10000个科学难题∙物理学卷
我参加了一万个科学难题物理学卷的编委,这本书本月中旬就要出版发行了。
我知道对编辑这本书有很多不同意见,即使如此,我觉得做这件事本身对写条目和读者来说正面意义还是比较大的。
我负责宇宙学部分,感谢那些为这部分写了文章的人。有部分文章不会在这一卷出现,但我们期待后面有新的一卷。
目 录
《10000个科学难题》序
前言
导入篇
宇宙学的黄金时代 李 淼 (3)
等效原理——物理学的基本原理 张元仲 罗 俊 (12)
牛顿反平方定律及其实验检验 罗 俊 (20)
射线暴能源 陆 埮 黄永锋 (30)
宇宙标准尺——重子声波振荡 张鹏杰 (41)
太赫兹波及其应用 曹俊诚 (48)
有粒子数反转与无粒子数反转激光 高锦岳 (52)
声学斗篷的隐身机理和物理实现 刘晓峻 程 营 (60)
声孔效应的物理模型 刘晓宙 程建春 (64)
金属玻璃中的科学 王永田 汪卫华 (69)
金属铁磁性的起源 田光善 (73)
量子蒙特卡罗模拟中的负符号问题 张世伟 赵汇海 向 涛 (81)
量子测量问题与量子力学诠释 孙昌璞 (86)
具有绝对保密性的量子密码通信 龙桂鲁 (95)
量子态及其隐形传送 张天才 (101)
相对论量子信息 蔡建明 周正威 郭光灿 (109)
量子质量标准 张钟华 (117)
光钟 ——用光波定义“秒” 马龙生 (129)
探寻核子结构 佘 俊 马伯强 (137)
原子核是否存在手性 孟 杰 (142)
原子核的滴线和核素新版图 叶沿林 曹中鑫 (150)
原子核的晕现象 孟 杰 周善贵 (155)
什么是湍流世纪难题? 佘振苏 (163)
反应扩散系统中螺旋波的失稳机制 欧阳颀 (175)
专题篇
化学稳定分子的有效减速与亚mK冷却问题 印建平 (183)
原子体系中的多体QED题 王治文 (185)
原子分子内部关联动力学实验观测 马新文 (187)
用超冷原子气体仿真超导体 熊宏伟 詹明生 (189)
广义相对论中的等效原理的实验检验 张保成 詹明生 (192)
高温稠密物质结构 袁建民 (194)
高温稠密物质辐射不透明度 袁建民 (197)
非玻恩-奥本海默近似问题 丁大军 (199)
超冷原子芯片 王如泉 (202)
中子星高能辐射的观测研究 李向东 (204)
宇宙中的中微子 袁业飞 (207)
宇宙学起源的引力波研究 朱宗宏 (210)
宇宙弦的演化 李 淼 (212)
宇宙磁场 韩金林 (214)
宇宙伽马射线暴的余辉 黄永锋 陆 埮 戴子高 (218)
宇宙第一代恒星 赵 刚 (221)
永恒暴涨是可能的吗? 朴云松 (224)
引力波探测 龚雪飞 罗子人 刘润球 (226)
一个宇宙学的全息理论 李 淼 (228)
星系的形成和演化 邹振隆 (230)
星系核心黑洞的形成和演化 王建民 (234)
弦宇宙学的初始条件问题 黄庆国 李 淼 (237)
弦论中宇宙弦产生的定量研究 陈 斌 卢建新 (239)
弦论中标准粒子模型的实现 李田军 (241)
物质自转与引力场的作用 张元仲 (244)
为什么时空是四维的? 卢建新 杨焕雄 (246)
微波背景辐射中的张量模的实验和理论 龚云贵 (249)
微波背景辐射谱的非高斯性的理论和实验 龚云贵 (251)
太阳系外行星系统:寻找遥远的世界 刘晓为 (253)
失踪的超新星遗迹 姜 冰 陈 阳 (259)
弱引力透镜宇宙学 张鹏杰 (263)
日冕物质抛射在日地空间的传播及其对地球的影响 方 成 (265)
日冕物质抛射 汪景琇 (267)
基本物理常数会不会变化 黄志洵 (272)
黑洞转动能量的提取 汪定雄 (274)
黑洞熵的本质问题 卢建新 陈 斌 (278)
黑洞的吸积与外流 卢炬甫 (281)
伽马射线暴的激波磁场与加速机制 张家铝 (283)
伽马暴宇宙学 戴子高 王发印 (286)
超高密度光子 李福利 (288)
磁能释放的有效机制——磁重联 陈鹏飞 (291)
超新星遗迹是宇宙线的起源吗? 萧 潇 陈 阳 (295)
超新星的爆发机制 彭秋和 (299)
超弦理论的景观图像 杨焕雄 卢建新 (306)
超弦理论的基本表叙和有限性 朱传界 (310)
超对称暗物质之谜 杨金民 (312)
暗物质湮没信号的多波段探测 黄 峰 陈学雷 (313)
暗物质的性质 毕效军 (315)
暗能量的物理本质和反物质的丢失之谜 张新民 (317)
自发辐射相干效应的实验验证 高锦岳 (322)
能够实现打破衍射极限的远场成像吗? 周 磊 (324)
介观尺度上光的约束与传输 童利民 龚旗煌 (325)
光的本性问题 佘卫龙 (328)
光传播中的光谱不变性和偏振不变性 赵道木 (333)
光波在金属基界面的传播特性 陈良尧 (335)
固态有机半导体电泵浦激光 秦国刚 (337)
固态介质中的原子相干效应研究 高锦岳 (338)
包含地址信息的全光缓存器 吴重庆 (340)
太赫兹电磁波传输研究中面临的困难 许伟伟 周 雷 (342)
双复纤维的性能表征及反射率的计算 顾兆旃 (344)
基于各向异性人工电磁材料的介质导波结构及慢波传播 冯一军 姜 田 (346)
母配分系数递推关系的破解 鲍诚光 (348)
关于得到高维可积模型的一个新猜想 楼森岳 李金花 (350)
Yangian表示论与求解非线性模型 白承铭 葛墨林 (352)
Navier-Stokes方程和Euler方程的与自然灾害相关的环流解 楼森岳 黄 菲 (354)
粘接界面特性及粘接强度超声定量无损评价 李明轩 (356)
噪声对人烦恼的作用机理和模型 邱小军 (358)
亚表面成像的扫描探针声显微技术 钱梦騄 (360)
声致发光的发光机制 屠 娟 陈伟中 (362)
声逆散射问题 陶智勇 李风华 (364)
声波在岩石中的传播 张海澜 (366)
人类听觉系统识别声音的物理机理及其定量表达 陈克安 (368)
热声系统中的声传播问题 屠 娟 (370)
颗粒介质中的声散射 钱祖文 (372)
海洋声场频率-空间特性研究 李风华 (374)
高强聚焦超声肿瘤治疗过程中的无损温度监测 屠 娟 刘晓宙 (375)
复频及频率可调超声换能器 林书玉 (377)
复合材料早期疲劳损伤的超声评价 邓明晰 (379)
非线性驻波声场的数学模型和理论 刘 克 (381)
低频声波的吸收和隔离问题 程建春 邱小军 (383)
超声制备纳米材料的声空化机理 刘晓峻 (385)
超声振动对接触界面摩擦特性的影响 周铁英 陈 宇 傅德永 (387)
超声能量作用机理及声化学 沈建中 (390)
超声分子成像的高敏锐度检测技术 章 东 (392)
自驱动粒子自组织的非平衡统计物理 施夏清 马余强 (394)
细胞骨架的组织机理 马余强 施夏清 (396)
生物膜组织和微脂筏的形成 马余强 (399)
胶体颗粒体系中的可见光局域化 周鲁卫 田矗舜 (401)
流感病毒的进化动力学之谜 Luca Peliti 徐 悦 周海军 (404)
颗粒物质的动力学问题和统计力学描述 厚美英 缪国庆 (407)
电(磁)流变液的稳定性 周鲁卫 (410)
蛋白质链是如何折叠成为天然结构的? 王 炜 (413)
玻璃质动力学过程与玻璃化转变机制 黄以能 薛 奇 周海军 (416)
DNA超拉伸形变的机理 周海军 (420)
用统计物理学方法处理约束满足问题面临的五个挑战
Mikko Alava Erik Aurell 周海军 (422)
聚合物晶体生长动力学 胡文兵 (428)
质子交换膜燃料电池内的水传输问题 叶 强 郑 平 (430)
微纳通道中液体的传输 郑 平 吴慧英 (432)
微纳通道中相变传热 郑 平 吴慧英 (434)
微纳米尺度流体流动与传热的格子-玻尔兹曼模拟 赵天寿 石 泳 (436)
热流科学中多尺度多物理场过程的数值模拟 洪芳军 郑 平 (438)
燃料电池中与电化学反应耦合的热传输问题 赵天寿 陈 蓉 (440)
燃料电池中多相多组分传输过程的模拟 赵天寿 杨卫卫 (442)
纳米尺度下辐射传热显著增强的实验证实 张卓敏 符策基 (444)
两相流体在多孔介质内的传输问题 郑 平 叶 强 (446)
利用微米与纳米结构控制热辐射的发射及吸收 张卓敏 符策基 (448)
有关扫描隧道显微镜(STM)方面的一个问题 高鸿钧 (450)
现代电子显微学尚未解决的问题 李建奇 (453)
自由空间的团簇是如何形成的? 沙 健 (456)
自旋液体是否存在? 寇谡鹏 (457)
重费米子化合物中的非常规超导与量子临界性 袁辉球 (459)
复杂纳米结构的几何形貌和电子结构的预言 何力新 (462)
一维量子自旋链系统在任意边界磁场中的严格解 曹俊鹏 (464)
维度对强关联电子体系性质的影响 郭建东 (465)
为什么严格的多体波函数计算不能给出超导态,而简单的BCS平均场
计算却能给出超导态? 熊诗杰 (467)
二维电子系统在微波辐照下的零电阻现象 杨昌黎 谢心澄 (468)
拓扑序量子相变的普适性问题 寇谡鹏 (471)
波函数在环境中的退相位速率在低温下是否饱和? 熊诗杰 (473)
铜氧化物高温超导体赝能隙起源的探索 李建新 (474)
铁基高温超导电性与机理 王楠林 雒建林 (476)
非均匀费米超流体的FFLO态 陈 焱 (478)
太阳能替代传统能源可行吗? 骆军委 李树深 (480)
手性起源与手性催化的本质 薛其坤 张 翼 王以林 (483)
时间反演对称性的实验检测——寻找原子固有的电偶极矩 卢征天 (485)
三维多体模型的精确解 孙 鑫 (488)
如何刻画量子相变和拓扑有序? 张广铭 (489)
如何刻画量子混沌? 王晓光 (491)
溶液中蛋白质分子的电子结构的第一性原理、全电子、从头计算 郑浩平 (493)
热电材料机理和实用化问题 陈仙辉 (495)
缺陷支配氮化铟的基本性质吗? 史俊杰 (498)
轻元素材料的优异性质及其潜在的光电子学应用 白雪冬 (500)
强电声子相互作用体系的小极化子 封东来 (502)
凝聚态物质中准粒子的波粒二象性 姬 扬 (504)
能够制备出具有本征室温铁磁性的稀磁半导体吗? 赵建华 (506)
能够实现激子玻色爱因斯坦凝聚吗? 李树深 (508)
纳米硅热电材料 蒋最敏 (510)
锰氧化物的庞磁电阻机制 盛 利 (512)
量子点接触中的“0.7结构” 孙庆丰 (514)量子尺寸效应作用下的金属薄膜表面催化研究 马旭村 (516)
可放大自旋极化晶体管 姬 扬 赵建华 (519)
晶体管会停止发展吗? 骆军委 李树深 (521)
金属与合金的中温脆性 徐庭栋 (523)
介观环中的持续电流的实验观测值与理论值有较大差距的疑难 李有泉 (526)
交换偏置 胡经国 金国钧 (527)
固体材料的轨道磁性 施均仁 (529)
高温超导体中的涡旋玻璃相 陈庆虎 (531)
高温超导体的配对机制是什么? 封东来 (533)
高温超导隧道结的制备技术 陈 健 (535)
高温超导电性机理 冯世平 张 酣 (537)
高温超导材料中的等离子体振荡和太赫兹辐射 陈 健 (539)
菲波纳契双螺旋是锥面上的最小能量构型吗? 曹则贤 (541)
二维石墨中的电导率极小问题 盛 利 (544)
二维电子系统在零磁场下的金属绝缘体转变问题 盛 利 (545)
多铁性物理 刘俊明 (547)
电脉冲引起的可逆电阻变化现象 赵宏武 (549)
单个纳米结构的操纵与测量 白雪冬 (551)
磁性异质结中的隧穿磁电阻的零点异常 盛 利 (553)
超越LDA的第一原理计算方法 方 忠 (555)
超冷费米原子中的色超流性 杨师杰 (557)
超导量子干涉器件应用中的几个问题超高密度光子 郑东宁 (559)
冰表面融化的动力学过程研究 潘 鼎 王恩哥 (561)
半导体纳米复合结构中的电子态和发光行为 吴兴龙 (563)
STM单原子/分子操纵及在纳米科技中的应用 马旭村 (565)
信息处理的物理极限与量子热力学 孙昌璞 (568)
囚禁离子光频标 高克林 (571)
腔QED量子计算 郑仕标 郭光灿 (574)
量子直接安全通信的关键问题 邓富国 龙桂鲁 (575)
量子因特网 郭光灿 (577)
量子信息中的数学问题 杜鸿科 (578)
量子信息启发的量子态操纵基本问题 孙昌璞 (580)
量子信息启发的固体系统量子态操纵的基本问题 孙昌璞 (586)
量子信道 周祥发 郭光灿 (591)
量子芯片 涂 涛 郭国平 郭光灿 (593)
量子相变与量子纠缠中的一些有待解决的问题 顾世建 林海青 李有泉 (595)
量子算法和量子计算的复杂性 刘旭峰 (597)
量子器件中的1/f低频噪音问题 游建强 (599)
量子纠错和量子编码 冯克勤 (601)
量子计算机 郭光灿 (605)
连续变量量子信息的关键科学问题 彭堃墀 谢常德 张 靖 (613)
离子阱量子计算 冯 芒 高克林 (615)
绝热量子计算 龙桂鲁 (618)
基于固态光学微腔的量子信息处理器 肖云峰 韩正甫 郭光灿 (621)
基于超导量子比特的量子计算、量子信息的实现 孙国柱 (623)
宏观物体的退相干与量子宇宙的经典约化 孙昌璞 (625)
拓扑量子计算 虞 跃 (627)
单原子的光学精密操控 张天才 (630)
超冷极性分子气体 易 俗 (633)
超冷费米气体中BCS-BEC渡越 张 靖 (635)
超导量子比特和固态量子计算的物理实现 于 扬 (637)
表面等离子体基元与量子信息 任希锋 郭国平 郭光灿 (639)
用“瓦特天平”法实现量子质量基准 张钟华 (642)
光子有静止质量吗? 罗 俊 (647)
半导体激光器光谱结构模型及实验验证 祝宁华 (656)
光电子器件测试中第一个校准标准 祝宁华 (659)
用基本物理常数建立国际单位制SI的基本单位 陆祖良 (662)
精细结构常数是否随时间变化? 徐信业 (667)
重原子核自发裂变 许 昌 任中洲 (669)
质子-中子形状退耦现象 周善贵 (671)
原子核形状相变的微观机制 周善贵 (673)
原子核三体模型 许 昌 任中洲 (675)
原子核的集团结构和集团放射性 袁岑溪 焦长峰 许甫荣 (677)
银河系星际空间中大量26Al核素起源的疑难问题 白希祥 柳卫平 (680)
形变原子核中的晕现象 周善贵 (682)
为什么迄今实验发现约40个Λ超核而只发现一个Σ超核? 宁平治 (684)
同核异能态与可能的伽马激光 许甫荣 刘红亮 (686)
梯度方法能否用于求解Dirac方程? 孟 杰 张 颖 (688)
手性原子核是否存在? 孟 杰 亓 斌 (690)
是否存在描述原子核结构的统一模型? 孟 杰 尧江明 (692)
弱束缚原子核与连续态 周善贵 (694)
弱束缚核反应中的多步过程 卢 飞 叶沿林 (696)
如何在坐标空间求解核物理中耦合的微分积分方程组 孟 杰 李志攀 (698)
如何由ΛN二体相互作用计算Λ超核能谱精细结构? 宁平治 (700)
人类能在近期登上超重岛吗? 周小红 (702)
耦合常数的解析延托方法对变形原子核的共振态是否适用? 孟 杰 李志攀 (705)
年轻超新星遗迹与钛44 陈 阳 周 鑫 (707)
聚变堆结构与功能材料的特性 王宇钢 (709)
近库仑势垒重离子反应的异常现象 张焕乔 (711)
极端丰中子中重核区核结构壳效应可能的弱化和消失 黄亚伟 许甫荣 (714)
恒星中氢燃烧的点火反应 白希祥 柳卫平 (717)
核介质下的中子耦合 吕林辉 叶沿林 (719)
核废料长期安全存储对材料有什么样要求 王宇钢 (721)
电子与原子核散射 董铁矿 任中洲 (723)
低能离子生物效应是由直接作用引起的吗? 王宇钢 (726)
从Λ超核能谱精细结构可以提取哪些新知识? 宁平治 (728)
超核中的新物理 孟 杰 吕洪凤 (730)
K核深束缚态存在吗? 宁平治 (732)
中微子质量起源问题 晁 伟 邢志忠 (734)
质子自旋危机 马伯强 (736)
质量起源问题 朱守华 王 青 (738)
整体对称性和局域对称性 张大新 (741)
原子核中相对论对称性——自旋及赝自旋对称性的物理起源 孟 杰 梁豪兆 (743)
宇宙早期的QCD相变过程 徐仁新 (745)
宇宙线中存在奇异滴吗 徐仁新 (747)
有限量子多体系统平均场近似中的对称性恢复问题 孟 杰 尧江明 (749)
用AdS/CFT对偶方法研究强子物理和强耦合夸克物质 黄 梅 (751)
寻找胶子球 赵 强 (753)
相对论平均场理论中引入交换项会带来什么新物理? 孟 杰 张 颖 (755)
相对论核多体问题中的pp和ph相互作用能否统一 孟 杰 孙保元 (757)
统一场论中的规范等级问题 吴岳良 (759)
轻子味混合与CP破坏 张 贺 邢志忠 (762)
强子作用朝前区的多粒子产生 丁林恺 (764)
量子场论中的基本问题 吴岳良 (766)
量子场论的严格解 王 青 (768)
夸克星 徐仁新 (769)
夸克和胶子是如何构成核子的? 邹冰松 (771)
核子的奇异夸克反夸克不对称性 马伯强 (773)
格点量子色动力学的非微扰研究 刘 川 (775)
费米-杨介子存在吗? 闫沐霖 (776)
对称性和对称破缺机制 吴岳良 (778)
从味对称性理解费米子质量等级和味混合 丁桂军 闫沐霖 (780)
超高能宇宙线中微子寻找 何会海 曹 臻 (782)
超高能宇宙线中微子实验寻找振荡到 型中微子的证据 曹 臻 (784)
超对称存在吗? 刘 纯 (786)
QCD在有限温度有限密度的相结构及强耦合夸克物质 黄 梅 (788)
QCD的非微扰动力学 吕才典 (790)
Lorentz 对称性破坏了吗? 肖 智 马伯强 (792)
衰变中的CP破坏及相关问题 高道能 (794)
CP破坏的起源、机制和宇宙学的关系 吕才典 (796)
五夸克态是否存在? 马伯强 (798)
1PeV以上宇宙线的成分 朱清祺 曹 臻 (800)
真核细胞SOS信号通络的相应选择机制 欧阳颀 (802)
细胞调控和信号途径的动力学研究 成 章 王 炜 (804)
湍流反应流 张 健 何国威 (806)
湍流:模型与计算 唐少强 (808)
声子热传导的微观机制及低维材料的热传导规律 赵 鸿 张 勇 (810)
生物分子进化的定量描述 欧阳颀 (812)
能否利用随机共振机制提高弱信号接收的信噪比 胡 岗 郑志刚 (814)
螺旋波动力学与心颤控制 欧阳颀 (817)
轨道扩散与太阳系稳定性 孙义燧 周济林 (819)
功能相关的蛋白质非线性构象变化 王 骏 (821)
复杂生物系统的鲁棒性与可进化性 史华林 (823)
辅助因子如何调控的蛋白质结构与动力学过程? 王 炜 (825)
非线性波传播的界面效应 胡 岗 郑志刚 (827)
对流暖云中的湍流起伏场究竟如何影响到大云滴的生成? 温景嵩 (829)
球状闪电的等离子体物理模型 曾 立 (831)
惯性约束聚变点火和超新星爆炸 叶文华 (833)
光学超晶格中冷原子的量子态 刘伍明 (835)
编后记 (837)
2009年6月12日 21:58:19
中学生(Sauo-peng Kowh)
这孩子好学精神可嘉,
我就粗答一下。
1:自然界是否存在五种以上的基本作用力?
肯定有找不到。
2:运动物体的温度会改变吗?
仅仅运动不会。
4:为什么时间具有方向性?
物质同时真实的存在叫现在,现在真实的物质具有变化的趋势,这个趋势受物质的性质决定。
5:为什么热水比冷水冻结快些?
热水中分子团小在冷却过程中还没来得及形成大分子团就开始形成冰晶,冷水中分子团大,一边破坏大分子团一边结晶就慢了。
7:质量的真正起源是什么?
一般指粒子组成物在空间等方面的可变特性的对应量。
10:质子寿命有多长?
不碰它无限寿。
11:真空的本质是什么?
一种物质构成,和你看到的实物一样是物质的构造产物。
14:引力能否用量子论来描述?
和电磁场一样一般不用量子化描述。
15:能否将引力和其他几种相互作用统一起来?
它们的起源差距比较远,不需要。
16:宇宙会一直膨胀下去吗?
基本不膨胀。
17:时间机器能造出来吗?
绝对不能,违反了物质变化趋势的规律。
18:宇宙大爆炸的量子起源是什么?
没有宇宙大爆炸。
19:我们的宇宙是否存在兄弟姐妹?
有的但你不需要知道,因为知道也和不知道一样。
2009年6月13日 8:38:53
记性不好 :
上面的问题来自自然杂志的发表,上面那些是其中一小部分.其中一个的解决都会导致一场物理学革命
2009年6月13日 10:53:50
同意‘记性不好’的大部分解答。但中学生的有些问题不是地道的“物理问题”,其解答反映的只是对待物理理论的一种观念取向。例如
1:自然界是否存在五种以上的基本作用力?
我的观点:现在无法解答。因为实验上不知道以后会在一些极端情况下看到什么;理论上并未找到确认了的相互作用的“元素周期表”,不知这个表是否已填满。但也不能盲目地构造有关理论,因为成功的可能性只有一亿…亿分之一。我的态度是在现有框架下保持开放头脑。
3:为什么物理学的基本方程具有时间反演不变性?
只对线性理论是对的,非线性旋量方程就没有。
7:质量的真正起源是什么?
质量既不是基本的也不是严格定义了的复杂概念,必须首先回答怎样完全描叙一个粒子系统。
11:真空的本质是什么?
几乎每个人对‘真空’都有一个概念。我的观点:世界=时空+物质:时空属性由坐标+度规描叙;物质属性由场量+作用系数来描叙。只有这样,研究才能无歧义地深入下去。
18:宇宙大爆炸的量子起源是什么?
大爆炸起点是爱因斯坦方程忽略95%右端项后再对物态方程作近似得到的解,哪能把这玩意儿当真理。量子场论与其看着物理理论还不如看着求偏微分方程近似解的计算方法。
2009年6月13日 11:52:24
45 辜英求
我是外行,谢谢辜老师指教。
中学生(Sauo-peng Kowh)
好的,我知道了。
2009年6月13日 15:51:29
楼上的,讨论问题千万别说“指教”,那些只是我的一些思考。
和您比我才真是外行,从您的解答立即可看出深度。
2009年6月13日 19:56:15
47 辜英求
辜老师您就别谦虚了,物理是您和李老师的专业,我们顶多算是串门的学徒,在这块地盘上你们才是真正的大师,您就别谦虚了,以后您和李老师有空我们还要向你们多请教。
2009年6月13日 20:02:24
请问。。学数学的对学物理有什么帮助么?我从小就喜欢数学,曾经也获过不少奖,我不知道我能不能进入物理这个领域。
2009年6月13日 21:43:31
楼上的,如果你觉得对数学的感觉好,建议学好数学后,再作有物理背景的理论研究,这样很稳妥,而且可出很好的成果,左右逢源。
搞基础物理象赌博一样,要很好的感觉,还要很顽固,而且赌输的概率很大。
具体物理问题的解答也就用到微积分和一些代数知识,因为物理是量化的科学。但一般性结论非得数学大师才解决得了。现代数学思想对解决物理问题比任何定理都重要得多。
2009年6月14日 9:42:24
辜英求:
人们一直对”光是以光速传播的吗?” 感兴趣. 前者是指真实的光速, 后者是指狭义相对论洛仑兹变换中的常数.
其实, 狭义相对论没有必要提到”光速不变”假设. 狭义相对论在推导洛仑兹变换过程中, 中途又引入了一个”公理”, 即其他任何能量或信息传播的速度都小于这个”不变的光速”.
既然如此, 传统狭义相对论实际包含了三个假设,而不是两个假设: 1\相对性假设, 2\光速不变假设, 3\其他物质能量和信息的速度都小于光速的假设.
第3个假设如果去掉, 则会带来无穷大问题, 或带来虚数. 至于是否存在违反第3个假设的物理上有意义的内容, 目前还不确切知晓.
如果坚持第3个假设, 那么, 实际上, 第2个假设, 即光速不变假设, 是多余的, 违反了奥卡姆剃刀原则.
因为, 第3个假设意味着, 任何物质能量信息的传播速度都有一个上限. 这显然是一个物理定律. 又根据相对性假设, 物理定律在各惯性系有相同的数学形式, 于是, 速度的上限对所有的惯性系来说就是一个常数. 因此, 再采用光速不变假设就是多余的.
2009年6月14日 10:15:51
abada:
作为物理结论,您提的三条都是对的,问题是其中的概念不纯,所以引起误解。如第二条用到光和光速,而这些概念是学了电动力学和量子力学后才能理解其本质的,但这些理论又是建立在相对论基础上的。这里有逻辑循环,即使没有矛盾也容易误解。至于第三条,用到能量信息等概念,更加复杂。所以我觉得讲时空理论,就应直接从Minkowski时空几何开始讲。这样在逻辑简单清晰,而且所有成熟理论都是这种结构。
2009年6月14日 10:48:34
abada:
第3个假设如果去掉, 则会带来无穷大问题, 或带来虚数. 至于是否存在违反第3个假设的物理上有意义的内容, 目前还不确切知晓.
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
有,也就是本体论信息超光速,但是这不是一个多么惊讶的问题,因为在我们理论中,光速将不再是一个基本的问题,而被包容其中。我写了博文〈Information and gravitational〉,不知道你怎么看我的观点:
http://blog.sina.com.cn/xpengguo
谢谢
2009年6月14日 11:23:40
abada:
根据上面的观点,那么引力的量子本质是信息的流动和聚集,以及丢失表现出来的,而不是广义相对论认为的时空弯曲的结果。当然这里的信息与弯曲几何以及几何规范理论存在深刻的联系
2009年6月14日 11:55:24
谢谢辜老师的提点。。我也觉得似乎有的人天生就有物理的悟性,一种天然的实际派。。如果说数学是最高阶抽象的话,也许我更适合活在柏拉图的世界中。
2009年6月14日 20:16:38
先学科学理论,再领悟自然很难.认识自然再看相对论.量子力学,超弦理论,存在不足和错误.
2009年6月14日 21:10:53
辜英求:
看了你的PDF, 可知在狭义相对论框架内, 你等于是把洛伦兹变换直接做为公理. 这样似乎只要一个假设就够了, 而不是2个,更不是3个.
其实不然.
比如, 在你的数学推导中, 包含除以 [根号(1-V^2)]的步骤. 如果没有预先假设v不等于1, 那么, 你这个步骤就是数学上非法的.
另外,在你的数学推导中, 还包含 t = [根号(1-V^2)]T. 那么, V是否允许大于1, 或说t能否取虚数值? 纯数学上并没有限定不能出现虚数. 而如果你限定不能出现虚数t, 则等于是增加了一个假设.
如果允许虚数时间, 那么虚数时间的操作定义是什么? 即如何测量之?
所以, 狭义相对论的假设最少是2个,而不是1个. 即:
1、相对性原理,
2、速度存在极限c的原理(与c是否是真实的“光速”无关)
结论还是: 你可以用其他公理(或说假设)来置换这两个公理, 但却难以减少公理的数量.
2009年6月15日 9:35:55
abada: 有些最基本的数学运算是默认的,如等量加等量其和相等。
1+3维闵氏几何坐标是在实域内取值的;合法的坐标变换必须1-1对应。
你再看看论文。
2009年7月25日 7:08:43
一般般的选题
2010年1月17日 18:47:28
这本书很贵的,电子书也下不来。不过我看看目录,大部分都应该看不懂的。
2010年1月17日 21:38:40
Marcus Lee:
嗯,态度是对的,只买合适的。
这本书喜欢看懂的人会买,再贵也会买
2010年3月9日 9:31:58
李淼先生:
看过“科学松鼠会”2009年对你的“圈圈坐”的采访。
我的问题是:如何向“10000个科学难题”提问?
第2批“10000个科学难题”已开始征集。这次为天文学、地球科学和基础生物学问题。
但报上所载的网站
www.10000nt.cn
我无法进入。
你如果能进入相关网站,或是直接能把我的问题向他们提出,不胜感激之至。
我的问题很普通,但在网上未找到答案:
为什么有些鸟类只会双脚并起来跳,如麻雀?有些鸟类只会两脚分开像人类那样走,例如孔雀和鸵鸟?还有些鸟类则既能跳又能走,如喜鹊?
以上鸟类的走或跳都是指在平地上。至于在2根树枝之间,基本上所有的鸟类都是跳着过去的。
喜鹊既能跳又能走,是我在“科学松鼠会”发问后其他网友告知的。可看有关视频。
谢谢!
perry1