狭义相对论中的基本假设及其相容性

狭义相对论是近代物理学的重要理论基础。要深刻理解这一理论的科学思想,必须对光速不变和相对性原理这两个基本假设以及同时概念的意义作深入地探讨。本文强调狭义相对论的基本假设是在古典力学与电磁理论发生不可调和的矛盾申提出来的,主要矛盾表现在麦克斯韦方程组不能满足以绝对时空观为前提的伽里略变换下的协变性要求。爱因斯坦则是在否定绝对时空观的同时,继承和发展了力学相对性原理的情况下提出的。光速不变的基本假设是爱因斯坦从同时定义的唯一性考虑提出来的。它的前提是时空的均匀性。对两个基本假设之间的相容性的进一步探讨,发现光速不变是可以从狭义相对性原理导出,因此把光速不变只作为一个结论为宜,另一个基本原理是时空的均匀性强调同时的相对性是阐明长度收缩和时间膨胀的依据,在教学中容易建立辩证唯物主义的时空观。     

关于《狭义相对论》的讨论

本文讨论了在工科院校普通物理教学中讲授狭义相对论的一些问题。着重说明: (1)教科书中常用迈克尔逊-莫雷实验作为狭义相对论的实验基础是不妥当的。 (2)狭义相对论的基本假设可归结为两条:(a)空间和时间是均匀的,由此导致动量守恒与能量守恒;(b)物理定律对所有惯性系都应保持不变,由此导致真空中光速C=1/(ε_0μ_0)~(1/2)在所有惯性系中保持不变。所以说,光速不变并不是狭义相对论的基本假设,洛仑兹变换也很容易在上述两条基本假定下导出。 (3)相对论效应中的动尺收缩与时间膨胀都是由同时概念相对性所导致的,所以应强调同时概念相对性的重要性。 (4)用动量守恒,能量守恒定律来导出相对论动力学部分时,要尽可能做到简而明。     

半个多世纪前一项科学发现得到确认——赵忠尧在“正负电子对产生和湮没”的杰出历史贡献

正负电子对的产生和湮没,在物理学史上占有极重要的地位,它促使在1933～1934年间物理学家接受量子电动力学。电子对的认识,是建立在赵忠尧1929和1930年所作的γ射线的吸收和散射的严谨、可靠、精确的实验结果之上的。赵忠尧教授既是电子对产生现象的最早发现人、又是电子对湮没现象的最早发现者。但是,由于种种原因,赵忠尧的论文,在国际上并没有取得应有的肯定和公正的历史评价。他     

磁力对载流导线不作功

有些物理教材,把磁力当作安培力,又把安培力作为洛仑兹力的宏观表现,因而得出磁力对载流导线或载流线圈作功的错误结论。本文指出磁力、安培力和洛仑兹力三者之间的区别和联系,并从能量转换推证,得出磁力对载流导线或载流线圈并不作功的正确结论。     

同时概念的相对性是阐明相对论时空效应的依据

本文从同时概念的相对性出发,具体分析相对论中的长度收缩和时间膨胀的结果,从而得出同时的相对性是导致这一相对论时空效应的原因。从同时的相对性出发,分析“时钟佯谬”这一物理学史上著名的问题时,道理自然且简明。     

电磁场的相对性和统一性

电场和磁场是同一物质的两种表现形式,两者在一定条件下可以互相转化。两者地位平等,相互转化的条件就是要满足狭义相对论中的相对性原理,通过洛仑兹变换后,可以获得转换后的表答式。本文用简明的实例予以说明。     

分析正电子湮灭寿命谱与多普勒加宽谱的唯象理论

本文讨论并综述了分析正电子湮灭寿命谱与多普勒加宽谱的唯象理论。