识经济的时代。
因为当今世界,科学技术突飞猛进,国才竞争日趋激烈,那科教兴国该是治国兴邦的重大决策。
新的世纪,我国要加入世界中等国家的列行,还有祖国宝岛台湾也即将回到母亲的怀抱。
原子能、现代航天、分子生物、微电脑、电子信息的技术发展,都在期待着我。
走在新世纪的征途上,我感慨万千。
面临科技发展的第五次浪潮,面对知识经济的挑战,说明人才是何等的重要,它是国家的财富,是振兴的希望。
我们要勇敢地承担起世经重托,我们要跨越世纪的一代,是21世经的真正主人。
把自己的人生理想与祖国、时代、人类命运联系起来,树立远大的理想,培养良好品德,发扬创新精神,掌握实践能力,勤奋学习,立志成才,做个新世纪的社会主义事业建设者和接班人。
宏图已绘就,号角已吹响;壮志在心头,扬鞭在脚下。
让我们以满怀豪情再创新世纪的辉煌.
[急
BBC纪录片《生命》第一集:生命的挑战 观后感
“挑战”生命的挑战本系列的开篇列举全动物世种种非同寻常的觅捕食,求偶和育雏行为将观众引入。
在佛罗里达湾,领头的宽吻海豚用尾鳍拍打在海水中造出一道浑浊的幕墙,其他海豚在鱼们跳出水面试图逃走的时候捕食它们。
其他不寻常的协作捕食技巧还有,三只猎豹协同猎食一直鸵鸟,南极虎鲸向海豹发起的攻击。
巴西的卷尾猴学会了用石块在开坚果取食;高速摄像机向您揭示飞鱼如何取道空中以避免旗鱼的捕食;捕蝇草为其受害者设置陷阱;雄性河马为争夺河边领地而争斗。
一些物种会尽其全力保护其后代。
一只雌性草莓箭毒蛙为了其六只蝌蚪免受池田干涸的威胁,不辞劳苦将它们一只只背上凤梨树冠上的积水中,并以其未受精的卵喂食。
雌性太平洋巨型章鱼为了保护其卵的安全做出了最后的牺牲,坚守岗位直至饿死。
在迷惑岛上的小南极企鹅们被困在一片浮冰中。
被它们的父母抛弃,它们只能靠自己的力量到达开阔水面捕食。
一只孤独的小企鹅奋力向前,不料却遭到了豹海豹的伏击。
本集花絮中讲述了摄制组和一名法国帆船手和英国皇家海军合作拍摄南极洲最凶猛掠食者的故事。
关于相对论的论文
论文背景不给无法给出准确的材料,以下是相对论的基本概念,精选一些,希望对你有用。
【基本概念】 相对论(Principle of relativity relativism[5relEtivizEm] relativity[7relE5tiviti] theory of relativity) 相对论是关于时空和引力的基本理论,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相对性原理,即物理定律与参照系的选择无关。
狭义相对论和广义相对论的区别是,前者讨论的是匀速直线运动的参照系(惯系参照系)之间的物理定律,后者则推广到具有加速度的参照系中(非惯性系),并在等效原理的假设下,广泛应用于引力场中。
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领域。
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。
相对论颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念。
狭义相对论最著名的推论是质能公式,它可以用来计算核反应过程中所释放的能量,并导致了原子弹的诞生。
而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞,也相继被天文观测所证实。
【提出过程】 除了量子理论以外,1905年刚刚得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章引发了二十世纪物理学的另一场革命。
文章研究的是物体的运动对光学现象的影响,这是当时经典物理学面对的另一个难题。
爱因斯坦提出了两条基本原理作为讨论运动物体光学现象的基础。
第一个叫做相对性原理。
它是说:如果坐标系K'相对于坐标系K作匀速运动而没有转动,则相对于这两个坐标系所做的任何物理实验,都不可能区分哪个是坐标系K,哪个是坐标系K′。
第二个原理叫光速不变原理,它是说光(在真空中)的速度c是恒定的,它不依赖于发光物体的运动速度。
从表面上看,光速不变似乎与相对性原理冲突。
因为按照经典力学速度的合成法则,对于K′和K这两个做相对匀速运动的坐标系,光速应该不一样。
爱因斯坦认为,要承认这两个原理没有抵触,就必须重新分析时间与空间的物理概念。
爱因斯坦发现,如果承认光速不变原理与相对性原理是相容的,那么这两条假设都必须摒弃。
这时,对一个钟是同时发生的事件,对另一个钟不一定是同时的,同时性有了相对性。
在两个有相对运动的坐标系中,测量两个特定点之间的距离得到的数值不再相等。
距离也有了相对性。
如果设K坐标系中一个事件可以用三个空间坐标x、 y、z和一个时间坐标t来确定,而K′坐标系中同一个事件由x′、y′、z′和t′来确定,则爱因斯坦发现,x′、y′、z′和t′可以通过一组方程由 x、y、z和t求出来。
两个坐标系的相对运动速度和光速c是方程的唯一参数。
这个方程最早是由洛仑兹得到的,所以称为洛仑兹变换。
利用洛仑兹变换很容易证明,钟会因为运动而变慢,尺在运动时要比静止时短,速度的相加满足一个新的法则。
相对性原理也被表达为一个明确的数学条件,即在洛仑兹变换下,带撇的空时变量x'、y'、z'、t'将代替空时变量x、y、z、t,而任何自然定律的表达式仍取与原来完全相同的形式。
人们称之为普遍的自然定律对于洛仑兹变换是协变的。
这一点在我们探索普遍的自然定律方面具有非常重要的作用。
此外,在经典物理学中,时间是绝对的。
它一直充当着不同于三个空间坐标的独立角色。
爱因斯坦的相对论把时间与空间联系起来了。
认为物理的现实世界是各个事件组成的,每个事件由四个数来描述。
这四个数就是它的时空坐标t和x、y、z,它们构成一个四维的连续空间,通常称为闵可夫斯基四维空间。
在相对论中,用四维方式来考察物理的现实世界是很自然的。
狭义相对论导致的另一个重要的结果是关于质量和能量的关系。
在爱因斯坦以前,物理学家一直认为质量和能量是截然不同的,它们是分别守恒的量。
爱因斯坦发现,在相对论中质量与能量密不可分,两个守恒定律结合为一个定律。
他给出了一个著名的质量-能量公式:E=mc^2,其中c为光速。
于是质量可以看作是它的能量的量度。
计算表明,微小的质量蕴涵着巨大的能量。
这个奇妙的公式为人类获取巨大的能量,制造原子弹和氢弹以及利用原子能发电等奠定了理论基础。
对爱因斯坦引入的这些全新的概念,大部分物理学家,其中包括相对论变换关系的奠基人洛仑兹,都觉得难以接受。
旧的思想方法的障碍,使这一新的物理理论直到一代人之后才为广大物理学家所熟悉,就连瑞典皇家科学院,1922年把诺贝尔奖金授予爱因斯坦时,也只是说“由于他对理论物理学的贡献,更由于他发现了光电效应的定律。
”对于相对论只字未提。
爱因斯坦于1915年进一步建立起了广义相对论。
狭义相对性原理还仅限于两个相对做匀速运动的坐标系,而在广义相对论性原理中匀速运动这个限制被取消了。
他引入了一个等效原理,认为我们不可能区分引力效应和非匀速运动,即非匀速运动和引力是等效的。
他进而分析了光线在靠近一个行星附近穿过时会受到引力而弯折的现象,认为引力的概念本身完全不必要。
可以认为行星的质量使它附近的空间变成弯曲,光线走的是最短程线。
基于这些讨论,爱因斯坦导出了一组方程,它们可以确定由物质的存在而产生的弯曲空间几何。
利用这个方程,爱因斯坦计算了水星近日点的位移量,与实验观测值完全一致,解决了一个长期解释不了的困难问题,这使爱因斯坦激动不已。
他在写给埃伦菲斯特的信中这样写道:“……方程给出了近日点的正确数值,你可以想象我有多高兴
有好几天,我高兴得不知怎样才好。
” 1915年11月25日,爱因斯坦把题为“万有引力方程”的论文提交给了柏林的普鲁士科学院,完整地论述了广义相对论。
在这篇文章中他不仅解释了天文观测中发现的水星轨道近日点移动之谜,而且还预言:星光经过太阳会发生偏折,偏折角度相当于牛顿理论所预言的数值的两倍。
第一次世界大战延误了对这个数值的测定。
1919年5月25日的日全食给人们提供了大战后的第一次观测机会。
英国人爱丁顿奔赴非洲西海岸的普林西比岛,进行了这一观测。
11月6日,汤姆逊在英国皇家学会和皇家天文学会联席会议上郑重宣布:得到证实的是爱因斯坦而不是牛顿所预言的结果。
他称赞道“这是人类思想史上最伟大的成就之一。
爱因斯坦发现的不是一个小岛,而是整整一个科学思想的新大陆。
”泰晤士报以“科学上的革命”为题对这一重大新闻做了报道。
消息传遍全世界,爱因斯坦成了举世瞩目的名人。
广义相对论也被提高到神话般受人敬仰的宝座。
从那时以来,人们对广义相对论的实验检验表现出越来越浓厚的兴趣。
但由于太阳系内部引力场非常弱,引力效应本身就非常小,广义相对论的理论结果与牛顿引力理论的偏离很小,观测非常困难。
七十年代以来,由于射电天文学的进展,观测的距离远远突破了太阳系,观测的精度随之大大提高。
特别是1974年9月由麻省理工学院的泰勒和他的学生赫尔斯,用305米口径的大型射电望远镜进行观测时,发现了脉冲双星,它是一个中子星和它的伴星在引力作用下相互绕行,周期只有0.323天,它的表面的引力比太阳表面强十万倍,是地球上甚至太阳系内不可能获得的检验引力理论的实验室。
经过长达十余年的观测,他们得到了与广义相对论的预言符合得非常好的结果。
由于这一重大贡献,泰勒和赫尔斯获得了1993年诺贝尔物理奖。
[编辑本段] 【狭义理论】 ·狭义相对论的概念 马赫和休谟的哲学对爱因斯坦影响很大。
马赫认为时间和空间的量度与物质运动有关。
时空的观念是通过经验形成的。
绝对时空无论依据什么经验也不能把握。
休谟更具体的说:空间和广延不是别的,而是按一定次序分布的可见的对象充满空间。
而时间总是又能够变化的对象的可觉察的变化而发现的。
1905年爱因斯坦指出,迈克尔逊和莫雷实验实际上说明关于“以太”的整个概念是多余的,光速是不变的。
而牛顿的绝对时空观念是错误的。
不存在绝对静止的参照物,时间测量也是随参照系不同而不同的。
他用光速不变和相对性原理提出了洛仑兹变换。
创立了狭义相对论。
狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论,因此要弄清相对论的内容,要先对相对论的时空观有个大体了解。
在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时间。
现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义,在此不做讨论。
四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知。
我在一个帖子上说过一个例子,一把尺子在三维空间里(不含时间)转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的。
四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种“此消彼长”的关系。
四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量(或能量)并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大。
在四维时空里,质量(或能量)实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。
在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢。
另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等。
值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。
四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说明我们的世界的确是四维的。
可以说至少它比牛顿力学要完美的多。
至少由它的完美性,我们不能对它妄加怀疑。
相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。
这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。
在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。
·狭义论原理 物质在相互作用中作永恒的运动,没有不运动的物质,也没有无物质的运动,由于物质是在相互联系,相互作用中运动的,因此,必须在物质的相互关系中描述运动,而不可能孤立的描述运动。
也就是说,运动必须有一个参考物,这个参考物就是参考系。
伽利略曾经指出,运动的船与静止的船上的运动不可区分,也就是说,当你在封闭的船舱里,与外界完全隔绝,那么即使你拥有最发达的头脑,最先进的仪器,也无从感知你的船是匀速运动,还是静止。
更无从感知速度的大小,因为没有参考。
比如,我们不知道我们整个宇宙的整体运动状态,因为宇宙是封闭的。
爱因斯坦将其引用,作为狭义相对论的第一个基本原理:狭义相对性原理。
其内容是:惯性系之间完全等价,不可区分。
著名的麦克尔逊·莫雷实验彻底否定了光的以太学说,得出了光与参考系无关的结论。
也就是说,无论你站在地上,还是站在飞奔的火车上,测得的光速都是一样的。
这就是狭义相对论的第二个基本原理:光速不变原理。
由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式,速度变换式等所有的狭义相对论内容。
比如速度变幻,与传统的法则相矛盾,但实践证明是正确的,比如一辆火车速度是10m\\\/s,一个人在车上相对车的速度也是10m\\\/s,地面上的人看到车上的人的速度不是20m\\\/s,而是(20-10^(-15))m\\\/s左右。
在通常情况下,这种相对论效应完全可以忽略,但在接近光速时,这种效应明显增大,比如,火车速度是0.99倍光速,人的速度也是0.99倍光速,那么地面观测者的结论不是1.98倍光速,而是0.999949倍光速。
车上的人看到后面的射来的光也没有变慢,对他来说也是光速。
因此,从这个意义上说,光速是不可超越的,因为无论在那个参考系,光速都是不变的。
速度变换已经被粒子物理学的无数实验证明,是无可挑剔的。
正因为光的这一独特性质,因此被选为四维时空的唯一标尺。
·狭义论效应 根据狭义相对性原理,惯性系是完全等价的,因此,在同一个惯性系中,存在统一的时间,称为同时性,而相对论证明,在不同的惯性系中,却没有统一的同时性,也就是两个事件(时空点)在一个惯性系内同时,在另一个惯性系内就可能不同时,这就是同时的相对性,在惯性系中,同一物理过程的时间进程是完全相同的,如果用同一物理过程来度量时间,就可在整个惯性系中得到统一的时间。
在今后的广义相对论中可以知道,非惯性系中,时空是不均匀的,也就是说,在同一非惯性系中,没有统一的时间,因此不能建立统一的同时性。
相对论导出了不同惯性系之间时间进度的关系,发现运动的惯性系时间进度慢,这就是所谓的钟慢效应。
可以通俗的理解为,运动的钟比静止的钟走得慢,而且,运动速度越快,钟走的越慢,接近光速时,钟就几乎停止了。
尺子的长度就是在一惯性系中同时得到的两个端点的坐标值的差。
由于同时的相对性,不同惯性系中测量的长度也不同。
相对论证明,在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,这就是所谓的尺缩效应,当速度接近光速时,尺子缩成一个点。
由以上陈述可知,钟慢和尺缩的原理就是时间进度有相对性。
也就是说,时间进度与参考系有关。
这就从根本上否定了牛顿的绝对时空观,相对论认为,绝对时间是不存在的,然而时间仍是个客观量。
比如在下期将讨论的双生子理想实验中,哥哥乘飞船回来后是15岁,弟弟可能已经是45岁了,说明时间是相对的,但哥哥的确是活了15年,弟弟也的确认为自己活了45年,这是与参考系无关的,时间又是绝对的。
这说明,不论物体运动状态如何,它本身所经历的时间是一个客观量,是绝对的,这称为固有时。
也就是说,无论你以什么形式运动,你都认为你喝咖啡的速度很正常,你的生活规律都没有被打乱,但别人可能看到你喝咖啡用了100年,而从放下杯子到寿终正寝只用了一秒钟。
爱因斯坦只用了几个星期就建立起了狭义相对论,然而为解决这两个困难,建立起广义相对论却用了整整十年时间。
为解决第一个问题,爱因斯坦干脆取消了惯性系在理论中的特殊地位,把相对性原理推广到非惯性系。
因此第一个问题转化为非惯性系的时空结构问题。
在非惯性系中遇到的第一只拦路虎就是惯性力。
在深入研究了惯性力后,提出了著名的等性原理,发现参考系问题有可能和引力问题一并解决。
几经曲折,爱因斯坦终于建立了完整的广义相对论。
广义相对论让所有物理学家大吃一惊,引力远比想象中的复杂的多。
至今为止爱因斯坦的场方程也只得到了为数不多的几个确定解。
它那优美的数学形式至今令物理学家们叹为观止。
就在广义相对论取得巨大成就的同时,由哥本哈根学派创立并发展的量子力学也取得了重大突破。
然而物理学家们很快发现,两大理论并不相容,至少有一个需要修改。
于是引发了那场著名的论战:爱因斯坦VS哥本哈根学派。
直到现在争论还没有停止,只是越来越多的物理学家更倾向量子理论。
爱因斯坦为解决这一问题耗费了后半生三十年光阴却一无所获。
不过他的工作为物理学家们指明了方向:建立包含四种作用力的超统一理论。
目前学术界公认的最有希望的候选者是超弦理论与超膜理论。
[编辑本段] 【佯谬问题】 ·时钟双生子佯谬 相对论诞生后,曾经有一个令人极感兴趣的疑难问题---双生子佯谬。
一对双生子A和B,A在地球上,B乘火箭去做星际旅行,经过漫长岁月返回地球。
爱因斯坦由相对论断言,二人经历的时间不同,重逢时B将比A年轻。
许多人有疑问,认为A看B在运动,B看A也在运动,为什么不能是A比B年轻呢?由于地球可近似为惯性系,B要经历加速与减速过程,是变加速运动参考系,真正讨论起来非常复杂,因此这个爱因斯坦早已讨论清楚的问题被许多人误认为相对论是自相矛盾的理论。
如果用时空图和世界线的概念讨论此问题就简便多了,只是要用到许多数学知识和公式。
在此只是用语言来描述一种最简单的情形。
不过只用语言无法更详细说明细节,有兴趣的请参考一些相对论书籍。
我们的结论是,无论在那个参考系中,B都比A年轻。
为使问题简化,只讨论这种情形,火箭经过极短时间加速到亚光速,飞行一段时间后,用极短时间掉头,又飞行一段时间,用极短时间减速与地球相遇。
这样处理的目的是略去加速和减速造成的影响。
在地球参考系中很好讨论,火箭始终是动钟,重逢时B比A年轻。
在火箭参考系内,地球在匀速过程中是动钟,时间进程比火箭内慢,但最关键的地方是火箭掉头的过程。
在掉头过程中,地球由火箭后方很远的地方经过极短的时间划过半个圆周,到达火箭的前方很远的地方。
这是一个超光速过程。
只是这种超光速与相对论并不矛盾,这种超光速并不能传递任何信息,不是真正意义上的超光速。
如果没有这个掉头过程,火箭与地球就不能相遇,由于不同的参考系没有统一的时间,因此无法比较他们的年龄,只有在他们相遇时才可以比较。
火箭掉头后,B不能直接接受A的信息,因为信息传递需要时间。
B看到的实际过程是在掉头过程中,地球的时间进度猛地加快了。
在B看来,A先是比B年轻,接着在掉头时迅速衰老,返航时,A又比自己衰老的慢了。
重逢时,自己仍比A年轻。
也就是说,相对论不存在逻辑上的矛盾。
[编辑本段] 【广义理论】 ·广义相对论的概念 相对论问世,人们看到的结论就是:四维弯曲时空,有限无边宇宙,引力波,引力透镜,大爆炸宇宙学说,以及二十一世纪的主旋律--黑洞等等。
这一切来的都太突然,让人们觉得相对论神秘莫测,因此在相对论问世头几年,一些人扬言全世界只有十二个人懂相对论。
甚至有人说全世界只有两个半人懂相对论。
更有甚者将相对论与通灵术,招魂术之类相提并论。
其实相对论并不神秘,它是最脚踏实地的理论,是经历了千百次实践检验的真理,更不是高不可攀的。
相对论应用的几何学并不是普通的欧几里得几何,而是黎曼几何。
相信很多人都知道非欧几何,它分为罗氏几何与黎氏几何两种。
黎曼从更高的角度统一了三种几何,称为黎曼几何。
在非欧几何里,有很多奇怪的结论。
三角形内角和不是180度,圆周率也不是3.14等等。
因此在刚出台时,倍受嘲讽,被认为是最无用的理论。
直到在球面几何中发现了它的应用才受到重视。
空间如果不存在物质,时空是平直的,用欧氏几何就足够了。
比如在狭义相对论中应用的,就是四维伪欧几里得空间。
加一个伪字是因为时间坐标前面还有个虚数单位i。
当空间存在物质时,物质与时空相互作用,使时空发生了弯曲,这是就要用非欧几何。
相对论预言了引力波的存在,发现了引力场与引力波都是以光速传播的,否定了万有引力定律的超距作用。
当光线由恒星发出,遇到大质量天体,光线会重新汇聚,也就是说,我们可以观测到被天体挡住的恒星。
一般情况下,看到的是个环,被称为爱因斯坦环。
爱因斯坦将场方程应用到宇宙时,发现宇宙不是稳定的,它要么膨胀要么收缩。
当时宇宙学认为,宇宙是无限的,静止的,恒星也是无限的。
于是他不惜修改场方程,加入了一个宇宙项,得到一个稳定解,提出有限无边宇宙模型。
不久哈勃发现著名的哈勃定律,提出了宇宙膨胀学说。
爱因斯坦为此后悔不已,放弃了宇宙项,称这是他一生最大的错误。
在以后的研究中,物理学家们惊奇的发现,宇宙何止是在膨胀,简直是在爆炸。
极早期的宇宙分布在极小的尺度内,宇宙学家们需要研究粒子物理的内容来提出更全面的宇宙演化模型,而粒子物理学家需要宇宙学家们的观测结果和理论来丰富和发展粒子物理。
这样,物理学中研究最大和最小的两个目前最活跃的分支:粒子物理学和宇宙学竟这样相互结合起来。
就像高中物理序言中说的那样,如同一头怪蟒咬住了自己的尾巴。
值得一提的是,虽然爱因斯坦的静态宇宙被抛弃了,但它的有限无边宇宙模型却是宇宙未来三种可能的命运之一,而且是最有希望的。
近年来宇宙项又被重新重视起来了。
黑洞问题将在今后的文章中讨论。
黑洞与大爆炸虽然是相对论的预言,它们的内容却已经超出了相对论的限制,与量子力学,热力学结合的相当紧密。
今后的理论有希望在这里找到突破口。
·广义论公式 根据广义相对论中“宇宙中一切物质的运动都可以用曲率来描述,引力场实际上就是一个弯曲的时空 ”的思想,爱因斯坦给出了著名的引力场方程(Einstein's field equation):
该方程是一个以时空为自变量、以度规为因变量的带有椭圆型约束的二阶双曲型偏微分方程。
它以复杂而美妙著称,但并不完美,计算时只能得到近似解。
最终人们得到了真正球面对称的准确解——史瓦兹解。
加入宇宙学常数后的场方程为:
其内容是,所有参考系在描述自然定律时都是等效的。
这与狭义相对性原理有很大区别。
在不同参考系中,一切物理定律完全等价,没有任何描述上的区别。
但在一切参考系中,这是不可能的,只能说不同参考系可以同样有效的描述自然律。
这就需要我们寻找一种更好的描述方法来适应这种要求。
通过狭义相对论,很容易证明旋转圆盘的圆周率大于3.14。
因此,普通参考系应该用黎曼几何来描述。
第二个原理是光速不变原理:光速在任意参考系内都是不变的。
它等效于在四维时空中光的时空点是不动的。
当时空是平直的,在三维空间中光以光速直线运动,当时空弯曲时,在三维空间中光沿着弯曲的空间运动。
可以说引力可使光线偏折,但不可加速光子。
第三个原理是最著名的等效原理。
质量有两种,惯性质量是用来度量物体惯性大小的,起初由牛顿第二定律定义。
引力质量度量物体引力荷的大小,起初由牛顿的万有引力定律定义。
它们是互不相干的两个定律。
惯性质量不等于电荷,甚至目前为止没有任何关系。
那么惯性质量与引力质量(引力荷)在牛顿力学中不应该有任何关系。
然而通过当代最精密的试验也无法发现它们之间的区别,惯性质量与引力质量严格成比例(选择适当系数可使它们严格相等)。
广义相对论将惯性质量与引力质量完全相等作为等效原理的内容。
惯性质量联系着惯性力,引力质量与引力相联系。
这样,非惯性系与引力之间也建立了联系。
那么在引力场中的任意一点都可以引入一个很小的自由降落参考系。
由于惯性质量与引力质量相等,在此参考系内既不受惯性力也不受引力,可以使用狭义相对论的一切理论。
初始条件相同时,等质量不等电荷的质点在同一电场中有不同的轨道,但是所有质点在同一引力场中只有唯一的轨道。
等效原理使爱因斯坦认识到,引力场很可能不是时空中的外来场,而是一种几何场,是时空本身的一种性质。
由于物质的存在,原本平直的时空变成了弯曲的黎曼时空。
在广义相对论建立之初,曾有第四条原理,惯性定律:不受力(除去引力,因为引力不是真正的力)的物体做惯性运动。
在黎曼时空中,就是沿着测地线运动。
测地线是直线的推广,是两点间最短(或最长)的线,是唯一的。
比如,球面的测地线是过球心的平面与球面截得的大圆的弧。
但广义相对论的场方程建立后,这一定律可由场方程导出,于是惯性定律变成了惯性定理。
值得一提的是,伽利略曾认为匀速圆周运动才是惯性运动,匀速直线运动总会闭合为一个圆。
这样提出是为了解释行星运动。
他自然被牛顿力学批的体无完肤,然而相对论又将它复活了,行星做的的确是惯性运动,只是不是标准的匀速。
古田会议铸军魂读后感800字
论文背景不给无法给出准确的材料,以下是相对论的基本概念,精选一些,希望对你有用。
【基本概念】 相对论(Principle of relativity relativism[5relEtivizEm] relativity[7relE5tiviti] theory of relativity) 相对论是关于时空和引力的基本理论,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相对性原理,即物理定律与参照系的选择无关。
狭义相对论和广义相对论的区别是,前者讨论的是匀速直线运动的参照系(惯系参照系)之间的物理定律,后者则推广到具有加速度的参照系中(非惯性系),并在等效原理的假设下,广泛应用于引力场中。
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领域。
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。
相对论颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念。
狭义相对论最著名的推论是质能公式,它可以用来计算核反应过程中所释放的能量,并导致了原子弹的诞生。
而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞,也相继被天文观测所证实。
【提出过程】 除了量子理论以外,1905年刚刚得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章引发了二十世纪物理学的另一场革命。
文章研究的是物体的运动对光学现象的影响,这是当时经典物理学面对的另一个难题。
爱因斯坦提出了两条基本原理作为讨论运动物体光学现象的基础。
第一个叫做相对性原理。
它是说:如果坐标系K'相对于坐标系K作匀速运动而没有转动,则相对于这两个坐标系所做的任何物理实验,都不可能区分哪个是坐标系K,哪个是坐标系K′。
第二个原理叫光速不变原理,它是说光(在真空中)的速度c是恒定的,它不依赖于发光物体的运动速度。
从表面上看,光速不变似乎与相对性原理冲突。
因为按照经典力学速度的合成法则,对于K′和K这两个做相对匀速运动的坐标系,光速应该不一样。
爱因斯坦认为,要承认这两个原理没有抵触,就必须重新分析时间与空间的物理概念。
爱因斯坦发现,如果承认光速不变原理与相对性原理是相容的,那么这两条假设都必须摒弃。
这时,对一个钟是同时发生的事件,对另一个钟不一定是同时的,同时性有了相对性。
在两个有相对运动的坐标系中,测量两个特定点之间的距离得到的数值不再相等。
距离也有了相对性。
如果设K坐标系中一个事件可以用三个空间坐标x、 y、z和一个时间坐标t来确定,而K′坐标系中同一个事件由x′、y′、z′和t′来确定,则爱因斯坦发现,x′、y′、z′和t′可以通过一组方程由 x、y、z和t求出来。
两个坐标系的相对运动速度和光速c是方程的唯一参数。
这个方程最早是由洛仑兹得到的,所以称为洛仑兹变换。
利用洛仑兹变换很容易证明,钟会因为运动而变慢,尺在运动时要比静止时短,速度的相加满足一个新的法则。
相对性原理也被表达为一个明确的数学条件,即在洛仑兹变换下,带撇的空时变量x'、y'、z'、t'将代替空时变量x、y、z、t,而任何自然定律的表达式仍取与原来完全相同的形式。
人们称之为普遍的自然定律对于洛仑兹变换是协变的。
这一点在我们探索普遍的自然定律方面具有非常重要的作用。
此外,在经典物理学中,时间是绝对的。
它一直充当着不同于三个空间坐标的独立角色。
爱因斯坦的相对论把时间与空间联系起来了。
认为物理的现实世界是各个事件组成的,每个事件由四个数来描述。
这四个数就是它的时空坐标t和x、y、z,它们构成一个四维的连续空间,通常称为闵可夫斯基四维空间。
在相对论中,用四维方式来考察物理的现实世界是很自然的。
狭义相对论导致的另一个重要的结果是关于质量和能量的关系。
在爱因斯坦以前,物理学家一直认为质量和能量是截然不同的,它们是分别守恒的量。
爱因斯坦发现,在相对论中质量与能量密不可分,两个守恒定律结合为一个定律。
他给出了一个著名的质量-能量公式:E=mc^2,其中c为光速。
于是质量可以看作是它的能量的量度。
计算表明,微小的质量蕴涵着巨大的能量。
这个奇妙的公式为人类获取巨大的能量,制造原子弹和氢弹以及利用原子能发电等奠定了理论基础。
对爱因斯坦引入的这些全新的概念,大部分物理学家,其中包括相对论变换关系的奠基人洛仑兹,都觉得难以接受。
旧的思想方法的障碍,使这一新的物理理论直到一代人之后才为广大物理学家所熟悉,就连瑞典皇家科学院,1922年把诺贝尔奖金授予爱因斯坦时,也只是说“由于他对理论物理学的贡献,更由于他发现了光电效应的定律。
”对于相对论只字未提。
爱因斯坦于1915年进一步建立起了广义相对论。
狭义相对性原理还仅限于两个相对做匀速运动的坐标系,而在广义相对论性原理中匀速运动这个限制被取消了。
他引入了一个等效原理,认为我们不可能区分引力效应和非匀速运动,即非匀速运动和引力是等效的。
他进而分析了光线在靠近一个行星附近穿过时会受到引力而弯折的现象,认为引力的概念本身完全不必要。
可以认为行星的质量使它附近的空间变成弯曲,光线走的是最短程线。
基于这些讨论,爱因斯坦导出了一组方程,它们可以确定由物质的存在而产生的弯曲空间几何。
利用这个方程,爱因斯坦计算了水星近日点的位移量,与实验观测值完全一致,解决了一个长期解释不了的困难问题,这使爱因斯坦激动不已。
他在写给埃伦菲斯特的信中这样写道:“……方程给出了近日点的正确数值,你可以想象我有多高兴
有好几天,我高兴得不知怎样才好。
” 1915年11月25日,爱因斯坦把题为“万有引力方程”的论文提交给了柏林的普鲁士科学院,完整地论述了广义相对论。
在这篇文章中他不仅解释了天文观测中发现的水星轨道近日点移动之谜,而且还预言:星光经过太阳会发生偏折,偏折角度相当于牛顿理论所预言的数值的两倍。
第一次世界大战延误了对这个数值的测定。
1919年5月25日的日全食给人们提供了大战后的第一次观测机会。
英国人爱丁顿奔赴非洲西海岸的普林西比岛,进行了这一观测。
11月6日,汤姆逊在英国皇家学会和皇家天文学会联席会议上郑重宣布:得到证实的是爱因斯坦而不是牛顿所预言的结果。
他称赞道“这是人类思想史上最伟大的成就之一。
爱因斯坦发现的不是一个小岛,而是整整一个科学思想的新大陆。
”泰晤士报以“科学上的革命”为题对这一重大新闻做了报道。
消息传遍全世界,爱因斯坦成了举世瞩目的名人。
广义相对论也被提高到神话般受人敬仰的宝座。
从那时以来,人们对广义相对论的实验检验表现出越来越浓厚的兴趣。
但由于太阳系内部引力场非常弱,引力效应本身就非常小,广义相对论的理论结果与牛顿引力理论的偏离很小,观测非常困难。
七十年代以来,由于射电天文学的进展,观测的距离远远突破了太阳系,观测的精度随之大大提高。
特别是1974年9月由麻省理工学院的泰勒和他的学生赫尔斯,用305米口径的大型射电望远镜进行观测时,发现了脉冲双星,它是一个中子星和它的伴星在引力作用下相互绕行,周期只有0.323天,它的表面的引力比太阳表面强十万倍,是地球上甚至太阳系内不可能获得的检验引力理论的实验室。
经过长达十余年的观测,他们得到了与广义相对论的预言符合得非常好的结果。
由于这一重大贡献,泰勒和赫尔斯获得了1993年诺贝尔物理奖。
[编辑本段] 【狭义理论】 ·狭义相对论的概念 马赫和休谟的哲学对爱因斯坦影响很大。
马赫认为时间和空间的量度与物质运动有关。
时空的观念是通过经验形成的。
绝对时空无论依据什么经验也不能把握。
休谟更具体的说:空间和广延不是别的,而是按一定次序分布的可见的对象充满空间。
而时间总是又能够变化的对象的可觉察的变化而发现的。
1905年爱因斯坦指出,迈克尔逊和莫雷实验实际上说明关于“以太”的整个概念是多余的,光速是不变的。
而牛顿的绝对时空观念是错误的。
不存在绝对静止的参照物,时间测量也是随参照系不同而不同的。
他用光速不变和相对性原理提出了洛仑兹变换。
创立了狭义相对论。
狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论,因此要弄清相对论的内容,要先对相对论的时空观有个大体了解。
在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时间。
现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义,在此不做讨论。
四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知。
我在一个帖子上说过一个例子,一把尺子在三维空间里(不含时间)转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的。
四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种“此消彼长”的关系。
四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量(或能量)并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大。
在四维时空里,质量(或能量)实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。
在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢。
另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等。
值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。
四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说明我们的世界的确是四维的。
可以说至少它比牛顿力学要完美的多。
至少由它的完美性,我们不能对它妄加怀疑。
相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。
这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。
在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。
·狭义论原理 物质在相互作用中作永恒的运动,没有不运动的物质,也没有无物质的运动,由于物质是在相互联系,相互作用中运动的,因此,必须在物质的相互关系中描述运动,而不可能孤立的描述运动。
也就是说,运动必须有一个参考物,这个参考物就是参考系。
伽利略曾经指出,运动的船与静止的船上的运动不可区分,也就是说,当你在封闭的船舱里,与外界完全隔绝,那么即使你拥有最发达的头脑,最先进的仪器,也无从感知你的船是匀速运动,还是静止。
更无从感知速度的大小,因为没有参考。
比如,我们不知道我们整个宇宙的整体运动状态,因为宇宙是封闭的。
爱因斯坦将其引用,作为狭义相对论的第一个基本原理:狭义相对性原理。
其内容是:惯性系之间完全等价,不可区分。
著名的麦克尔逊·莫雷实验彻底否定了光的以太学说,得出了光与参考系无关的结论。
也就是说,无论你站在地上,还是站在飞奔的火车上,测得的光速都是一样的。
这就是狭义相对论的第二个基本原理:光速不变原理。
由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式,速度变换式等所有的狭义相对论内容。
比如速度变幻,与传统的法则相矛盾,但实践证明是正确的,比如一辆火车速度是10m\\\/s,一个人在车上相对车的速度也是10m\\\/s,地面上的人看到车上的人的速度不是20m\\\/s,而是(20-10^(-15))m\\\/s左右。
在通常情况下,这种相对论效应完全可以忽略,但在接近光速时,这种效应明显增大,比如,火车速度是0.99倍光速,人的速度也是0.99倍光速,那么地面观测者的结论不是1.98倍光速,而是0.999949倍光速。
车上的人看到后面的射来的光也没有变慢,对他来说也是光速。
因此,从这个意义上说,光速是不可超越的,因为无论在那个参考系,光速都是不变的。
速度变换已经被粒子物理学的无数实验证明,是无可挑剔的。
正因为光的这一独特性质,因此被选为四维时空的唯一标尺。
·狭义论效应 根据狭义相对性原理,惯性系是完全等价的,因此,在同一个惯性系中,存在统一的时间,称为同时性,而相对论证明,在不同的惯性系中,却没有统一的同时性,也就是两个事件(时空点)在一个惯性系内同时,在另一个惯性系内就可能不同时,这就是同时的相对性,在惯性系中,同一物理过程的时间进程是完全相同的,如果用同一物理过程来度量时间,就可在整个惯性系中得到统一的时间。
在今后的广义相对论中可以知道,非惯性系中,时空是不均匀的,也就是说,在同一非惯性系中,没有统一的时间,因此不能建立统一的同时性。
相对论导出了不同惯性系之间时间进度的关系,发现运动的惯性系时间进度慢,这就是所谓的钟慢效应。
可以通俗的理解为,运动的钟比静止的钟走得慢,而且,运动速度越快,钟走的越慢,接近光速时,钟就几乎停止了。
尺子的长度就是在一惯性系中同时得到的两个端点的坐标值的差。
由于同时的相对性,不同惯性系中测量的长度也不同。
相对论证明,在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,这就是所谓的尺缩效应,当速度接近光速时,尺子缩成一个点。
由以上陈述可知,钟慢和尺缩的原理就是时间进度有相对性。
也就是说,时间进度与参考系有关。
这就从根本上否定了牛顿的绝对时空观,相对论认为,绝对时间是不存在的,然而时间仍是个客观量。
比如在下期将讨论的双生子理想实验中,哥哥乘飞船回来后是15岁,弟弟可能已经是45岁了,说明时间是相对的,但哥哥的确是活了15年,弟弟也的确认为自己活了45年,这是与参考系无关的,时间又是绝对的。
这说明,不论物体运动状态如何,它本身所经历的时间是一个客观量,是绝对的,这称为固有时。
也就是说,无论你以什么形式运动,你都认为你喝咖啡的速度很正常,你的生活规律都没有被打乱,但别人可能看到你喝咖啡用了100年,而从放下杯子到寿终正寝只用了一秒钟。
爱因斯坦只用了几个星期就建立起了狭义相对论,然而为解决这两个困难,建立起广义相对论却用了整整十年时间。
为解决第一个问题,爱因斯坦干脆取消了惯性系在理论中的特殊地位,把相对性原理推广到非惯性系。
因此第一个问题转化为非惯性系的时空结构问题。
在非惯性系中遇到的第一只拦路虎就是惯性力。
在深入研究了惯性力后,提出了著名的等性原理,发现参考系问题有可能和引力问题一并解决。
几经曲折,爱因斯坦终于建立了完整的广义相对论。
广义相对论让所有物理学家大吃一惊,引力远比想象中的复杂的多。
至今为止爱因斯坦的场方程也只得到了为数不多的几个确定解。
它那优美的数学形式至今令物理学家们叹为观止。
就在广义相对论取得巨大成就的同时,由哥本哈根学派创立并发展的量子力学也取得了重大突破。
然而物理学家们很快发现,两大理论并不相容,至少有一个需要修改。
于是引发了那场著名的论战:爱因斯坦VS哥本哈根学派。
直到现在争论还没有停止,只是越来越多的物理学家更倾向量子理论。
爱因斯坦为解决这一问题耗费了后半生三十年光阴却一无所获。
不过他的工作为物理学家们指明了方向:建立包含四种作用力的超统一理论。
目前学术界公认的最有希望的候选者是超弦理论与超膜理论。
[编辑本段] 【佯谬问题】 ·时钟双生子佯谬 相对论诞生后,曾经有一个令人极感兴趣的疑难问题---双生子佯谬。
一对双生子A和B,A在地球上,B乘火箭去做星际旅行,经过漫长岁月返回地球。
爱因斯坦由相对论断言,二人经历的时间不同,重逢时B将比A年轻。
许多人有疑问,认为A看B在运动,B看A也在运动,为什么不能是A比B年轻呢?由于地球可近似为惯性系,B要经历加速与减速过程,是变加速运动参考系,真正讨论起来非常复杂,因此这个爱因斯坦早已讨论清楚的问题被许多人误认为相对论是自相矛盾的理论。
如果用时空图和世界线的概念讨论此问题就简便多了,只是要用到许多数学知识和公式。
在此只是用语言来描述一种最简单的情形。
不过只用语言无法更详细说明细节,有兴趣的请参考一些相对论书籍。
我们的结论是,无论在那个参考系中,B都比A年轻。
为使问题简化,只讨论这种情形,火箭经过极短时间加速到亚光速,飞行一段时间后,用极短时间掉头,又飞行一段时间,用极短时间减速与地球相遇。
这样处理的目的是略去加速和减速造成的影响。
在地球参考系中很好讨论,火箭始终是动钟,重逢时B比A年轻。
在火箭参考系内,地球在匀速过程中是动钟,时间进程比火箭内慢,但最关键的地方是火箭掉头的过程。
在掉头过程中,地球由火箭后方很远的地方经过极短的时间划过半个圆周,到达火箭的前方很远的地方。
这是一个超光速过程。
只是这种超光速与相对论并不矛盾,这种超光速并不能传递任何信息,不是真正意义上的超光速。
如果没有这个掉头过程,火箭与地球就不能相遇,由于不同的参考系没有统一的时间,因此无法比较他们的年龄,只有在他们相遇时才可以比较。
火箭掉头后,B不能直接接受A的信息,因为信息传递需要时间。
B看到的实际过程是在掉头过程中,地球的时间进度猛地加快了。
在B看来,A先是比B年轻,接着在掉头时迅速衰老,返航时,A又比自己衰老的慢了。
重逢时,自己仍比A年轻。
也就是说,相对论不存在逻辑上的矛盾。
[编辑本段] 【广义理论】 ·广义相对论的概念 相对论问世,人们看到的结论就是:四维弯曲时空,有限无边宇宙,引力波,引力透镜,大爆炸宇宙学说,以及二十一世纪的主旋律--黑洞等等。
这一切来的都太突然,让人们觉得相对论神秘莫测,因此在相对论问世头几年,一些人扬言全世界只有十二个人懂相对论。
甚至有人说全世界只有两个半人懂相对论。
更有甚者将相对论与通灵术,招魂术之类相提并论。
其实相对论并不神秘,它是最脚踏实地的理论,是经历了千百次实践检验的真理,更不是高不可攀的。
相对论应用的几何学并不是普通的欧几里得几何,而是黎曼几何。
相信很多人都知道非欧几何,它分为罗氏几何与黎氏几何两种。
黎曼从更高的角度统一了三种几何,称为黎曼几何。
在非欧几何里,有很多奇怪的结论。
三角形内角和不是180度,圆周率也不是3.14等等。
因此在刚出台时,倍受嘲讽,被认为是最无用的理论。
直到在球面几何中发现了它的应用才受到重视。
空间如果不存在物质,时空是平直的,用欧氏几何就足够了。
比如在狭义相对论中应用的,就是四维伪欧几里得空间。
加一个伪字是因为时间坐标前面还有个虚数单位i。
当空间存在物质时,物质与时空相互作用,使时空发生了弯曲,这是就要用非欧几何。
相对论预言了引力波的存在,发现了引力场与引力波都是以光速传播的,否定了万有引力定律的超距作用。
当光线由恒星发出,遇到大质量天体,光线会重新汇聚,也就是说,我们可以观测到被天体挡住的恒星。
一般情况下,看到的是个环,被称为爱因斯坦环。
爱因斯坦将场方程应用到宇宙时,发现宇宙不是稳定的,它要么膨胀要么收缩。
当时宇宙学认为,宇宙是无限的,静止的,恒星也是无限的。
于是他不惜修改场方程,加入了一个宇宙项,得到一个稳定解,提出有限无边宇宙模型。
不久哈勃发现著名的哈勃定律,提出了宇宙膨胀学说。
爱因斯坦为此后悔不已,放弃了宇宙项,称这是他一生最大的错误。
在以后的研究中,物理学家们惊奇的发现,宇宙何止是在膨胀,简直是在爆炸。
极早期的宇宙分布在极小的尺度内,宇宙学家们需要研究粒子物理的内容来提出更全面的宇宙演化模型,而粒子物理学家需要宇宙学家们的观测结果和理论来丰富和发展粒子物理。
这样,物理学中研究最大和最小的两个目前最活跃的分支:粒子物理学和宇宙学竟这样相互结合起来。
就像高中物理序言中说的那样,如同一头怪蟒咬住了自己的尾巴。
值得一提的是,虽然爱因斯坦的静态宇宙被抛弃了,但它的有限无边宇宙模型却是宇宙未来三种可能的命运之一,而且是最有希望的。
近年来宇宙项又被重新重视起来了。
黑洞问题将在今后的文章中讨论。
黑洞与大爆炸虽然是相对论的预言,它们的内容却已经超出了相对论的限制,与量子力学,热力学结合的相当紧密。
今后的理论有希望在这里找到突破口。
·广义论公式 根据广义相对论中“宇宙中一切物质的运动都可以用曲率来描述,引力场实际上就是一个弯曲的时空 ”的思想,爱因斯坦给出了著名的引力场方程(Einstein's field equation):
该方程是一个以时空为自变量、以度规为因变量的带有椭圆型约束的二阶双曲型偏微分方程。
它以复杂而美妙著称,但并不完美,计算时只能得到近似解。
最终人们得到了真正球面对称的准确解——史瓦兹解。
加入宇宙学常数后的场方程为:
其内容是,所有参考系在描述自然定律时都是等效的。
这与狭义相对性原理有很大区别。
在不同参考系中,一切物理定律完全等价,没有任何描述上的区别。
但在一切参考系中,这是不可能的,只能说不同参考系可以同样有效的描述自然律。
这就需要我们寻找一种更好的描述方法来适应这种要求。
通过狭义相对论,很容易证明旋转圆盘的圆周率大于3.14。
因此,普通参考系应该用黎曼几何来描述。
第二个原理是光速不变原理:光速在任意参考系内都是不变的。
它等效于在四维时空中光的时空点是不动的。
当时空是平直的,在三维空间中光以光速直线运动,当时空弯曲时,在三维空间中光沿着弯曲的空间运动。
可以说引力可使光线偏折,但不可加速光子。
第三个原理是最著名的等效原理。
质量有两种,惯性质量是用来度量物体惯性大小的,起初由牛顿第二定律定义。
引力质量度量物体引力荷的大小,起初由牛顿的万有引力定律定义。
它们是互不相干的两个定律。
惯性质量不等于电荷,甚至目前为止没有任何关系。
那么惯性质量与引力质量(引力荷)在牛顿力学中不应该有任何关系。
然而通过当代最精密的试验也无法发现它们之间的区别,惯性质量与引力质量严格成比例(选择适当系数可使它们严格相等)。
广义相对论将惯性质量与引力质量完全相等作为等效原理的内容。
惯性质量联系着惯性力,引力质量与引力相联系。
这样,非惯性系与引力之间也建立了联系。
那么在引力场中的任意一点都可以引入一个很小的自由降落参考系。
由于惯性质量与引力质量相等,在此参考系内既不受惯性力也不受引力,可以使用狭义相对论的一切理论。
初始条件相同时,等质量不等电荷的质点在同一电场中有不同的轨道,但是所有质点在同一引力场中只有唯一的轨道。
等效原理使爱因斯坦认识到,引力场很可能不是时空中的外来场,而是一种几何场,是时空本身的一种性质。
由于物质的存在,原本平直的时空变成了弯曲的黎曼时空。
在广义相对论建立之初,曾有第四条原理,惯性定律:不受力(除去引力,因为引力不是真正的力)的物体做惯性运动。
在黎曼时空中,就是沿着测地线运动。
测地线是直线的推广,是两点间最短(或最长)的线,是唯一的。
比如,球面的测地线是过球心的平面与球面截得的大圆的弧。
但广义相对论的场方程建立后,这一定律可由场方程导出,于是惯性定律变成了惯性定理。
值得一提的是,伽利略曾认为匀速圆周运动才是惯性运动,匀速直线运动总会闭合为一个圆。
这样提出是为了解释行星运动。
他自然被牛顿力学批的体无完肤,然而相对论又将它复活了,行星做的的确是惯性运动,只是不是标准的匀速。
人教版语文第11课《邓稼先》读后感,结合课文内容来写,600字左右
“鞠躬尽瘁,死而后已”,“鲜为人知”,学完了这篇课文,上面的十二个字深深地印入我心中。
邓稼先这样一个把一生都奉献给了中华民族的人,却被埋没在茫茫人海之中,有多少人知道他,了解他呢
这真是天理不容
这篇课文从中华民族的历史写起,记叙了邓稼先的生平,性格品质以及工作贡献,读后令人对邓稼先肃然起敬。
邓稼先忠厚朴实,不怕牺牲,身先士卒,有胆有识,勇于负责,他不惜一切为祖国奉献了他的全部。
“邓稼先是中华民族几千年传统文化所孕育出来的具有最高奉献精神的儿子”
这话一点也不假
当邓稼先在美国获得博士学位后,立即回国工作,丝毫没有犹豫不决;当问邓稼先中国原子武器工程是否有外国人参加时,他小心谨慎,得到上级指示后才如实告诉;当地下试验井下一个信号突然测不到时,邓稼先坚持留下,身先士卒……这些无不表现了邓稼先的无私奉献。
同样,诸葛亮、也是为国家“鞠躬尽瘁,死而后已”的英雄人物,加上邓稼先,三者同样淡泊,同样睿智,同样精忠报国,不同的是,诸葛亮未能使蜀汉立足于中原,也未能让南宋称霸于四方,而邓稼先让中国从此屹立在这片东方土地之上。
诸葛亮是乱世之中的奇男子,是名标青史的伟丈夫,邓稼先则是中华民族的好儿子。
他贡献巨大,却默默无闻。
“邓稼先则是一个最不要引人注目的人”。
现在校园之中,许许多多的同学是才华横溢,当中又有多少人得了奖到处耀武扬威,取得了好成绩沾沾自喜,受到了表扬得意洋洋
我想不乏其人,包括我自己。
记得小学毕业考的成绩颇高,便以为从此是高枕无忧,直到进了中学才被当头打了一棒,才发现比我学习好的大有人在,才开始狠下苦工。
邓稼先贡献巨大,成绩斐然,可他从来都是朴实、默默地工作,从不去夸张,炫耀自己的成果。
他,邓稼先,为祖国的英雄,一个默默无闻的英雄,一个中厚平实真诚坦白的英雄
“邓稼先是中国共产党的理想党员”。
参考资料:mini



