相對論和量子論出現的歷史背景,為什麼說這兩大支柱的形成使人類對自然世界的科學探索

2021-03-22 06:07:11 字數 1817 閱讀 7148

1樓:匿名使用者

開始對物理界最基本的問題有了更深入的瞭解和認識,比如,時間、空間等

2樓:匿名使用者

兩朵烏雲,

一個是尋找以太,絕對靜止的以太,解釋莫雷實驗。最後剛好相反,以太是跟任何參考系都靜止的光的傳播介質,其實就是真空。也就是說,任何慣性參考系,測得的光速都是常數c。

導致了狹義相對論的誕生。廣義的是把慣性系和非慣性系統一了,你無法知道你所處的參考系是引力場中慣性系,還是沒有引力場的加速系,電磁實驗也無法區分。就有了廣義相對論。

另一個是黑體輻射,用經典物理得到的兩條黑體輻射的曲線,一個在低頻基本正確,一個在高頻基本正確。找不到一個能描述黑體輻射的經典物理描述。普朗克引進了能量子,即輻射能量不是連續的,是一個最小單位的能量一個一個的輻射的。

解決了這個問題。量子力學誕生了,但是量子力學的發展過程是非常曲折的,很長時間人們對微觀粒子的行為都不能有一個正確認識,比如電子,人們總問,電子到底是波還是粒子??既是波,又是粒子,到底是怎麼一個影象呢??

現在也不能回答,最好是不問這個問題。本來就是跟我們的經驗不符的東西,所以不能用我們的經驗來提經典模型中的問題。

相對論和量子論出現的歷史背景,為什麼說這兩

3樓:勝寒

結合所學知識指出相對論和量子理論出現的歷史背景。為什麼說這兩大支柱的形成使人類對自然世界的科學探索又躍上了一個新的高度?

答:背景:19世紀,物理學的新發現對經典力學的絕對時空觀提出了挑戰。

原因:愛因斯坦揭示了時間和空間的本質屬性,將牛頓力學概括在相對論之中;普朗克的量子論發現了微觀物質的運動規律。兩者構成了現代物理學的基礎,彌補了經典力學在認識巨集觀世界和微觀世界方面的不足,改變了人們認識世界的角度和方式。

相對論和量子論出現的歷史背景,為什麼說

4樓:匿名使用者

狹義相對論

是在光學和電動力學實驗同經典物理學理論相「矛盾」的激勵下產生的。

狹義相對論

2023年以前已經發現一些電磁現象與經典物理概念相「牴觸」,它們是:

①邁克耳孫-莫雷實驗沒有觀測到地球相對於以太的運動,同經典物理學理論的「絕對時空」和「以太」概念產生矛盾。

②運動物體的電磁感應現象表現出相對性——是磁體運動還是導體運動其效果一樣。

③電子的電荷與慣性質量之比(荷質比)隨電子運動速度的增加而增大。此外,電磁規律(麥克斯韋方程組)在伽利略變換下不是不變的,即是說電磁定律不滿足牛頓力學中的伽利略相對性原理。

拓展牛頓理論使之能夠圓滿解釋上述新現象成為19世紀末、20世紀初的當務之急。以h.洛倫茲為代表的許多物理學家在牛頓力學的框架內通過引入各種假設來對牛頓理論進行修補,最後引匯出了許多新的與實驗結果相符合的方程式,如時間變慢和長度收縮假說、質速關係式和質能關係式 ,甚至得到了洛倫茲變換。

所有這些公式中全都包含了真空光速。如果只為解釋已有的新現象,上述這些公式已經足夠,但這些公式分別來自不同的假說或不同的模型而不是共同出自同一個物理理論。而且,使用牛頓絕對時空觀來對洛倫茲變換以及所含的真空光速進行解釋時卻遇到了概念上的困難。

這種不協調的狀況預示著舊的物理觀念即將向新的物理觀念的轉變。愛因斯坦洞察到解決這種不協調狀況的關鍵是同時性的定義,同時性概念沒有絕對的意義。而牛頓時空理論(或伽利略變換)中的時間沒有辦法在現實世界中實現。

為使用光訊號對鍾,愛因斯坦假定了單向光速是個常數且與光源的運動無關(光速不變原理)。此外,他又把伽利略相對性原理直接推廣為狹義相對性原理,由此得到了洛倫茲變換,繼而建立了狹義相對論。[2] [3]

量子論對探索微觀物質世界有著重大意義,是物質的.

相對論對探索時空和引力的發現,是空間及時間的.

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