简述以以简述爱因斯坦质能关系式及其意义和波尔为代表的20世纪现代物理学和以塞尚、毕加索、康定斯基

Mechanics)是研究物质世界微观粒子运e69da5e887aaa动規律的物理学分支主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论它与相对论一起构成现代物理学嘚理论基础量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用

量子力学是描述微观物质嘚理论,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱许多物理学理论和科学如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学鉯及其它相关的学科都是以量子力学为基础所进行的。

量子力学是描写原子和亚原子尺度的物理学理论[1]  该理论形成于20世纪初期,彻底改變了人们对物质组成成分的认识微观世界里,粒子不是台球而是嗡嗡跳跃的概率云,它们不只存在一个位置也不会从点A通过一条单┅路径到达点B[1]  。根据量子理论粒子的行为常常像波,用于描述粒子行为的“波函数”预测一个粒子可能的特性诸如它的位置和速度,洏非确定的特性[1]  物理学中有些怪异的概念,诸如纠缠和不确定性原理就源于量子力学[1]  。

19世纪末经典力学和经典电动力学在描述微观系统时的不足越来越明显。量子力学是在20世纪初由马克斯·普朗克、尼尔斯·玻尔、沃纳·海森堡、埃尔温·薛定谔、沃尔夫冈·泡利、路易·德布罗意、马克斯·玻恩、恩里科·费米、保罗·狄拉克、阿尔伯特·简述爱因斯坦质能关系式及其意义、康普顿等一大批物理学家共同创立嘚量子力学的发展革命性地改变了人们对物质的结构以及其相互作用的认识。量子力学得以解释许多现象和预言新的、无法直接想象出來的现象这些现象后来也被非常精确的实验证明。除通过广义相对论描写的引力外至今所有其它物理基本相互作用均可以在量子力学嘚框架内描写(量子场论)。

量子力学并没有支持自由意志只是于微观世界物质具有概率波等存在不确定性,不过其依然具有稳定的客觀规律不以人的意志为转移,否认宿命论第一,这种微观尺度上的随机性和通常意义下的宏观尺度之间仍然有着难以逾越的距离;第②这种随机性是否不可约简难以证明,事物是由各自独立演化所组合的多样性整体偶然性与必然性存在辩证关系。自然界是否真有随機性还是一个悬而未决的问题对这个鸿沟起决定作用的就是普朗克常数,统计学中的许多随机事件的例子严格说来实为决定性的。

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还有很多谜直到现在也无法用科学解释。光是怎样

产生的在空间如何传播?光怎样从物质出现光是什么,是物质、振动、还是纯能颜色是否为光必不可少?对于這许许多多的问题科学已经作出了部分解释,但归根结底这些问题尚未解答。不过20世纪初,在人们了解光、研究光的过程中带来叻物理学的两场革命,这就是相对论和量子论为建立这两个理论体系,许多科学家都作出了重要贡献他们都是一些杰出的物理学大师,其中最为突出的是简述爱因斯坦质能关系式及其意义

相对论认为,光速在所有惯性参考系中不变它是物体运动的最大速度。由于相對论效应运动物体的长度会变短,运动物体的时间膨胀但由于日常生活中所遇到的问题,运动速度都是很低的(与光速相比)看不絀相对论效应。

简述爱因斯坦质能关系式及其意义在时空观的彻底变革的基础上建立了相对论力学指出质量随着速度的增加而增加,当速度接近光速时质量趋于无穷大。他并且给出了著名的质能关系式:E=mc2质能关系式对后来发展的原子能事业起到了指导作用。

狭义相对論和广义相对论建立以来已经过去了很长时间,它经受住了实践和历史的考验是人们普遍承认的真理。相对论对于现代物理学的发展囷现代人类思相的发展都有巨大的影响 相对论从逻辑思想上统一了经典物理学,使经典物理学成为一个完美的科学体系狭义相对论在狹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,牛頓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數之间的关系,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数的问题,从逻辑上得到了合理的安排相对论严格地考察了时间、空间、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。

狭义相对论给出了物体在高速运动下的运动规律并提示了质量与能量相当,给出了质能关系式这两项成果对低速运动的宏观物体并不明显,但在研究微观粒子时却显示了极端的重偠性因为微观粒子的运动速度一般都比较快,有的接近甚至达到光速所以粒子的物理学离不开相对论。质能关系式不仅为量子理论的建立和发展创造了必要的条件而且为原子核物理学的发展和应用提供了根据。

广义相对论建立了完善的引力理论而引力理论主要涉及嘚是天体。到现在相对论宇宙学进一步发展,而引力波物理、致密天体物理和黑洞物理这些属于相对论天体物理学的分支学科都有一定嘚进展吸引了许多科学家进行研究。

一位法国物理学家曾经这样评价简述爱因斯坦质能关系式及其意义:“在我们这一时代的物理学家Φ简述爱因斯坦质能关系式及其意义将位于最前列。他现在是、将来也还是人类宇宙中最有光辉的巨星之一”“按照我的看法,他也許比牛顿更伟大因为他对于科学的贡献,更加深入地进入了人类思想基本要领的结构中”

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,前者讨论的是惯性参照系(匀速直线运动的参照系)之间的物理定律,后鍺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。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條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”等全噺的概念狭义相对论提出于1905年,广义相对论提出于1915年(简述爱因斯坦质能关系式及其意义在1915年末完成广义相对论的创建工作在1916年初正式发表相关论文)。

换句话说艾萨克牛顿的万有引力定律是只限与绝对空间而无法解释一些不是绝对空间的东西。如水星的轨道(当时困扰了好几代天文学家的东西)而简述爱因斯坦质能关系式及其意义的相对论可以

由于牛顿定律给狭义相对论提出了困难,即任何空间位置的任何物体都要受到力的作用因此,在整个宇宙中不存在惯性观测者简述爱因斯坦质能关系式及其意义为了解决这一问题又提出叻广义相对论。

狭义相对论最著名的推论是质能公式它说明了质量随能量的增加而增加。它也可以用来解释核反应所释放的巨大能量泹它不是导致原子弹的诞生的原因。而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞与有些天文观测到的现象符合。(如水星轨道爱丁顿应简述爱因斯坦质能关系式及其意义邀请观测到的光经过太阳被扭曲的空间发生

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