初高中物理对比:修订间差异

添加3,132字节 、​ 2021年11月13日 (星期六)
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=== 热力学定律 ===
== 近代物理学 ==
 
近代物理学是人们打破常识,将物理学科向更加纵深发展的成果。
 
其中发展主要聚集在20世纪前半叶,这也是科学发展的黄金时代。
 
=== 初高中对比 ===
 
初中虽然什么都没讲,但是至少讲到了核裂变、阴极射线等等,所以还是和近代物理有些关系的。
 
=== 狭义相对论 ===
 
==== 历史因缘 ====
 
到了19世纪,物理学家法拉第凭借自己惊人的物理直觉极大的推动了电磁学的发展。
 
但是,他数学不好。
 
因此,当他隐隐感觉到有“电磁波”这样的东西时,他却无法得到电磁波的精确解 <del>(哈!让你不学数学!)</del>
 
于是,他找到了麦克斯韦,这位伟大的数学家。
 
在法拉第的研究基础上,麦克斯韦推出了麦克斯韦方程组,从数学上预言了电磁波的存在。
 
结果,问题来了。
 
麦克斯韦方程组指出电磁波的速度是光速。
 
而且,经典物理学的发展过程中,人们有两大理论支柱支撑:
 
第一,在任何惯性参考系下,所有物理定律的数学形式都是一样的(牛顿第二定律就是牛顿第二定律,运动方程就是运动方程,换了参考系也不会变的)
 
第二,是伽利略相对性原理,就是关于相对速度的计算问题(就是小学的行程问题中的相对速度)
 
我们是否可以认为,当我们跑得和光一样快,我们可以看到停滞的电磁波?
 
可是麦克斯韦方程组在大量实验中也通过了考验,证明了其正确性,再由第一条,我们可知道电磁波在任何参考系下的速度都是光速。
 
而这和第二条违背。
 
当时著名的迈克尔逊-莫雷实验测出了在地球绕太阳运转时法向和切向相对于光的速度是一样的,更加让人们百思不得其解。
(地球绕太阳运转的切向速度是<math>2.98\times 10^4 \textup{m}/\textup{s}</math>,而法向速度可以看做是零,可是这样大的差别竟然没有任何一个精密仪器可以测出来!)
 
那么到这里,答案呼之欲出。
 
==== 爱因斯坦的思考路径 ====
 
爱因斯坦也想到这里,列出了上述的三条结论。
 
他认为:既然矛盾,那就必然有一个错了。
 
首先,他思考了第一个结论,如果第一个结论是错的,那么他就要找出一个不同于其他惯性系的惯性系,可是惯性系有无穷多个,又怎么能找到一个特殊的惯性系呢?况且找到了,也会违反物理的普适性。
 
接着,他在确立第一个结论是不会错的基础上,知道麦克斯韦方程组和伽利略相对性原理存在矛盾,它们之中必然有一个错了。
 
那么哪个错了呢?
 
爱因斯坦当然是选择了麦克斯韦方程组{{heimu|(毕竟搞点反常识的东西,才是科学发展的动力)}}
 
于是,他提出了狭义相对论的两条进本原则(或者说基本假设)
 
* 所有的参考系都是平权的
* 在所有的参考系中,电磁波的速度(光速)保持不变,叫做光速不变性。
 
==== 基于两条基本原则的数学推导 ====
 
===== 钟慢效应 =====
 
 
 
=== 量子力学 ===
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