時間與物理學(xué)

內(nèi)容概要

本書論述了時間是什么的問題及其與物理學(xué)的關(guān)系。書中給出了空間和時間含義明確的定義。用這個新時間概念可以自然解釋時間的四個已知特性，還能推出未知的時間特性。從這個時空概念可以推出經(jīng)典物理學(xué)無法推出的許多正確物理概念和結(jié)論。新時空概念否定經(jīng)典決定論意味量子概率決定論。只需結(jié)合實(shí)驗(yàn)事實(shí)，不需任何假設(shè)，通過演繹推理方法，從這個時空概念即可自然地推導(dǎo)出量子力學(xué)的基本概念、基本原理和基本方程，包括狄拉克相對論性電子波動方程，而且這樣推得的薛定諤方程還包含時間的方向性。
本書可供大學(xué)中學(xué)物理教師、物理專業(yè)本科生、研究生和需要學(xué)習(xí)量子力學(xué)的其他理科研究生以及自然科學(xué)家、哲學(xué)家和研究人員閱讀，也可供想知道時間是什么的廣大讀者參閱。

書籍目錄

前言
第1章 革新時間概念的必要性
　1.1 時間概念在物理學(xué)中的基礎(chǔ)地位
　1.2 革新時間概念的必要性
　1.3 已知的時間特性
　1.4 時間是什么
第2章 空間和時間的理論
　2.1 愛因斯坦關(guān)于三維空間的論述
　2.2 從經(jīng)驗(yàn)事實(shí)中引出三維空間定義
　2.3 三維空間是不斷變化的
　2.4 時間的定義
　2.5 時間測量理論
　2.6 由時間概念派生出宇宙四維空間(閔可夫斯基空間)概念
　2.7 時間矢量與三維空間位置矢量的不同
　2.8 三維空間概念與三維參照系概念的區(qū)別
　2.8.1 三維空間與確定物體在三維空間中位置坐標(biāo)的三維參照系的區(qū)別
　2.8.2 三維空間與確定物體運(yùn)動速度參照系的區(qū)別
　2.9 兩種確定時間的參照坐標(biāo)系
　2.10 宇宙四維空間兩點(diǎn)間“距離”(或間隔)不變量
　2.11 坐標(biāo)時間與固有時間
　2.12 時空圖——宇宙四維空間中的坐標(biāo)系
　2.13 四維空間描述與三維空間描述的不同
第3章 用時間概念說明時間特性和宇宙起源問題
　3.1 用時間概念說明已知的時間特性
　3.1.1 時間與三維空間的不可分割性
　3.1.2 時間的不可逆性
　3.1.3 時間(測量值)的相對性
　3.1.4 時間的有限性
　3.2 用時間概念說明宇宙起源問題
　3.2.1 新時間概念支持正確的宇宙模型
　3.2.2 時間使造物主無存身之處
　3.2.3 新時間概念可正確解釋實(shí)時間與虛時間的關(guān)系
第4章 時間概念與經(jīng)典物理學(xué)
　4.1 時間概念與牛頓力學(xué)和相對論力學(xué)
　4.1.1 物體慣性運(yùn)動具有相對性的概念
　4.1.2 相對性和相對性原理
　4.1.3 四維宇宙要求真空中的光速必須為常數(shù)
　4.2 時空概念與哈密頓力學(xué)
第5章 新時空概念否定經(jīng)典決定論意味量子論
　5.1 新時空觀否定實(shí)物位置坐標(biāo)和速度同時具有確定值的觀點(diǎn)
　5.1.1 物體位置坐標(biāo)和速度可同時具有確定的值是建立經(jīng)典物理學(xué)理論的基礎(chǔ)
　5.1.2 新時間概念否定每個物體的位置坐標(biāo)和速度可同時具有確定值的觀點(diǎn)
　5.2 三維空間變化的多樣性和時間的擇一性
　5.3 由新的時空概念可推出變實(shí)概率密度分布函數(shù)概念
第6章 時間概念與量子物理學(xué)
　6.1 量子力學(xué)建立歷史簡述
　6.2 量子物理學(xué)與經(jīng)典物理學(xué)的不同
　6.3 利用變實(shí)概率分布函數(shù)概念即可說明物質(zhì)原子的穩(wěn)定性
　6.4 由變實(shí)概率密度分布函數(shù)推演出復(fù)矢量(波函數(shù))概念
　6.4.1 把變實(shí)概率密度函數(shù)變換成抽象復(fù)矢量描寫概率分布的必要性
　6.4.2 把變實(shí)概率密度函數(shù)變換成抽象復(fù)矢量描寫概率分布的可能性
　6.4.3 采用狄拉克創(chuàng)造的左右矢符號表示一對對偶矢量的好處
　6.4.4 數(shù)學(xué)模型變換使得物理量及其函數(shù)和微商等運(yùn)算符號被賦予了新的數(shù)學(xué)意義
　6.4.5 學(xué)習(xí)愛因斯坦，利用數(shù)學(xué)家的研究成果，描寫和研究自然規(guī)律
　6.4.6 把變實(shí)概率函數(shù)變換成抽象復(fù)矢量描寫概率分布可獲得的好處
　6.5 推出的和假設(shè)的四個集合元素映射關(guān)系的對比
　6.6 聯(lián)系復(fù)矢量在不同坐標(biāo)系中分量的變換式
　6.7 量子態(tài)——復(fù)矢量描寫的抽象對象
　6.8 同方向不同長度的復(fù)矢量描寫同一個量子態(tài)
　6.9 復(fù)矢表示式(波函數(shù))帶有絕對值為1的不定乘積因子EIV
第7章 由復(fù)矢定義可推得的概念；原理和方程(I)
　7.1 復(fù)空間坐標(biāo)系及復(fù)矢平行、垂直、斜交的表示方法
　7.2 兩個復(fù)矢標(biāo)量積的數(shù)學(xué)物理意義
　7.2.1 任意方向復(fù)矢J吵)在坐標(biāo)系坐標(biāo)軸方向的投影分量(數(shù)學(xué)意義)
　7.2.2 復(fù)矢在兩個軸向不同坐標(biāo)系中分量之間的變換系數(shù)(數(shù)學(xué)意義)和概率波傳播子(物理意義)
　7.2.3 標(biāo)積(Ψ/Ψ)還可表示兩個量子態(tài)之間的躍遷概率的平方根(物理意義)
　7.3 概率傳播子
　7.4 復(fù)矢量對時空坐標(biāo)的偏微分方程
　7.5 態(tài)疊加原理
　7.6 復(fù)矢量的相位差與經(jīng)典力學(xué)的作用量
　7.7 路徑積分概念和費(fèi)曼路徑積分方程
　7.8 玻色子和費(fèi)米子(全同粒子系復(fù)矢的兩種對稱性)
第8章 由復(fù)矢定義可推得的概念、規(guī)則和方程(H)
　8.1 使復(fù)矢量變化成新復(fù)矢量的算符及其表示式
　8.1.1 線性算符
　8.1.2 算符的表示式——矩陣
　8.2 由平均值公式可推得乘在復(fù)矢上的物理量相當(dāng)于作用在復(fù)矢上的算符
　8.3 物理變量算符必須按算符的演算規(guī)則演算
　8.4 可觀測量算符必須用厄米算符代表
　8.5 描寫物理量取確定值特殊概率分布的本征方程
　8.6 時間是可觀測物理量為何在量子力學(xué)中時間‘又不是算符
　8.7 量子力學(xué)海森伯繪景和對應(yīng)原理
　8.8 物理量的觀測與波函數(shù)的坍縮
第9章 復(fù)矢量隨時間演化方程的推導(dǎo)
　9.1 薛定諤方程的推導(dǎo)
　9.2 與動量算符相等的微商算符的推導(dǎo)
　9.3 狄拉克相對論電子波動方程的推導(dǎo)
　9.4 關(guān)于粒子自旋
第10章 關(guān)子量子力學(xué)基本概念的幾次爭論
　10.1 關(guān)于波函數(shù)含義是什么的爭論
　10.1.1 波函數(shù)Ψ(X，Y，Z，T)描述的是物質(zhì)波，還是概率波
　10.1.2 Ψ函數(shù)平方描述的是多粒子系綜的統(tǒng)計(jì)概率，還是單個粒子物理量取值的概率
　10.2 關(guān)于海森伯不確定關(guān)系式的爭論
　10.2.1 不確定關(guān)系式的發(fā)現(xiàn)和提出
　10.2.2 對不確定量關(guān)系式不同理解和解釋的爭論
　10.3 關(guān)于量子力學(xué)理論是否合理的爭論
　10.4 關(guān)于量子力學(xué)理論是否完備的爭論
附錄　EPR全文

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：如果將我們定義的三維空間中所包含的物質(zhì)內(nèi)容抽去，就變成了抽象的、數(shù)學(xué)的點(diǎn)的集合，就變成了沒有物質(zhì)內(nèi)容的三維幾何空間，就是牛頓物理學(xué)中所定義的三維空間或三維絕對空間，它具有歐幾里得幾何空間的全部性質(zhì)。這樣的三維空間是不變的，永不移動的，處處均勻的，與時間無關(guān)、與一切外在事物無關(guān)，可以脫離物質(zhì)而獨(dú)立存在。所有物質(zhì)好像都是被裝進(jìn)到這個三維空間內(nèi)來，并在這個三維空間內(nèi)運(yùn)動的。對于這樣的三維空間，才可以說，一切物質(zhì)在三維空間里，而不是一切物質(zhì)構(gòu)成了三維空間的內(nèi)容。在這種抽象的數(shù)學(xué)的三維幾何空間里，也可以加進(jìn)一種被古代希臘神話傳說稱之為“以太”的假想物質(zhì)，這種假想物質(zhì)與我們通常所說的物質(zhì)不同，它均勻連續(xù)分布在整個空間中，自身不變化，但可傳遞物體之間的相互作用。充滿“以太”的空間仍然是不變的、與時間無關(guān)、與外在事物無關(guān)的空間，因而是不變的、絕對靜止的空間。在這種永不變化、絕對靜止的空間里，也可以定義出無限多個不同原點(diǎn)、不同坐標(biāo)軸取向的笛卡兒坐標(biāo)系。相對這些坐標(biāo)系也可以確定出被裝進(jìn)的實(shí)物所在點(diǎn)的位置坐標(biāo)。在不涉及空間與物質(zhì)的關(guān)系、空間與時間的關(guān)系以及時間的含義和本質(zhì)這些問題時，這種抽象的三維幾何空間和我們定義的三維物理空間一樣，也都可以描寫和表述物理學(xué)規(guī)律。如果假定在由這樣的三維空間與時間構(gòu)成的四維空間中存在一個統(tǒng)一的長度單位與時間單位的不變換算系數(shù)c，則也可以使時間測量值具有隨參照系的不同而不同的性質(zhì)。但是，這樣的三維空間概念無法解釋三維空間與物質(zhì)不可分的性質(zhì)，無法解釋愛因斯坦所說三維空間與時間具有不可分割的關(guān)系，無法解釋三維空間不變而時間為何會不斷變化增大，無法解釋由我們測量得到的、不斷變化的無限多時間值怎么會與一個不變的三維空間一一地配成對、派生出空一時四維抽象空間概念。

編輯推薦

《時間與物理學(xué)》由科學(xué)出版社出版。

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    時間與物理學(xué) PDF格式下載

---