神奇的两面神思维—养生网中医养生养生保健食疗养生养生之道最好的养生网站提供生活小常识100个养生小窍门

发表日期:2021-10-13 | 来源:韭菜菜谱网

  1905年,爱因斯坦创造了学史上最令人惊讶的奇迹。是年,年仅26岁的爱因斯坦在量子理论、狭义对论和布朗等方面继发表了5篇论文,作出了具有划意义的贡献,掀起了一场影响百年的物理学革命。

  科学史上这样的奇迹究竟是怎样产生的?史实表明:爱因斯坦所取得的伟大成就,与其超智慧和创造性思维是分不开的。精神病学卢森堡曾把具有创造性的人物的思维归结为“两面神思维”。两面神,是古罗马中的门神,它有两个面孔,能同时转向两个相反的方向。所谓两面神思维,是指同时积极地构想出两个或更多并存的,或同样起作,或同样正确的相反的或对立的概念、思想或印象。爱因斯坦就是具有这种神奇的两面神思维的典型。下面,就光的微粒说与波动说之争说起吧。

  光究竟是粒子波?这个问题涉及对光的本性的不同认识。其实,在近代科学意义上较早尝试揭示光的本性的是笛卡儿。他在解释光的折射现象时设想光是由微粒组成的,他又被看作是光的波动说的奠基者。后来,围绕这一问题形成了微粒说与波动说之间的激烈争论和长期对峙的。

  1672年羊癫病是怎么引起的,牛顿向英国皇家学会递交了一篇《关于光和色的新理论》的论文。他认为光是由许多机械微粒组成的,提出了光的微粒说。但胡克对牛顿的结论提出了质疑,认为它不具有惟一性和必然性。惠更斯则主张光的波动说,认为光是一种在媒质中传播的机械波。然而,在18世纪,由于当时微粒说更符合人们的直觉,而惠更斯没有建立起学化的波动理论,更由于牛顿的威望等因素,牛顿的微粒说占了上。

  到19世纪初,托马斯·扬提出了干涉和波长的概念,并完成了著名的双缝干涉实验,为波动说提供了支持;菲涅耳通过新的实验,并将惠更斯的理论数学化,发展了波动说;后来,麦克斯韦提出了光的电磁场理论,赫兹用实验证实了电磁波速率等于光速,光作为一种电磁波得到了举世公认。这样,在19世纪下半叶光的波动说就占了统治地位。

  1900年,为了解释黑体辐射,普朗克提出了大胆的能量子假说。他认为,黑体辐射的能量变化连续的。然而,在普朗克的分析中,他只是将能量量子化作为一种方便的计算手段,并没有赋予它真实的物理意义,更没有意识到能量量子化与经典力学及经典电动力学的根本背离癫痫能彻底治好吗

  就在普朗克犹豫徘徊,大多数物理学家对他的能量子假说不然的时候,爱因斯坦却明确地认识到量子概念的重要性,光的粒子性又得到了强调。1905年,爱因斯坦在《物理学年鉴》上发表了一篇题为《关于光的产生与转化的一个启发性观点》的论文,提出了著名的光量子假说。该文的重要贡献,就是运用光量子假说地解释了“光电效应”现象,以及一系列与光的产生和转化有关的问题。

  光量子的出现,必然人们把光的微粒说和波动说这两种对立的学说一起融入到光的波粒二象性理论之中。但是,它的出现却经典物理学着“光的波粒二象性”悖论的挑战。因为在经典物理学中,波和粒子是两个对立的互不相容的概念。一种物质不能既是粒子又是波,二者是尖锐地矛盾着的。光有时是波,有时又是粒子,在经典物理学中这种矛盾是无法容纳的。实际上,经典物理学中没有以容光的波粒二象性的方程。

  显然,这个悖论在经典物理学中是无法得到解决的。爱因斯坦曾说:“我们面对的重大问题无法在我们制造出这些问题的思考层次上解决。”

  当人们对外伤性痫癫病治疗方法光量子采取拒斥态度时,爱因斯坦已经远远超越当时的科学共同体所能达到的水准,他把光看成既是粒子又是波,这种新观点认为波动和粒子图像在辐射理论中不会彼排斥,而是彼可以相容的。在论证这个新观点的同时,实际上他也就解决了“光的波粒二象性”悖论。

  么,悖论的解决是否意味着爱因斯坦在新的意义上使微粒说卷土重来呢?对此,显然不能作简单肯定的回答。

  实际上,为了消除分立的质点同连续的场之间的形式上的分歧,爱因斯坦提出了光量子假说,赋予光以波粒二象性,从而把光的微粒说和波动说在一个更高的基础上统一起来。此后,爱因斯坦对光量子在新的理论中的看法有了进一步的发展。他不仅揭示了“波粒二象性”的存在,而且明确地提出理论物理学的发展将给人们带来一种光学理论,即“它可以认为是光的波动论和发射论的某种综合”。光电效应和后来的康普顿效应无可辩驳地证明光具有波粒二象性。

  爱因斯坦的远见卓识,实在令人惊叹。但我们在惊叹他创造“奇迹”的同时,也要注意深刻反思光的微粒说与波动说之争,以及“光的波粒二象性”悖论的长春那家医院看癫痫解决所带给我们的启示。

  第一,在光的本性问题上,微粒说与波动说之争,揭示了科学中真理和错误的历史相对性,因此,对于它们的评价离不开特定的具体历史背景。其实,无论是微粒说还是波动说都是科学家在特定历史阶段的认识成果,都为波粒二象性理论的产生奠定了基础。

  第二,“光的波粒二象性”悖论深刻地反映了物质结构中的波粒矛盾,但这个悖论是相对于经典物理学而言的,因而它不可能在经典物理学得到解决。这个悖论的解决,离不开爱因斯坦的“两面神思维”。他首次揭示了光的量子特性,即光不仅具有波动性,同时也具有粒子性。光的波粒二象性的发现是爱因斯坦对量子理论所作的重大贡献,正是光的波粒二象性概念进一步引导德布罗意提出物质波假说,将光的波粒二象性赋予了物质粒子,并最终促使薛定谔建立了量子理论的波动力学形式。

  第三,今天我们纪念爱因斯坦,关键在于学习他那可贵的创新精神。“创新是一个民族进步的灵魂”。重视创新,就要创造一种允许个性充分发展的大环境,这是我们需要认真思考的问题。

 相关文章

相关养生