狭义相对论给牛顿万有引力定律带来了新问题。牛顿提出的万有引力被认为是一种超距作用, 它的传递不需要时间,产生和到达是同时的。这同狭义相对论提出的光速是传播速度的极限相矛 盾。因此,必须对牛顿的万有引力定律也要加以改造 改造的关键来自厄缶的实验,它以很高的精确度证明:惯性质量和引力质量相等,固此不论行 星的质量多大多小,只要在某一时刻它们的空间坐标和速度都相同,那末它们的运行轨道都将永远 相同。这个结论启发了爱因斯坦设想:万有引力效应是空间、时间弯曲的一种表现,从而提出了广 义相对论。 根据广义相对论,空间、时间的弯曲结构决定于物质的能量密度、动量密度在空间、时间中的 分布;而空间、时间的弯曲结构又反过来决定物体的运行轨道。在引力不强,空间、时间弯曲度很 小情况下,广义相对论的结论同牛顿万有引力定律和牛顿运动定律的结论趋于一致;当引力较强, 空间、时间弯曲较大的隋况下,就有区别。不过这种区别常常很小,难以在实验中观察到。从广义 相对论提出到现在,还只有四种实验能检验出这种区别。 广义相对论不仅对于天体的结构和演化的研究有重要意义,对于研究宇宙的结构和演化也有重 要意义 原子物理学、量子力学、量子电动力学 原子物理学研究原子的性质、内部结构、内部受激状态,以及原子和电磁场、电磁波的相互作 用以及原子之间的相互作用。原子是一个很古老的概念。古代就有人认为:宇宙间万物都是由原子 组成的,原子是不可分割的、永恒不变的物质最终单元 1897年汤姆逊发现了电子,使人们认识到原子是具有内部结构的粒子。于是,经典物理学的局 限性进一步的暴露出来了。为此,德国科学家普朗克提出了同经典物理学相矛盾的假设:光是由一 粒一粒光子组成的。这一假设导出的结论和黑体辐射及光电效应的实验结果符合。于是,19世纪初 被否定了的光的微粒说又以新的形式出现了 1911年,卢瑟福用粒子散射实验发现原子的绝大部分质量,以及内部的正电荷集中在原子中心 个很小的区域内,这个区域的半径只有原子半径的万分之一左右,因此称为原子核。这才使人们 对原子的内部结构得到了一个定性的、符合实际的概念。在某些方面,原子类似一个极小的太阳 系,只是太阳和行星之间的作用力是万有引力,而原子核和电子间的作用力是电磁力 原子物理学的基本理论主要是由德布罗意、海森堡、薛定谔、狄里克莱等所创建的量子力学和 量子电动力学。它们与经典力学和经典电动力学的主要区别是:物理量所能取的数值是不连续的; 它们所反映的规律不是确定性的规律,而是统计规律。 应用量子力学和量子电动力学研究原子结构、原子光谱、原子发射、吸收、散射光的过程,以 及电子、光子和电磁场的相互作用和相互转化过程非常成功,理论结果同最精密的实验结果相符 微观客体的一个基本性质是波粒二象性。粒子和波是人在宏观世界的实践中形成的概念,它们 各自描述了迥然不同的客体。但从宏观世界实践中形成的概念未必恰巧适合于描述微观世界的现 象 现在看来,需要粒子和波动两种概念互相补充,才能全面地反映微观客体在各种不同的条件下 所表现的性质。这一基本特点的另一种表现方式是海森伯的测不准原理:不可能同时测准一个粒子 的位置和动量,位置测得愈准,动量必然测得愈不准;动量测的愈准,位置必然测得愈不准。狭义相对论给牛顿万有引力定律带来了新问题。牛顿提出的万有引力被认为是一种超距作用， 它的传递不需要时间，产生和到达是同时的。这同狭义相对论提出的光速是传播速度的极限相矛 盾。因此，必须对牛顿的万有引力定律也要加以改造。 改造的关键来自厄缶的实验，它以很高的精确度证明：惯性质量和引力质量相等，固此不论行 星的质量多大多小，只要在某一时刻它们的空间坐标和速度都相同，那末它们的运行轨道都将永远 相同。这个结论启发了爱因斯坦设想：万有引力效应是空间、时间弯曲的一种表现，从而提出了广 义相对论。 根据广义相对论，空间、时间的弯曲结构决定于物质的能量密度、动量密度在空间、时间中的 分布；而空间、时间的弯曲结构又反过来决定物体的运行轨道。在引力不强，空间、时间弯曲度很 小情况下，广义相对论的结论同牛顿万有引力定律和牛顿运动定律的结论趋于一致；当引力较强， 空间、时间弯曲较大的隋况下，就有区别。不过这种区别常常很小，难以在实验中观察到。从广义 相对论提出到现在，还只有四种实验能检验出这种区别。 广义相对论不仅对于天体的结构和演化的研究有重要意义，对于研究宇宙的结构和演化也有重 要意义。 原子物理学、量子力学、量子电动力学 原子物理学研究原子的性质、内部结构、内部受激状态，以及原子和电磁场、电磁波的相互作 用以及原子之间的相互作用。原子是一个很古老的概念。古代就有人认为：宇宙间万物都是由原子 组成的，原子是不可分割的、永恒不变的物质最终单元。 1897年汤姆逊发现了电子，使人们认识到原子是具有内部结构的粒子。于是，经典物理学的局 限性进一步的暴露出来了。为此，德国科学家普朗克提出了同经典物理学相矛盾的假设：光是由一 粒一粒光子组成的。这一假设导出的结论和黑体辐射及光电效应的实验结果符合。于是，19世纪初 被否定了的光的微粒说又以新的形式出现了。 1911年，卢瑟福用粒子散射实验发现原子的绝大部分质量，以及内部的正电荷集中在原子中心 一个很小的区域内，这个区域的半径只有原子半径的万分之一左右，因此称为原子核。这才使人们 对原子的内部结构得到了一个定性的、符合实际的概念。在某些方面，原子类似一个极小的太阳 系，只是太阳和行星之间的作用力是万有引力，而原子核和电子间的作用力是电磁力。 原子物理学的基本理论主要是由德布罗意、海森堡、薛定谔、狄里克莱等所创建的量子力学和 量子电动力学。它们与经典力学和经典电动力学的主要区别是：物理量所能取的数值是不连续的； 它们所反映的规律不是确定性的规律，而是统计规律。 应用量子力学和量子电动力学研究原子结构、原子光谱、原子发射、吸收、散射光的过程，以 及电子、光子和电磁场的相互作用和相互转化过程非常成功，理论结果同最精密的实验结果相符 合。 微观客体的一个基本性质是波粒二象性。粒子和波是人在宏观世界的实践中形成的概念，它们 各自描述了迥然不同的客体。但从宏观世界实践中形成的概念未必恰巧适合于描述微观世界的现 象。 现在看来，需要粒子和波动两种概念互相补充，才能全面地反映微观客体在各种不同的条件下 所表现的性质。这一基本特点的另一种表现方式是海森伯的测不准原理：不可能同时测准一个粒子 的位置和动量，位置测得愈准，动量必然测得愈不准；动量测的愈准，位置必然测得愈不准