时间在膨胀?

上帝高深莫测，却不怀恶意。———Ａ·爱因斯坦爱因斯坦的迷误１９１６年，广义相对论诞生了，爱因斯坦立刻着手用这一有力的理论从总体上对宇宙进行描述。他首先考虑怎样保持宇宙的稳定性，这个问题曾使伟大的牛顿焦虑不安，原因是，如果宇宙中每一物质都通过引力吸引另...     

阿尔库比埃尔曲速引擎

理论物理学家米格尔·阿尔库比埃-尔出生于墨西哥市，直到1990年去威尔士大学读研之前一直没有离开过那里。1993年，米格尔·阿尔库比埃尔在威尔士大学获得哲学博士学位，研究数值广义相对论，用快速计算机解决爱因斯坦的地心引力方程式。现在他仍然在这个领域做研究，为描述环绕黑洞设计数值技术。     

探索时间与空间

正牛顿和爱因斯坦的"引力"观点在100年前,科学家们一直相信200年前牛顿提出的宇宙模型。牛顿的宇宙模型认为:引力是一种可以在宇宙中穿行的力,这种力将宇宙中的天体拉到了一起;同时还指出,空间和时间都是稳定的,时间总是以同样的速度改变,时间不随外物变化,并可用严格的尺寸和时钟精确测量。1915年,爱因斯坦提出了广义相对论,改变了人们对时间的认识。     

跨越时空的旅程——爱因斯坦及其他（四）

从时空观的角度来看，宇宙是人类关于时空存在范围的极限概念。在牛顿力学时代，人们以为时空是绝对静止的，宇宙作为星系运动的框架也应该是始终不变的。爱因斯坦虽然在相对论中提出了时空的可变性，但连他本人也没有意识到宇宙作为时空存在的极限形式，其实也是具有可变性的。     

爱因斯坦的望远镜

天文望远镜可分为折射和反射望远镜，1609年，伽利略从荷兰听到望远镜的新技术，自行制造出折射望远镜。1668年，牛顿用凹面镜聚焦，设计出反射望远镜，解决透镜的色差问题。还有一种望远镜不用透镜和反射镜，也能搜寻宇宙天体，这个望远镜和爱因斯坦有关。爱因斯坦没有发明或制造望远镜，但根据广义相对论，我们利用时空的扭曲，可以达到望远镜的功能，观测几十亿光年远的天体。说穿了，爱因斯坦的望远镜是利用万有引力，观察非常遥远的星体，甚至可以“看到”没有电磁波的暗物质，堪称为引力望远镜。     

世界自然科学发展史上的遗憾

世界自然科学发展史上的遗憾在世界自然科学发展的历史长河中，物理学家牛顿可称为一颗耀眼的明星。但是在他大量的科学发现背后，曾有过不义之举，此为世人所始料不及。公元１６８７年，牛顿的《自然哲学的数学原理》一书确立了现代科学的目标、方法和范围。就是这样一位...     

引力理论发展的新契机

牛顿的划时代巨著《论自然哲学的数学原理》中曾记载了牛顿对万有引力的一段评述：迄今为止，我只是用引力解释月球绕地球的运动及潮汐现象，引力的本质是什么尚未可知，引力是客观存在的，这就足够了。在牛顿谢世之后的三个多世纪中，人类从没有停止对引力理论及引力本质的探索。２０世纪２０年代，爱因斯坦基于物质的引力质量与惯性质量的等效性，建立了文广义相对论，使人类对引力理论的发展迈入了一个新高度。但是，广义相对论对引力的描述仍然是“惟象”的，即引力是由于空间的弯曲造成的。但空间的弯曲为什么会形成引力及引力传播的载…     

《爱因斯坦的梦》:智慧随时间而来

当1905年爱因斯坦提出狭义相对论时,肯定思考过时间的问题,不过他对时间的思考恐怕不如他的后辈阿兰·莱特曼来得深邃。1992年,莱特曼借助爱因斯坦的名字发表了一组对于时     

让时间和空间分家吧!

牛顿对了、爱因斯坦错了吗?如果剖开时空的结构,回头聆听19世纪对于时间的看法,我们得到的是量子重力论。过去数十年来,物理学家一直在为量子力学跟重力理论的结合而奋斗,毕竟自然界中其他作用力的身世早已厘清且各就各位,例如电磁力就可以用光子的量子力学运动来描述。     

多维世界中的生命

爱因斯坦在1914年科学院举行的一次演讲之后，一个在大厅中的记者趁休息时向他提出一个意义深远的问题：“为什么我们的世界是三维的？”爱因斯坦像平时在这种场合中一样，喜欢用一句玩笑话来回答，他的回答翻译过来是这样，“因为上帝喜欢三位一体”，于是他建议可以去求教此问题的大专家麦克斯·布兰克。     

膜的世界

2002年8月上旬。被誉为“当今爱因斯坦”的物理学大师霍金来杭州参加一次国际性的数学会议．并受聘成为浙江大学的名誉教授。因他的到来．杭州城引发了一场科学热，他的新著《果壳中的宇宙》和《时间简史》在书店中因抢购而脱销，8月15日他在浙大邵逸夫礼堂做“膜的世界”的演讲，3000个座位座无虚席。那么膜是什么东西?霍金说，你可以把它想象为泡沫的表层。     

科学创造中的艺术思维

创新是科学和艺术的共同灵魂。在科学研究过程中潜藏着奇妙的艺术因素。科学家若具有一定的艺术素养，并能动用自身的“艺术细胞”，充分调动形象、想像、直觉等思维方式，并有意识地利用艺术美感、幻想、和谐等特有的灵智，其科研成果将会具有更多的创造性。科学也需想象力爱因斯坦一直认为，科学与艺术是相通的，是相互补充的，两者均以丰富的想像为心理背景，共同追求和谐之美。倘若没有诗人般的想象力，爱因斯坦又怎能以惊人的洞察力阐明深奥的相对论原理呢？实际上他自己就一再强调：“想象力比知识更重要，因与两，诗能对再因为知识是…     

你应该知道的太阳系

正太阳系是我们的家园,也是我们探索宇宙的第一站。在认识宇宙的漫长历程中,从史前人类到2000多年前的古希腊先哲,再到17世纪的开普勒、牛顿等科学巨匠,我们对宇宙的几乎所有探索都集中在太阳系的日月行星等天体上。直到18世纪早期,人们才真正开始关注太阳系以外的诸如恒星等天体。可以说,探索太阳系独占了人类文明史95%以上的时间!并且这种探索直到今天仍在继续。     

鸽子、网络与科学的意义

爱因斯坦有句话非常有名。他说，在这个宇宙间最难以理解的事情，就是宇宙居然是我们可以理解的。我们用来窥探世间奥妙、了解世界如何运行的小小孔隙，就被称为科学。我们观察世界，整合知识经验，归结出看似有逻辑、有意义的科学模式，然后再以这些模式去预测未来、解释过去。     

谈爱因斯坦关于直觉的方法论思想

科学史以及当代科技发明创造的丰富事例表明,直觉思维在科学技术发明创造中发挥着特有的重要作用,占有举足轻重的地位。爱因斯坦的科学实践和他对直觉的系统论述,对此做出了比较新颖而深刻的说明。本文着重分析爱因斯坦关于直觉的方法论思想,阐明各种思维方式在科学发现全过程中的互补性以及直觉思维在其中的特有地位、主要特点和实质。     

薇拉·鲁宾访谈录(上)

正生于1948年的阿兰·莱特曼是美国物理学家、作家,曾在哈佛大学和麻省理工学院任教,目前是麻省理工学院人文学科实践教授,也是该校第一位接受科学和人文科学联合任命的教授。他对黑洞及物质辐射在极端温度和密度条件下的行为的研究在整个物理学领域得到了广泛的认同,著有科普畅销书《爱因斯坦的梦》。该著作已被改编为几十个独立的戏剧作品。1989年,他采访了薇拉·鲁宾,下面是他的采访内容。     

宇宙探索简史 牛顿发现万有引力

正牛顿出生在科学启蒙时代,他的贡献改写了人类科学发展史。正如18世纪英国最伟大诗人亚历山大·波普所述:"自然与自然定律隐藏在黑夜中;上帝说,让牛顿来。于是,一切顿时光明。"人类首次科学计算金星凌日(1639年)一位英国的业余天文学家杰雷米亚·霍罗克斯计算出了金星会在1639年12月4日从太阳的前面经过,也就是金星凌日。一个月后,他和他的朋友威廉·克拉布特里成为第一个见证这次金星凌日的人,这也是人类首次记录金星凌日事件。     

科学史上的最大谜团——万有引力

万有引力是人类最早认识的一种相互作用。1687年，牛顿在其出版的《自然哲学的数学原理》一书中就提出了这一概念。牛顿利用万有引力定律不仅说明了行星运动规律，而且还指出木星、土星的卫星围绕行星也有同样的运动规律。他认为月球除了受到地球的引力外，还受到太阳的引力，从而解释了月球运动中早已发现的二均差、出差等。     

地外文明探索与超光速研究(三)

在1905年以前,科学界从未认为速度存在极限.1905年狭义相对论问世,其中却有一条"光速极限法则".我们知道,A.爱因斯坦是一位家喻户晓的人物,纵观他的一生和他的工作,称他为"伟大的物理学家"是没有问题的.他的光子学说以及他的其他科学贡献,确实可以彪炳千秋.但是,对他的相对论人们却提出了越来越多的质疑.早在1962年～1971年,H.邦迪、P.G.伯格曼和N.罗森就指出,相对性原理和宇宙学原理之间存在着深刻的矛盾.     

寻找引力幽灵（上）

从动力学角度来解释天体运动的思想萌发于17世纪。引力理论最重要的发展就是把天上的引力与地面的重力联系起来,从而把引力推到无处不存在的“万有”的地步。首先觉察到引力和重力本质相同的人是英国物理学家胡克,他指出引力随与吸引中心距离的不同而变化。1680年初,胡克在给牛顿的信中提出了引力反比于距离平方的猜想。1679年,英国天文学家哈雷和伦恩根据开普勒第三定律,利用圆形轨道和匀速圆周运动的向心力公式,导出了作用于行星的引力与它们到太阳的距离的平方成反比,但是,他们还不能证明行星在椭圆轨道中也是如此。直到1687年,牛顿发表…