爱因斯坦当年是如何创建狭义和广义相对论的?很多人都搞错了!

的确,爱因斯坦就是在尝试协调不存在绝对时空的电动力学与牛顿力学及麦克斯韦电磁学之间的矛盾时,意外地发现了狭义相对论。在大学期间,爱因斯坦几乎不怎么上课,他都在研读麦克斯韦的电磁理论。毕竟,麦克斯韦方程组那美得令人惊叹的非现实性对任何对物理学感兴趣的人都极具吸引力;此外,爱因斯坦还从马赫、休谟、庞加莱等多...

解读狭义和广义相对论,其实并不是我们想象的那么难!

空间不过是我们用来描述物体相对位置的工具,若空间中并无物质,那么空间本身便失去了意义。1860年,麦克斯韦总结了电磁现象的规律,提出了著名的麦克斯韦方程组,为经典电磁理论奠定了基础。随后,洛伦兹探究电磁现象是否符合牛顿的相对性原理,结果显示,麦克斯韦方程组并不具有伽利略变换的协变性。例如,光在真空中的速度c是恒定...

物理学是一场没有尽头的远征: 理论的不完整就是探索的方向

麦克斯韦的电磁理论,爱因斯坦的狭义相对论,爱因斯坦的广义相对论,粒子物理学的标准模型,宇宙膨胀理论,即便到了今天,我们许多最好的理论都有类似的不完整性,虽然完善它们的尝试并不总是能够取得成果,但它们指出了前进的方向,可能让我们更好地理解自身所处的这个宇宙。这就是为什么不完整性是一个如此重要的概念,...

杨–米尔斯理论问世:发表才是硬道理

1927年,德国物理学家弗里茨·伦敦(FritzLondon)发表了题为“韦尔理论的量子力学诠释”(QuantenmechanischeDeutungderTheorievonWeyl)的论文[8],更加明确地改进和发展了韦尔于1922年提出的标度变换的思想,即把韦尔的不可积标度因子改为波函数的不可积相位因子,然后用一个作用到波函数上的算符将电磁场理论与薛...

从广义相对论到规范理论(下)

广义相对论与规范理论在数学结构上的相似性从局域坐标变换不变性出发决定引力相互作用满足的经典运动方程从局域规范不变性出发决定规范相互作用满足的经典运动方程4.从局域坐标变换不变性出发决定引力相互作用满足的经典运动方程为了导出经典引力场所服从的运动方程,我们必须首先获取引力场的作用量,且为了简单起见,我们...

从麦克斯韦妖到量子生物学,生命物质中是否潜藏着新物理学?

然而,要使这个连接方程获得真正的解释和预测能力,还需要一个正式的理论框架将信息和物质联系起来(www.e993.com)2024年11月23日。这种联系的第一条线索出现在1867年。在一封给朋友的信中,苏格兰物理学家麦克斯韦设想了一个微小的生物,它可以感知在一盒气体中四处乱窜的单个分子。通过操纵一扇小门,这个被称为“麦克斯韦妖”的小东西可以将所有速度快...

...学第二定律到第四定律:关于物理、生命、信息、认知的大统一理论

然而,对于达尔文主义理论来说,这是一个主要问题,因为从它的观点来看,地球根本无法进化,也不能被视为一个进化的单位。达尔文主义将进化定义为自然选择作用于许多相互竞争、复制或繁殖的种群的产物,它无法认识到行星的进化,因为没有可以供自然选择作用的复制或竞争的地球系统群体[22,23]。地球的进化是作为一个单个体...

广义对称性:联结高能理论、凝聚态理论与数学的新概念

例如对于不存在带电粒子的麦克斯韦电磁学理论,可以定义一种拓扑算符——电通量算符(electricflux)作用于威尔逊圈上,形式是将其乘上一个额外的U(1)相位因子(见下图)。此种全局对称性被称作(电的)“1-形式对称性”(1-formsymmetry)。高形式对称性同样满足诺特定理,上文中1-形式对称性对应的守恒量即是电通量...

回眸|麦克斯韦的电磁世界

麦克斯韦最为人所知的成就是他对电磁理论的贡献，这就不得不提到另一位科学家——法拉第。在麦克斯韦出生的那一年，法拉第发现了电磁感应现象——闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流。但是，法拉第的理论依赖于机械类比和概念模型，而不是公式和方程。可以说正是因为麦克斯韦将法拉第的...

二十世纪苏联理论物理获得辉煌成就的关键是什么

然而,我听到的不是预期中的肯定,而是一句困惑的话‘你在干什么?’我为Heitler的辩护失败了,还接受了一个关于明智的人如何解决这类问题的简短演讲。然后我意识到朗道指的是Sommerfeld的半经典方法。Klein—Nishina公式最初就是用这种方法推导出来的。事实上,使用麦克斯韦方程计算由跃迁电流(场中的电子)引起的辐射场,...