相對論百問 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

內容簡介

目錄

一 狹義相對論
二 廣義相對論
三 黑洞
四 宇宙學
五 愛因斯坦
主要參考文獻

前言/序言

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　　那幾年有一個最奇怪的經驗：在闡明過程中，量子論的佯謬並沒有消失；恰恰相反，它們甚至變得更為顯著，更加激動人心瞭。例如，康普頓（Compton）有一個關於X射綫散射的實驗就是這樣。在以往關於散射光乾涉的實驗中，散射無疑地主要以下列方式發生：入射光波使得處於光束中的一個電子以光波的頻率振動；然後振蕩的電子發齣一個同樣頻率的球麵波，從而産生瞭散射光。然而康普頓在1923年發現，散射齣來的X射綫的頻率與人射X射綫的頻率不同。假設散射是用光量子和一個電子的碰撞來描述的，那麼，頻率的這種改變在形式上是可以理解的。光量子的能量在碰值過程中改變瞭；並且因為頻率乘上普朗剋常數應當是光量子的能量，所以頻率也應當改變。但是在光波僞這種解釋中發生瞭什麼呢，兩個實驗——一個是關於散射光的乾涉，另一個是關於散射光頻率的變化——看來是互相矛盾，沒有任何調和的可能性的。　

　　這時候，許多物理學傢相信，這些明顯的矛盾應當歸入原子物理學的內在的結構。因此， 1924年，法國的德布羅意（deBroglie）試圖將光的波動描述方法和粒子描述方法間的二象性推廣到物質的基本粒子，首先是推廣到電子上去。他指齣，有某種物質波雲“對應”於一個運動電子，就象一個光波對應於一個運動光量子一樣。那時候，在這種聯係中“對應”這個詞意味著什麼，還是不清楚的。但是德布羅意建議，應當把玻爾理論中的量子條件解釋為關於物質波的陳述。由於幾何學上的理由，環繞一個核轉動的波隻能是一個駐波；而軌道的周長必定是波長的整數倍。德布羅意的觀念就是這樣地把量子條件和波粒二象性聯係起來，而量子條件過去在電子力學中一直是一個外來的因素。　

　　在玻爾的理論中，計算齣來的電子軌道頻率和發射齣來的輻射頻率間的不相符．必須解釋成電子軌道的概念有其局限性。這個概念從一開始就有點值得懷疑。然而，對於較高的軌道，電子將在離核很遠的地方運動，就象人們看到它們在雲室中運動時的情況一樣。在那裏，人們應當談到電子軌道。因此，對於這些較高的軌道，發射輻射頻率接近軌道頻率和它的較高的諧頻，這是很令人滿意的。此外，玻爾在他的早期論文中就已經提齣，發射光譜綫的強度接近乾對應的諧波的強度。這個對應原理對近似地計算譜綫強度已經證明是很有用的。這樣，人們就有一個印象：玻爾的理論對原子內部發生的事情作瞭定性的但不是定量的描述；物質行為的若乾新特徵是由量子條件定性地錶示的，而這些量子條件又與波粒二象性相聯係。　

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