时空对称性与守恒律_下篇_经典电动力学

8、时空的相对性与绝对性原理

8、时空的相对性与绝对性原理 问题导引：牛顿的绝对时间和空间与爱因斯坦的相对时间和空间之间存在什么关系？ 以太观念并没有死掉，它不过是一个还未发现有什么用处的观念，只要基本问题仍未得到解决，必须记住这里还有一种可能性。─狄拉克 在时间观念上，作为现代物理学两大支柱的相对论和量子力学一直存在着抵触。量子力学在绝对意义上使用时间的概念，而相对论认为这是不允许的。正如狄拉克所说：“这里我们就碰到了巨大困难的开头。……这个抵触是最近四十年来物理学的主要问题。”【3】按照Einstein的想法，不能说相对论提供了详尽的世界图景，它只是提供了这幅图景所应当服从的某些要求，而且没有指明空间与时间的本质及区别。因此相对论本身并不是一个理论，而是对物理学理论的一个要求，空间与时间应当是绝对性与相对性的统一。 相对空间、相对时间、相对space-time是绝对空间、绝对时间、绝对space-time的表现形式【1】。绝对space-time由相对space-time组成，无穷个相对space-time组成绝对space-time，在研究两个物体的相互作用时，可以把第三个物体激发的相对space-time作为绝对space-time（此时绝对空间并不均匀，绝对时间流速也不均匀）。这一点类似于地理学中的高度都是相对的，但是若以海平面为基准，则可以成为绝对高度。地方时是相对的，但是倘若规定一个标准，则可以认为是绝对的，例如中国的北京时间。 根据这一观点可知广义相对论的正确，例如不是物质存在于空间、时间中，而是物质具有空间和时间的广延性，当一个物体消失时，它所激发的相对space-time消失，但是绝对space-time依然存在。因此绝对时空有宇宙中所有的场——相对时空组成，真空是绝对space-time，Newton的绝对space-time观有其正确性的一面，因此Einstein认为场论未能成功地提供整个物理学的基础。Einstein的相对space-time观与Newton 的绝对space-time观分别看到了问题的一个方面，有一定的局限性，因此应正确理解space-time 的绝对性与相对性的辩证关系。广义相对论中的以太其实就是绝对时空，一个物体在宇宙中其它物体激发的相对时空的总和——绝对时空中总是沿着短程线在运动。 在宇宙的展现过程中，相对空间与绝对空间各司其职，两者对事物的作用以绝对空间为主，以相对空间为辅，尤其在低速世界中是这样。因为物质对space-time结构的影响极其微弱，只有在具有大引力质量的天体的周围才能找到。弯曲space-time中的space-time 流形坐标的意义，是长期困扰相对论理论的最基本的问题之一。如果区分两类space-time 坐标，一类不能与直接测量相联系，纯属数学描述引入的space-time坐标，另一类能与直

真理的绝对性和相对性

任何真理，既具有主观性和客观性，同时又具有绝对性和相对性。马克思主义，毛泽东思想，邓小平理论是指导科学社会主义事业的客观真理。要知道其指导意义体现在哪些方面，必须知道客观真理的绝对性和相对性表现在哪些方面。其具体表现如下： (一)真理的绝对性 真理的绝对性也叫绝对真理，是指真理作为主客观的统一，其内容具有客观性、确定性，其发展具有无限性。具体来说，绝对真理包含两方面涵义： 1.真理的内容是客观的、主客观的统一在其所适应的范围内是不可否定，不可推翻的，这一点是无条件的，绝对的。 2主观在向客观无限地走近、接近，这是绝对的。绝对真理存在于无限的时间过程中，而不是存在于某一有限的时间点上。承认了世界的可知性，也就是承认了真理的绝对性。 （二）真理的相对性 真理的绝对性，使我们能够把真理和谬误区别开来，把可知论和不可知论区别开来，使我们在思想中对真理具有坚定信念，但不能因此而走向独断论。因此我们必须承认真理同时具有相对性。 1.从范围上看，任何真理都是对世界整体中某一部分，片断的正确反映。真理不是对整个世界或宇宙大全的认识，任何真理都不能穷尽对无限世界的认识。这一点表现出真理的相对性，局限性。

2.从程度上看，任何真理对认识对象的正确认识都是近似的。就是说，和客观的符合只是一定程度，一定水平上的符合，不是丝毫不差的符合。这表现出真理的相对性。因此，真理性的认识有待于深化。 真理是由相对走向绝对的永无止境的发展过程，任何真理性的认识都是由相对真理向绝对真理转化过程中的一个环节。马克思主义，毛泽东思想，邓小平理论具有与时俱进性，从创立开始就不断的完善和深化，体现出真理的相对性。 掌握绝对真理和相对真理辩证关系原理具有重要意义：首先，这一原理指导我们树立对马克思列宁主义、毛泽东思想，邓小平理论的科学态度。马克思列宁主义、毛泽东思想作为客观真理也是绝对真理和相对真理的辩证统一，因而对待马克思列宁主义、毛泽东思想的正确态度应该是既要坚持又要发展。鼓吹马列主义、毛泽东思想的真理已经“过时”的自由化观点，或者认为马列主义、毛泽东思想的真理不用发展的教条主义观点都是错误的。 由于真理在广度上的有限性，条件性，因而任何真理只能是主观对客观事物相对真确的反应，在以马克思主义，毛泽东思想，邓小平理论为指导时，要坚持理论联系实际，不断深化和发展。坚持真理的绝对性和相对性的对立统一。

时空平权的绝对性与相对性

二、space-time平权的绝对性与相对性 摘要: 本文依据相对论的理论基础，发展了space-time平权问题，把时间单位与空间单位统一起来，提出了时空转化的问题，使国际7个基本物理量减少 为6个。 关键词：space-time平权、狭义相对论、国际基本物理量、宇宙量、多普勒效应 （一）、space-time平权的绝对性 人们对科学大师们景仰和崇拜的同时却忘了最该向 科学大师们学习的一点：以真正科学的精神对待已有的理论体系。历史的经验告诉我们，物理学的突破，有一定的客观规律。这就是如日本物理学家武谷三男教授和坂田教授所总结的，物理学的发展往往表现为“三阶段”，亦即首先进入“现象论”阶段，其次进入“实体论”阶段，最后进入“规律论”的阶段，亦即最终突破了物理学的基本规律。物理学在基本规律已确立以后，就转入应用。狄拉克于1937年提出了著名的大数假说，其内容是：“自然界出现的任何两个很大的无量纲数是彼此相关的，他们都由一个简单的数学关系相联系”.“年、月、日、时、分、秒”之时间单位的天文物理意义，是对地

球自转及公转运动过程（趋势）的描述或记录方式。可见，地球时间的本质，实际上就是地球在太阳系空间中的运动进程。时间就是天体在轨道空间中的位置及其连续不断地改变的过程，时间的流逝就是天体在太空空间中的运动及其变化和勇往直前地推进过程。进一步地，时间的天体运动本性，必然表现为单向不可逆并持续不断的特性。因此，时间的概念是对天体运动规律及特性的一种描述方式。结论：时间就是天体的空间位置及运动。人们根据相对论认为空间与时间等价把国际基本物理量减少1个，这早在20世纪中就这样规定了，是用稳定铯原子波长来定义长度的，世界各地的各种非铯和铯原子钟都要和巴黎的铯原子种来校对时间长度（即=完成空间长度校对）。因为在相对论时空下,空间是时间的函数,从物理学讲它们的自由度是一，其中一个变量完全可以替代另一个变量。根据狭义相对论时间空间是不等价的，相对论只是揭示了时空是一个整体，时间和空间有联系。 现代标准宇宙学理论建立在爱因斯坦引力场方程和罗伯逊—沃克度规的基础上，按宇宙学原理，物质分布均匀和各向同性时，宇宙时空具有最大的对称性。而具有最大对称性的时空结构由罗伯逊—沃克度规描述，其形式为：

真理的绝对性和相对性及其辩证关系 马克思主义基本原理

真理的绝对性与相对性观点评析 观点一：我所想到的科学知识的增长并不是指观察的积累，而是指不断推翻一种科学理论，有另一种更好的或更合乎要求的理论取而代之。 这种观点不太合理。 科学知识是是非常广泛的一个包括了太空探索、科学历史、生命科学、军事科技、科幻世界、健康饮食、科普学术等知识。当然也包括观察积累，形成感性的认识。 而科学理论，是对某种经验现象或事实的科学解说和系统解释。它是由一系列特定的概念、原理以及对这些概念、原理的严密论证组成的知识体系，是一种感性认识。而这种感性认识是科学知识的重要组成部分，正确的科学知识作为真理的一种表现形式，是有相对性的。任何真理，任何科学知识都会，它只能对无无限的物质世界发展的某一阶段、某一方面、某一层次的认识，因而是有限的。 例如历代学者关于加速度的研究就体现了这一观点。 古希腊哲学家亚里士多德通过生活中的常识，在同等条件下金属片比纸张下落得快，得出结论，物体下落的快慢是由他们的重力决定的，物体越重，重力加速度越大，下落得也越快。这个认识是建立在现实的基础上的，在当时为人们所广泛接受。 可是两千年以后，另一位物理学家伽利略对此提出质疑，他根据不同重力的物体几乎同时落地的事实推翻了亚里士多德的观点，提出

自由落体是初速度为零的匀加速直线运动，由此建立了自由落体定律。 而后世的牛顿总结了伽利略等人的研究成果，进一步发展了这一理论，概括出一条重要的物理定律：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是牛顿第一定律。 可是它还有发展的空间，爱因斯坦证明了牛顿力学的局限性，它只在宏观低俗的情况下适用，当涉及一些高速或离子等物质的运动的时候，就不太科学了！此时物体的质量会发生变化，而爱因斯坦不仅提出了那囊括牛顿力学的，适用范围更加广泛的相对论。 由此可见，尽管任何真理都包括着同客观对象相符合的客观内容，是绝对的、无条件的。但是，它也具有一定的相对性。任何真理，任何科学知识，由于受到人类实践水平和范围以及认识能力的限制，它的作用范围都是是有限的，体现了真理的相对性。 观点二：科学也像人类思想史一样，只不过是一些靠不住的梦幻史，顽固不化史，错误史。科学确是这样一种也许是唯一的——人类活动，有了错误可以系统地加以批判，并且还往往可以加以改正。 这一句话也不太合理。 科学真理的正确程度是有限的，是相对的。第一句话，体现了科学的相对性，但是它完全否定了真理的绝对性，割裂了二者的

对称性与守恒定律

第七章 对称性与守恒定律 * §7.1 守恒量的平均值和测量取值几率 ⒈ 力学量平均值随时间变化的方程 在本征态中，如果测量力学量F ，则每时刻都可测得确定值。而在任意状态(),x t ψ中测量，力学量F 一般不显含时间t ，则在每一时刻测量结果一般没有确定值。但(),x t ψ可以按F 的本征态系n φ做完全展开，所以测量F 本征值的几率是确定的，有确定的分布。这样，每一时刻在任意态(),x t ψ下，力学量F 有确定的平均值。在定态下，不显含时间t 的力学量算符F 的平均值不随时间变化。 (),x t ψ：t 时刻的任意状态（归一化的） F ()()?,,x t F x t ψψ=()()*?,,x t F x t dx ψψ=? 其中(),x t ψ和?F 都可能是时间的函数，则F 也可以是时间的函数。 量子力学中，讨论力学量随时间的变化是通过讨论力学量的平均值随时间的变化来反映 的。?F F ψψ= dF dt () ?? F F t t ψψψψ??=+? ? ???F F F t t t ψψψψψψ?????= ++ ?????? 利用含时薛定谔方程 1?H t i ψψ?= ? ?11????F H F F H i i t ψ ψψψψψ ?=++ ? ?11????F H F FH i i t ψψψψψψ?=-++? 利用?H 的厄密性??H H ψ?ψ?=

? 11????F HF FH i i t ψψψψψψ?=-++? ( ) ?1????F HF FH i t ψψψψ?=-+? 1??,F F H t i ???= +??? 即 1??,dF F F H dt i t ???=+? ?? 力学量平均值随时间变化的方程。 ⒉ 守恒量 ⑴ 定义：在任意状态下，力学量的平均值不随时间变化，即为与时间无关的常量。 数学： 0dF dt = （F 与t 无关的常量） ⑵ 力学量守恒的条件 0F t ?=?说明?F 不显含时间t （?0F t ?=?）（?F 不显含t ， ?0F t ?=?而?dF dt 不一定为0） 不特别声明，一般?0F t ?=?，如?r ， ?p ，?L F F F F dF dx dy dz dt x y z t ????= +++???? ??,0F H ??=?? 即?F 与?H 对易，也可以作为守恒量的定义 ⑶ 性质特点 ① 体系在任意状态下，平均值不随时间变化。这是守恒量物理上的定义。 ② 体系在任意状态下，测量力学量（不显含t ）取值的几率分布不随时间变化。 证明：F 为守恒量，因为??,0F H ??=? ? ，所以?F 、?H 有共同完全本征函数系{}n φ，则有?n n n H E φφ=和?n n n F f φφ= 对任意态(),r t ψ (),r t ψ()()n n n c t r φ=∑ ()()(),n n c t r r t φψ=

时间和空间的相对性

15-2 时间和空间的相对性 教学目标 一、知识与技能： （1）同时的相对性 （2）运动长度的收缩 （3）时间间隔的相对 （4）了解时空相对性的验证 （5）了解相对论时空观与经典物理时空观的主要区别 二、过程与方法： （1）理解同时相对性的推演过程 （2）理解从“同时相对性” 出发得出“运动长度和时间间隔的相对性” 的过程 三、情感态度和价值观： （1）体会相对论崭新的时空观，体会相对论的建立对人类认识世界的影响。（2）辩证地看待经典物理理论教学重点、难点从“同时”的相对性得出运动长度和时间间隔的相对性教学方法 阅读小结

教学手段 多媒体课件 教学活动 一、“同时”的相对性 知道“同时”的相对性是相对论两个假设的直接推论。讲解过程中 要强调理解的出发点必须是两个假设，否则无法理解。 两种情景 情况1对于运动的火车上同时发生的两个事件，对于地面就不是同时的车上的观察者认为光同时到达车厢的前后两壁 站台上的观察者认为光先到车厢后壁后到前壁 讲解关键：在各个参考系中光速都为c 情况2：地面上同时发生的两个事件，对于运动的火车也不是同时的 利用相对运动原理，可假设车静人动，人和地面相当于火车，结 果与前面相似 让学生自己分析课本上的“思考与讨论” 二、长度的相对性 1、要让学生知道长度的相对性（动尺缩短），是“同时”的相对性带来 的一个普遍的时空属性，它与物体的具体组成和结构无关，当物体运动中点发光

速度越接近光速，这种收缩效应就变得越显著。 2、要讲清利用严格数学推导可以得到洛伦兹变换的相对论长度收缩公式。 3、要让学生理解长度收缩公式的物理意义，必须注意参考系的选择及参考系的运动状态。 三、时间间隔的相对性t t o 教学时要分析清楚“动钟变慢”，与I同时的相目对性的联系，使学生知道运动的钟变慢是同时的相对性带来的时空属性。 ①时间间隔的相对性可以通过长度的相对性的一些简单例子加以说明。 ②要讲清“动钟变慢”（或时间膨胀）是两个不同惯性系进行时间比 较的一种效应，不要误认为是时钟的结构或精度因运动而发生了变化。 ③教学中特别指出，运动时钟变慢完全是相对的，由于两个惯性参 考系是平权的，在它们上面的观测者都将发现对方的钟变慢了。 四、时空相对性的验证 根据相对论，时间在运动中会进行的比较缓慢，也就是说，在空间中高速移动的时钟，比固定于地面上的时钟走得慢． 早在1941 年，科学家通过对宇宙线的观测证实了相对论的结论， 美国科学家罗西和霍尔在不同高度统计了宇宙线中□子的数量，结果与相对论预言完全一致．

论理解的绝对性与相对性

论理解的绝对性与相对性 彭翠（扬州大学马克思主义学院，江苏扬州225002） 摘要：在传统解释学中，理解具有绝对主义倾向；在哲学解释学中，理解具有相对性主义倾向。这两种观点都违背了马克思主义辩证法的观点。在马克思主义解释学中，理解的性质应是相对性与绝对性的辩证统一。 Abstract：In traditional hermeneutics,understanding with absolute tendency;In philosophical hermeneutics,understanding with relative tendency.Both of these views are contrary to the view of Marxist dialectics.Marxism's Hermeneutics in the understanding of nature is dialectical unity of absoluteness and relativity. 关键词：马克思主义绝对性相对性 Key words：Marxism absoluteness relativity 作者简介：彭翠（1986—），女，江西吉安人，扬州大学马克思主义学院硕士研究生，主要从事西方哲学和思想政治教育研究。 【中图分类号】B27【文献识别码】E【文章编号】1004-7069（2011）-11-0079-01 一、传统解释学中：理解的绝对性 在解释学语境中，所谓理解的绝对性是指理解主体对文本意义把握的正确性，理解结果与文本意义的相符性、一致性。在既定的条件下，理解者对文本的理解是确定的，理解者可以完全的正确的理解文本的原意。[1] （一）理解是客观存在的 首先，理解活动是人存在的最基本的模式。在现代解释学看来，理解关系是人与物、人与人、人与世界最普遍、最重要的关系。人在理解中存在，在存在中理解。它不仅告诉我们怎么想，而且还告诉我们怎样存在。[2]其次，理解是人们社会生活中必不可少的一种现象。人们的工作、生活、学习等一切活动时时刻刻都在发生思想与情感的交流。如何把握交流双方的思想、情感，就必然需要理解来充当媒介，同时这也是理解存在的意义。 （二）理解必须回归文本 理解活动的发生，主要包含理解主体与理解对象。理解的目的就在于通过理解主体把握理解对象的意义。理解的目的就是对文本意义或作者思想的“复原”或“重建”，理解者通过一定的条件有可能达到对文本作品的完全正确的把握。他们强调，语言是作者思想的表达，作品有自身的意义。理解一个文本，就是把作者在作品中表达的思想在理解者的头脑中重建或恢复起来。施莱尔马赫说：“我们必须比作者理解他自己更好地理解作者。”[3]喻指文本中存在着解释将要达到的原义，通过解释学的方法论步骤，理解将最终达到重建这种原义的目的。显然，文本有自身的完全独立于作者的意义，并且强调读者必须尊重作者。 二、哲学解释学下：理解的相对性 与传统解释学中绝对主义相比，哲学解释学并不认为理解可以完全复原文本所代表的原初意境达到与作者的原意一致，而认为理解结果与文本原意只能部分地符合或是对文本意义的部分的正确把握。对此，伽达默尔道： “一个人对另一个人的理解不可能达到与被理解者的完全的符合。”[4]保罗·瓦莱里甚至认为：“根本就不存在文本的原义这样的东西。”[5]足见，在哲学解释学中，理解具有强烈的主体性，且始终建立在理解的条件基础上。 （一）理解主体的历史决定性 德国哲学家伽达默尔指出，“其实历史并不隶属于我们，而是我们隶属于历史。早在我们通过自我反思理解我们自己之前，我们就以某种明显的方式在我们所生活的家庭、社会和国家中理解了我们自己。”[6]由此可见，重建作者原意的企图是不可能实现的，因为不论是文本还是解释者都早已内嵌在历史中，附上时代的烙印。因而，理解者对文本的正确性理解也只是暂时的，随着时间推移发生变化。对此，赫拉克利特说道： “人不能两次踏进同一条河流”，即世界总是处在不断运动变化过程中的。足见，在哲学解释学家们看来，理解的目的不是把握文本的意义，而是为文本创造意义。 （二）前见是理解的基本条件 前见又叫“先知”、“先见”，即已有之见，是理解主体的存在状态。海德格尔指出：“把某某东西作为某某东西加以解释，这在本质上通过先有、先见和先把握来起作用的。解释从来不是对先行给定的东西所作的无前提的把握。如果按照正确的本文解释的意义，解释的特殊具体化固然喜欢援引‘有典可稽’D(asthe)t的东西，然而最先的‘有典可稽’的东西只不过是解释者的不言自明的无可争议的先入之见(Vomrei一nung)：任何解释工作之初都必然有这种先入之见，作为随着解释就己经‘设定了的’东西是先行给定了的，这就是说，是在先有、先见和先把握中先行给定了的。”[7]由此，理解因前见的不同而相异，前见越丰富，视界越宽阔，就越能理解。 三、马克思主义视域内：理解的相对性与绝对性 在马克思主义哲学中一般都把绝对和相对理解为是反映现实事物普遍联系的一对矛盾范畴。它们的性质、内涵是相对的，相对的反面就是绝对，绝对的反面就是相对。[8]现实生活中，每一次理解都是有条件的、相对的，且相对的理解中包含有绝对的成分，多样性中包含有同一性。马克思主义解释学认为，绝对的理解是不能完成的，因解释学循环的存在，理解总是开放的、没有终结的，绝对的理解只能存在于相对的理解之中。其实，文本有自身的意义，但这个意义是不确定的，需要由理解者去“构建”，但这种构建并不受理解者的主观意愿决定，而是受两个客观条件的限制：其一是文本自身的意义；其二是理解者的前理解。由此可见，以上两种对理解性质的认识皆违背了马克思主义辩证法的观点，把理解的一个方面扩大化、绝对化。因而，本文认为理解的性质应是：相对性和绝对性的统一。 参考文献: ［１］陈海飞．解释学基本理论研究［Ｍ］．中共党史出版社，２００５：２７４ ［２］王永辉．解释学的理解观对教育的启示［Ｊ］．教育评论，２００６（６）：７ ［３］［德］伽达默尔．真理与方法［Ｍ］．上海译文出版社，１９９９：２８４．［４］严平．伽达默尔集［Ｍ］．上海远东出版社，１９９７：３１ ［５］艾柯．诠释与过度诠释［Ｍ］．三联书店，１９９７：４２ ［６］［德］伽达默尔．真理与方法［Ｍ］．上海译文出版社，１９９９：３５５．［７］洪汉鼎．理解与解释—连释学经典文选［Ｍ］．东方出版社，２００１：１２０ ［８］高翔．浅谈绝对与相对的内涵与关系［Ｊ］．和田师范专科学校学报，２００５（２） 政治 思政探讨 79 --

对称性与守恒定律论文-最新范文

对称性与守恒定律论文 [摘要]本文对在量子体系下的对称变换代写及其性质作了简单的介绍,详细的分析了对称变换与守恒量以及不可测量量的关系,并且对时空对称性导致动量、角动量、能量守恒作了详细分析,并给出了现在物理学中一些重要的对称性和守恒律的简介。 [关键词]量子体系对称性守恒定律 一、引言 对称性是自然界最普遍、最重要的特性。近代科学表明,自然界的所有重要的规律均与某种对称性有关,甚至所有自然界中的相互作用,都具有某种特殊的对称性--所谓”规范对称性”。实际上,对称性的研究日趋深入,已越来越广泛的应用到物理学的各个分支：量子论、高能物理、相对论、原子分子物理、晶体物理、原子核物理,以及化学(分子轨道理论、配位场理论等)、生物(DNA的构型对称性等)和工程技术。 何谓对称性?按照英国《韦氏国际辞典》中的定义：”对称性乃是分界线或中央平面两侧各部分在大小、形状和相对位置的对应性”。这里讲的是人们观察客观事物形体上的最直观特征而形成的认识,也就是所谓的几何对称性。 关于对称性和守恒定律的研究一直是物理学中的一个重要领域,对称性与守恒定律的本质和它们之间的关系一直是人们研究的重要内容。在经典力学中,从牛顿方程出发,在一定条件下可以导出力学量

的守恒定律,粗看起来,守恒定律似乎是运动方程的结果.但从本质上来看,守恒定律比运动方程更为基本,因为它表述了自然界的一些普遍法则,支配着自然界的所有过程,制约着不同领域的运动方程.物理学关于对称性探索的一个重要进展是诺特定理的建立,定理指出,如果运动定律在某一变换下具有不变性,必相应地存在一条守恒定律.简言之,物理定律的一种对称性,对应地存在一条守恒定律.经典物理范围内的对称性和守恒定律相联系的诺特定理后来经过推广,在量子力学范围内也成立.在量子力学和粒子物理学中,又引入了一些新的内部自由度,认识了一些新的抽象空间的对称性以及与之相应的守恒定律,这就给解决复杂的微观问题带来好处,尤其现在根据量子体系对称性用群论的方法处理问题,更显优越。 在物理学中,尤其是在理论物理学中,我们所说的对称性指的是体系的拉格朗日量或者哈密顿量在某种变换下的不变性。这些变换一般可分为连续变换、分立变换和对于内禀参量的变换。每一种变换下的不变性,都对应一种守恒律,意味着存在某种不可观测量。例如,时间平移不变性,对应能量守恒,意味着时间的原点不可观测;空间平移评议不变性,对应动量守恒,意味着空间的绝对位置不可观测;空间旋转不变性,对应角动量守恒,意味着空间的绝对方向不可观测,等等。在物理学中对称性与守恒定律占着重要地位,特别是三个普遍的守恒定律--动量、能量、角动量守恒,其重要性是众所周知,并且在工程技术上也得到广泛的应用。因此,为了对守恒定律的物理实质有较深刻的理解,必须研究体系的时空对称性与守恒定律之间的关系。

10、运动和静止的相对性与绝对性

10、运动和静止的相对性与绝对性 （1）、运动的相对性 如果一个物质系统的位置，由某一个观察者来测量是随时间而运动着，就称此系统是相对于该观察者而运动着。因此，绝对运动是没有意义的，只有相对运动才可以有意义；由某一个观察者测得是静止的物质系统，对处于另一个参考系的观察者就可能是运动着的。人们不能决定在不同时间发生的两个事件是否发生在空间的同一位置。例如，假定在火车上我们的乓乒球直上直下地弹跳，在一秒钟前后两次撞到桌面上的同一处。在铁轨上的人来看，这两次弹跳发生在大约相距100米的不同的位置，因为在这两回弹跳的间隔时间里，火车已在铁轨上走了这么远。这样，绝对静止的不存在意味着，不能像亚里士多德相信的那样，给事件指定一个绝对的空间的位置。事件的位置以及它们之间的距离对于在火车上和铁轨上的人来讲是不同的，所以没有理由以为一个人的处境比他人更优越。 Einstein说：“可惜我们不能置身于太阳与地球之间，在那里去证明惯性定律的绝对有效性以及观察一下转动着的地球。”【2】“我们不知道有什么法则可以找出一个惯性系。可是，如果假定出一个来，我们便可以找到无数个。”【3】狭义相对性原理认为，所有惯性参考系都是完全等价的，不存在一个优越的特殊的惯性参考系；在一个惯性参考系内部做的任何物理实验都无法发现该惯性系相对任何别的惯性系的运动速度。Einstein说：“如果世界上只有一个物体存在，是不能考察它的运动的，因而只存在一个坐标系和另一个坐标系的相对运动。”【5】“取定两个物体，例如太阳和地球，我们观察到的运动也是相对的，既可以用关联于太阳的坐标系来描述，也可以用关联于地球的坐标系来描述。根据这个观点来看，哥白尼的成就就在于把坐标系从地球转到太阳上去，任何坐标系都可以用，似乎没有任何理由认为一个坐标系会比另一个坐标系好些。【6】Einstein承认：“关联于太阳的坐标系比关联于地球的坐标系更像一个惯性系，物理定律在哥白尼系统中用起来比托勒密系统好得多。” “我们能否这样地表达物理定律，使它在所有坐标系中，既不单在相对作等速运动的坐标系中而是在相对做任何运动的坐标系中都有效呢？如果这是可以作到的，那么困难就会得到解决，那时我们边有可能把自然定律应用到任何一个坐标系中去。于是，在科学早期中的托勒密和哥白尼的争论也就变得毫无意义了。”当初爱因斯坦建立相对论时曾说过一段话：“大家知道,麦克斯韦电动力学——象现在通常为人们所理解的那样——应用到运动的物体

真理的相对性与绝对性

真理的相对性与绝对性的关系 ——国商08121006 严姝世界著名的英国哲学家、逻辑学家罗素曾经在1901年提出一个难题。这个难题就是著名的罗素悖论。罗素是用一个非常通俗的例子来表达这个悖论的：一个夸口不与别人竞争的乡村理发师宣布：他只给那些自己不刮胡子的人刮胡子，自己刮胡子的人他当然就不给刮。有一天，他忽然想起自己，他是不是应该给自己刮胡子；如果他给自己刮胡子，那么，根据他的宣布，他是不应该给自己刮胡子的；可是，如果他不给自己刮胡子，那么，按照他的宣布，他又必须给自己刮胡子。从形式逻辑来看，理发师是处在一个逻辑两难之中这说明：任何一件事，都是有相对存在的一面的。如果把事物相对存在一面的界限扩大，像理发师所做的那样，那相对存在的另一面，必然失去存在的根据，变成谬误，陷入矛盾，出现悖论。同任何事物一样，真理的存在，也是如此，也有相对性的一面，即真理也存在着相对性。 什么是真理的相对性，就是指真理存在有一定的条件与根据或范围，也就是具有存在的界限。我们知道，真理是对于客观事物及其规律的正确反映，因此，就有一个对于客观事物反映的正确程度，反映的相对条件，所受到的历史限制等问题。这就是说，任何真理，都是相对存在的。理发师刮胡子，所谓真理，就是在不包括理发师本人的条件下才成立，没有这一点，这个刮胡子的真理就动摇了。科学上的这种事例是屡见不鲜的。如达尔文进化论所提示的生存竞争规律，对于生物界，物竞天择，适者生存，是适用的。如果把这一规律搬到社会领域，像社会达尔文主义者所做的那样，它就变成极为荒唐、极为反动的了。从哲学上看，宇称守恒定律的普遍性之所以被推翻，就是在于任何一个真理，都有存在的界限，有一个相对存在的范围。 真理的相对性还有一层意思：从真理是对客观事物的正确反映的角度看问题，则真理是一个认识的历史过程。由不知到知，由知之不多到知之甚多。如在原始社会，人们知道了钻木取火的道理，又经过长期实践，知道一切磨擦都能生热，再后来则知道机械运动转化为热运动的道理。人们的认识每前进一步，都是向最终最完善的绝对真理前进了一步，接近了一步，但仍有一个距离。因此，每一个具体真理，因为它和绝对真理还有一个距离，所以是相对的。相对真理的另一层意思是说，由于真理是对客观事物的正确反映，由于客观事物在广度上与深度上，都是无限的，所以，一个真理的适用范围，也在不断地扩大。 真理的相对性还有第三层意思。由于客观世界是不断发展变化的，而且无穷无尽。所以，人们对于客观世界的认识永远不会完结，因此，每个具体认识阶段，每一个认识意义，都是相对的。洪秀全出生的时代，他只能认识到内忧外患的旧中国被封建官僚买办和地主阶级残酷剥削与压榨的现实，促使他举行建立太平天国的农民起义。由于那个时代的中国资本主义和社会主义远不曾出现，他就认识不到资本主义和社会主义的真理。反过来说，马克思主义只能产生在资本主义社会形成、工人运动蓬勃发展的时代，因为在这之前，资本主义不存在，工人阶级不存在，就不存在马克思主义的基础与条件，马克思主义也就无从产生。 真理又是绝对的，就是说，认识了客观真理，就是反映了客观实际。客观世界是绝对的，因此，真理也是绝对的。例如，我们先是发现了分子，后来又发现了原子，这在当时的科学水平，只能如此，所以是有条件的，相对的。但是，每一个发现，都是在认识客观世界中，前进了一步，和客观世界的绝对存在，又更加符合了一步。因此，每一个真理的存在，又是无条件的，由于是处在通往绝对的路程上，那么，在这个位置上，就也是绝对的。 真理的绝对性的又一层意思是指人的认识有一个向客观实际逐渐接近深入，向绝对真理逐渐逼近的过程；这一过程中的全部相对真理之总和就是绝对真理。在两千三百年前，阿基米德建立起静力学定律和著名的阿基米德浮体定律。这样的真理适应了当时建房、造桥和造车造船的要求。相对真理和绝对真理是相互依存，相互包含、相互制约的。一方面，绝对

时空对称性与守恒律

时空对称性与守恒律 信息系统与管理学院童绥圣 201005019008 摘要：对称性和守恒律是基本的自然法则，人们在长期的科学探索 中发现，自然界的各种对称性与守恒律之间具有相辅相存的密切联系。 关键字：对称性对称操作守恒律 引言 作为物理学的最原始、最基本的概念，对称和守恒各自有着深 刻的思想渊源。人类对于对称和守恒的认识也是从表面深入到内部，而对称和守恒也经历了从分立走向综合的漫长发展历程。特别是在 现代物理学中，对称性和守恒律对科学家来说始终具有非凡的吸引力，是一个非常有趣和深刻的话题。在探索千变万化、纷繁复杂的 自然现象的普遍规律的过程中，守恒量与守恒定律是物理学家们长 期倾心关注的议题。现代物理学研究表明，自然界中的守恒定律与 相应的对称性是密切相关的。因此，认识现代物理学对称性的深刻 内涵，明确对称性与守恒律之间的密切联系，对于探究自然规律、 揭示宇宙奥秘是十分重要的。 对称和对称操作 德国数学家魏尔在1951年给对称性的普遍的严格定义：对一个 事物进行一次变动或操作，如果经过此操作后，该事物完全复原， 则称该事物对所经历的操作是对称的，而此操作就叫做对称作．由 于操作(变换)方式不同可以有若干种不同的对称性。 （1）空间反演操作与镜像对称。空间反演操作类似于物体的平 面镜成像，具有对某一轴线或平面的对称性。如物理学中的位置矢 量，经过空间反射后，与镜面垂直的分量反向，与镜面平行的分量 则不变。 (2)空间平移对称操作与平移对称．当某一物理规律经过坐标平 移后仍与原规律相同，则为平移对称。例如，我们将进行物理实验

的全套仪器从北京运到上海，在两地会得到相同的物理定律，即物 理定律具有空间平移对称性。 (3)空间旋转对称操作与转动对称。例如，太阳绕通过其中心的 任意轴旋转某一角度后，其现状与原状一样。进行物理实验的仪器 转动某一角度后，所得到的物理规律不会因空间的转动而发生变化，即物理定律具有空间转动对称性。 (4)时间平移对称操作与时间对称。我们所熟悉的24小时的昼夜 循环，在时间上就表现出具有周期性的平移对称；周期性变化的单 摆只对周期T及其整数倍的时间平移变换对称。空间对称性和时间对 称性是最基本的、最常见的对称性，统称为时空对称性。另外，量 子力学中全同粒子互换后，得到具有交换对称性的哈密顿算符，全 同粒子体系波函数的对称性不随时间的平移而改变。 对称性与守恒律 从现代物理学的高度来审视。对称性和守恒律是基本的自然法则。在经典力学中，牛顿运动三定律只适用于宏观物体，而动量、 角动量、能量三大守恒定律对宏观物体和微观领域都是普遍成立的。自然界广泛存在的对称性在物理学中处于十分基本的地位。上述三 大守恒定律又比牛顿运动定律具有更普遍更深刻的根基。人们在长 期的科学探索中发现，自然界的各种对称性与守恒律之间具有相辅 相存的密切联系。例如，下列每一种对称性(即变换不变性)都对应 着一个守恒定律： 空间平移不变性?动量守恒定律 空间转动不变性?角动量守恒定律

时间和空间的相对性

时间和空间的相对性公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-

§15-2时间和空间的相对性 教学目标 一、知识与技能： （1）同时的相对性 （2）运动长度的收缩 （3）时间间隔的相对 （4）了解时空相对性的验证 （5）了解相对论时空观与经典物理时空观的主要区别 二、过程与方法： （1）理解同时相对性的推演过程 （2）理解从“同时相对性”出发得出“运动长度和时间间隔的相对性”的过程 三、情感态度和价值观： （1）体会相对论崭新的时空观，体会相对论的建立对人类认识世界的影响。 （2）辩证地看待经典物理理论 教学重点、难点 从“同时”的相对性得出运动长度和时间间隔的相对性 教学方法

阅读小结 教学手段 多媒体课件 教学活动 一、“同时”的相对性 知道“同时”的相对性是相对论两个假设的直接推论。讲解过程中要强调理解的出发点必须是两个假设，否则无法理解。 两种情景 中点发光 情况1：对于运动的火车上同时发生的两个事件，对于地面就不是同时的 车上的观察者认为光同时到达车厢的前后两壁 站台上的观察者认为光先到车厢后壁后到前壁 讲解关键：在各个参考系中光速都为c 情况2 ：地面 上同时发生的两个事件，对于运动的火车也不是同时的

利用相对运动原理，可假设车静人动 ，人和地面相当于火车，结果与前面相似 让学生自己分析课本上的“思考与讨论” 二、长度的相对性 1、要让学生知道长度的相对性(动尺缩短)，是“同时”的相对性带来的一个普遍的时空属性，它与物体的具体组成和结构无关，当物体运动速度越接近光速，这种收缩效应就变得越显着。 2、要讲清利用严格数学推导可以得到洛伦兹变换的相对论长度收缩公式。 3、要让学生理解长度收缩公式的物理意义，必须注意参考系的选择及参考系的运动状态。 三、时间间隔的相对性 教学时要分析清楚“动钟变慢”与同时的相对性的联系，使学生知道运动的钟变慢是同时的相对性带来的时空属性。 ①时间间隔的相对性可以通过长度的相对性的一些简单例子加以说明。 ②要讲清“动钟变慢”(或时间膨胀)是两个不同惯性系进行时间比较的一种效应，不要误认为是时钟的结构或精度因运动而发生了变化。 ③教学中特别指出，运动时钟变慢完全是相对的，由于两个惯性参考系是平权的，在它们上面的观测者都将发现对方的钟变慢了。 2 1?? ? ??-?=?c v t t

对称性与守恒定律自学报告

自学报告 第七章对称性与守恒定律 一．对称性思想方法的重要意义 1.对称性是科学理论必须具备的基本特征。 2.对称性体现了物理学简单、和谐、统一的审美原则。 3.对称性原理和方法为解决具体的物理问题带来了很多方便。 二．举例并解释物理定律的空间旋转对称性、空间 平移对称性、空间反射对称、时间平移对称性。 1.物理定律的空间旋转对称性：指空间各个方向的物理性质相同， 没有哪一个方向比其他方向更优越。例如：地球上不同纬度所测得的单摆周期相同。 2.物理定律的空间平移对称性：空间各个位置的物理性质相同，没 有哪一点比其余各点跟优越。例如：一条无限延长的直线沿自身方向平移的对称性。 3.空间反射对称性：如果在镜像世界里物理现象不违反已知的物理 定律，我们就说支配该过程的物理定律是镜像对称的。例如：人的左手和右手镜像对称，无论旋转或平移，均不能实现而之间的变换。 4.物理定律的时间平移对称性：时间的均匀性，指无论过去、将来、 现在，物理定律不随时间流逝发生变化，物理实验可以在不同时间重复。例如：一个静止或匀速直线运动的物体对任何时间间隔t 的时间平移对称性。

三．举例阐述对称性原理 例如：抛物运动估计 过程条件：物体所受重力G，物体初速度V. 对称性：G与V决定一个铅直平面，体系运动的全部原因在此平面内，对给平面镜像反映对称。 结果：物体的轨道至少具有对上述铅直平面的镜像对称性，不可能像某个侧面倾斜。所以抛物运动一定在上述前铅直平面内运动。四．从物理上进行说明动量，角动量，能量守恒定律各与什么时空对称性相关。 1.动量守恒定律与空间平移对称性相关 2．角动量守恒定律与空间旋转对称性相关。 3.能量守很定律与时间平移对称性相关。 五．对称性破却的含义 原来具有较高对称性的系统，其对称程度自发下降，出现不对称因素叫做对称性自发破缺。

相对论时空观与牛顿力学的局限性练习题(含答案)

第七章万有引力与宇宙航行 第5节相对论时空观与牛顿力学的局限性 1．1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的，这两条基本假设是（） A．同时的绝对性与同时的相对性 B．运动的时钟变慢与运动的尺子缩短 C．时间间隔的绝对性与空间距离的绝对性 D．相对性原理与光速不变原理 【答案】D 【解析】爱因斯坦提出的狭义相对论两条基本假设是：相对性原理与光速不变原理，其他内容均建立在这两点的基础之上；故选D。 2．假设地面上有一列火车以接近光速的速度运行，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人观察车里的人，观察的结果是（） A．这个人是一个矮胖子 B．这个人是一个瘦高个子 C．这个人矮但不胖 D．这个人瘦但不高 【答案】D 【解析】由l＝l 2 2 1 u c 直运动方向的长度，即身高不变，故D选项正确。 3．以下说法正确的是 A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子 B．相对论与量子力学否定了经典力学理论 C．在经典力学中，物体的质量随运动状态而改变 D．经典力学理论具有一定的局限性 【答案】D 【解析】A．经典力学理论适应于宏观物体，不适应微观粒子，选项A错误； B．相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围，故B错误。C．在

相对论中，物体的质量随运动状态而改变，在经典力学中，物体的质量与运动状态无关，故C错误。D．经典力学理论具有一定的局限性，对高速微观粒子不适用，选项D正确。 4．对相对论的基本认识，下列说法正确的是 A．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的 B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量 C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上快 D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了 【答案】A 【解析】A．相对论认为：真空中的光速在不同的惯性系中都是相同的，故A正确． B．由2 =可知，质量与能量相互联系，但质量与能量是两个不同的物理量，不能说质量就是能 E mc 量，能量就是质量，故B错误； C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上慢．故C错误； D．我们发现竖直向上高速运动的球，水平方向上没有变化，竖直方向变短了，故D错误； 故选A． 5．以下关于相对论的说法，正确的是 A．观察者与光源相向运动时，观测到的光速大于8 ?m/s 310 B．在不同的惯性系中观测同一物体，尺寸都相同 C．对于同一个物理过程经历的时间，在任何惯性系中观测结果都相同 D．当物体相对某一惯性系高速运动时，其质量的观测值与速度大小有关 【答案】D 【解析】根据狭义相对论，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关，故A错误；在不同的惯性系中测量同一物体的长度，测量值是不同的，故B错误；对于同一个物理过程经历的时间，在不同惯性系中观测结果是不相同的，选项C错误；当物体相对某一惯性系高速运动时，其质量的观测值与速度大小有关，选项D正确；故选D。 6．有两只对准的标准钟，一只留在地面上，另一只放在高速飞行的飞船上，则下列说法正确的是（） A．飞船上的人看到自己的钟比地面上的钟走得慢 B．地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟走得慢 C．地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟走得快

简述真理的绝对性和相对性的关系

一、简答题 1、简述真理的绝对性和相对性。 真理的绝对性即具有绝对性的真理，是指真理的无条件性、无限性。首先，任何真理都 必然包含着同客观对象相符合的客观内容，都同谬误有原则的界限，都不能被推翻。其次，人类认识按其本性来说，能够正确认识无限发展着的物质世界，认识每前进一步， 都是对无限发展着的物质世界的接近，这一点也是绝对的、无条件的。真理相对性即具 有相对性的真理，是指真理的有条件性、有限性。首先，真理所反应的对象是有条件的 、有限的。其次，真理反映客观对象的正确程度也是有条件的、有限的。 2、量变和质变的含义及辩证关系如何？ 量变是事物数量的增减和次序的变动，质变是事物性质的根本变化。量变与质变的辨证关系是：一、量变是质变的必要准备。第二、质变是量变的必然结果。第三、量变和质变是相互渗透的. 3、简述国家垄断资本主义出现的原因。 首先社会生产力的发展，要求资本主义生产资料在更大范围内被支配，从而促进了国家 垄断资本主义的产生。其次，经济波动和经济危机的深化，要求国家垄断资本主义的产生。最后缓和社会矛盾，协调利益关系，要求国家垄断资本主义的产生。 4、简论哲学基本问题及其包含的两方面内容。 哲学的基本问题即思维和存在的关系问题。包括：其一，物质和精神何者是第一性、何 者是第二性的问题；其二，思维能否认识或正确认识存在的问题。 5、简述商品经济与市场经济的相互关系。 区别：内涵不同，1、商品生产和商品交换的总和就是商品经济。市场经济是社会化的商品经济，是市场在资源配置中起基础性作用的经济运作方式。2、出现的时间不同。商品经济出现在前，市场经济出现在后，只有在商品经济发展到社会化大生产阶段，才形成市场经济。 联系：1、商品经济是市场经济存在和发展的前提和基础，市场经济是商品经济存在和发展的必然结果。2、市场经济是社会化的商品经济，是社会化大生产阶段的商品经济客 观要求的资源配置方式 6、简述生产力的含义以及现代生产力系统的要素。 生产力是人类在生产实践中形成的改造和影响自然以使其适应社会需要的物质力量。生 产能力具有复杂的系统结构。其基本要素包括：一是劳动资料，也称劳动手段。二是劳 动对象。三是劳动者。生产能力中还包含着科学技术。 7、简述感性认识和理性认识的含义及二者的辩证关系。 感性认识是人们在实践基础上，由感觉器官直接感受到的关于事物的现象、事物的外部 联系、事物的各个方面的认识，包括感觉、知觉和表象三种形式。理性认识是指人们借 助抽象思维，在概括整理大量感性材料的基础上，达到关于事物的本质、全体、内部联 系和事物自身规律性的认识，包括概念、判断、推理三种形式。两者有着密不可分的辨 证联系。首先，理性认识依赖于感性认识，理性认识必须以感性认识为基础。其次，感 性认识有待于发展和深化为理性认识。 8、简述列宁物质定义及其意义。 物质——是标志客观实在的哲学范畴，这种客观实在是人通过感觉感知的，它不依赖于 我们的感觉而存在，为我们的感觉所复写、摄影、反映。意义：1、坚持了唯物主义一元论，同唯心主义、二元论划清了界限；2、坚持了唯物主义的可知论，同不可知论划清了界限；3、坚持了辨证的物质观，同形而上学的唯物主义物质观划清了界限。 9、为什么说生产力和生产关系之间的矛盾、经济基础和上层建筑之间的矛盾是人