滬科版物理八年級(jí)13站在巨人的肩膀上word教案2(編輯修改稿)
2025-01-05 13:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 俗的恭維與贊揚(yáng)，不關(guān)心個(gè)人的名利和地位．在發(fā)現(xiàn)鐳和提煉成功以后 ，他們不請(qǐng)求專利，也不保留任何權(quán)利．他們認(rèn)為，鐳是一種元素，應(yīng)該屬于全人類．他們向全世界公開他們的提鐳方法 愛因斯坦和玻爾的論戰(zhàn) 1949 年是愛因斯坦七十誕辰之年。這一年，美國(guó)出版界組織了一些哲學(xué)家和物理學(xué)家撰寫慶賀愛因斯坦七十壽辰的論文。玻爾也被激參加撰寫。玻爾寫的論文顯得非常奇特，幾乎令人感到與 慶賀 極不協(xié)調(diào)。他在論文中闡述了他和愛因斯坦之間的爭(zhēng)論，并證明愛因斯坦每次提出的思想實(shí)驗(yàn)都是錯(cuò)誤的。當(dāng)然，玻爾仍然象歷來(lái)所強(qiáng)調(diào)的一樣，再次指出愛因斯坦提的問題是極卓越和極寶貴的，它們對(duì)量子力學(xué)的迅速發(fā)展起了極 重大的作用。論文集最后一篇文章是愛因斯坦的致答文。在答文中，愛因斯坦仍然堅(jiān)持自己一貫的觀點(diǎn)，并對(duì)玻爾的觀點(diǎn)又一次進(jìn)行批駁。這種慶賀文集，在世界上大約是絕無(wú)僅有的吧！不過，在文章的末尾、 愛因斯坦總算說了幾句客氣話： 我 …… 感到 …… 有點(diǎn)尖銳。不過，下面的說法可作為我的辯解：人們只會(huì)同他的兄弟或者親密的朋友發(fā)生真正的爭(zhēng)吵；至于別人，那就不會(huì)爭(zhēng)吵的。 看來(lái)，愛因斯坦和玻爾這兩位科學(xué)巨擘之間的爭(zhēng)論，一定是異乎尋常的激烈，不然的話是決不會(huì)在祝壽時(shí)都不放過。那么，他們是為什么事情爭(zhēng)論呢？結(jié)果又是誰(shuí)是誰(shuí)非呢？由于牽涉到很 古老但又很難回答的哲學(xué)問題，所以下面的簡(jiǎn)略回顧，多半只論及比較具體的科學(xué)內(nèi)容，至于其中隱含的哲學(xué)內(nèi)容，則只能淺涉一點(diǎn)點(diǎn)。 愛因斯坦與玻爾的爭(zhēng)論，是物理學(xué)史上持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)、爭(zhēng)論最激烈和最富有哲學(xué)意義的爭(zhēng)論之一。他們間的爭(zhēng)論開始于 1920 年 4 月，這次爭(zhēng)論的具體內(nèi)容在本書有關(guān)玻爾那一節(jié)曾有過描述。玻爾雖然在爭(zhēng)論中因企圖放棄能量守恒的普適性而被證明是錯(cuò)誤的一方，但玻爾強(qiáng)調(diào)要同經(jīng)典物理觀念作徹底決裂的說法，后來(lái)被證明是很正確的。 此后，在玻爾身邊集結(jié)了一批極有才華而又具有極強(qiáng)批判能力的年青人，他們?cè)诓柕念I(lǐng)導(dǎo)下，使 量子力學(xué)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。 1926 年 6 月，德國(guó)物理學(xué)家玻恩提出了波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋。這一解釋的主要精神是說由量子力學(xué)波動(dòng)方程求解，只能得到運(yùn)動(dòng)過程一個(gè)確定的幾率，而不能再象牛頓力學(xué)那樣給出確定的值。但自從牛頓以來(lái)，人們一直習(xí)慣于牛頓的理論，這種理論告訴我們，只要知道了粒子在某一時(shí)刻的位置和速度，并給出作用于該粒子的力，則根據(jù)牛頓第二定律所給出的方程求解，我們就可以精確知道粒子以后任何時(shí)刻的位置和速度。例如我們可以精確算出哈雷慧星于 85 年 11 月 8 日將在我國(guó)廣大地區(qū)上空出現(xiàn)，也可以算出幾十個(gè)世紀(jì)以后地球、月亮和太 陽(yáng)之間的精確位置等等。而現(xiàn)在玻恩宣布，我們對(duì)基本粒子的了解與經(jīng)典物理不同，我們只能知道某個(gè)粒子出現(xiàn)在某處的可能性或者是三分之一，或者是二分之一。 玻恩的解釋還沒被大多數(shù)物理學(xué)家接受， 1927 年初，德國(guó)另一位年輕的物理學(xué)家海森堡又提出著名的 測(cè)不準(zhǔn)原理 。這一原理是說人們不可能同時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)定微觀粒子的位置和速度，也不能同時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)定其能量和時(shí)間，如果位置（或能量）測(cè)得越精確，則速度（或時(shí)間）就測(cè)得越不精確。這和牛頓力學(xué)又是大相徑庭，在牛頓力學(xué)里人們是可以同時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)定位置和速度、能量和時(shí)間的。 微觀粒子的這些極為奇異的特性，引起了物理界的激烈的爭(zhēng)論。 1927 年 9 月，在意大利迷人的科摩湖畔召開了紀(jì)念伏打逝世一百周年大會(huì)，玻爾參加了這次國(guó)際物理學(xué)會(huì)議。會(huì)議上，玻爾以《量子公設(shè)和原子論的最新發(fā)展》為題作了講演。玻爾指出微觀粒子現(xiàn)象的任何觀測(cè)，都必然使得粒子和測(cè)量?jī)x器間存在 原則上不可控制的相互作用 ，因而我們不可能使微觀粒子的波動(dòng)性和粒子性在同一實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出來(lái)，因而必然得出測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系。這樣，粒子性和波動(dòng)性，位置和速度，以及能量和時(shí)間這些概念是互相排斥的，但在描述同一微觀現(xiàn)象時(shí)，這些互斥的概念又是互相補(bǔ)充 ，缺一不可的。而且，只有它們互相補(bǔ)充，我們才能夠得到隱藏在實(shí)驗(yàn)后面的完備的描述。這就是被哥本哈根學(xué)派推崇備至的 互補(bǔ)原理 。依照這一原理，玻爾指出： 通常意義下的因果性問題不復(fù)存在了 。 雖然玻爾小心翼翼地說，相對(duì)論改變了空間和時(shí)間的觀念，現(xiàn)在量子論將改變傳統(tǒng)的因果概念；相對(duì)論指出同時(shí)性的確定離不開參考系的選擇，現(xiàn)在量子論則指出在微觀領(lǐng)域里不能忽視儀器對(duì)微觀客體的作用，所以， 在這兒，我們發(fā)現(xiàn)自己正同愛因斯坦走著相同的道路 ，但玻爾的講演，仍然使大多數(shù)與會(huì)者震驚、困擾、憤怒。有一些人極力反對(duì)玻爾的理論，另一些人則不習(xí)慣、不喜歡玻爾的解釋方式。 可惜這次會(huì)議愛因斯坦沒參加，大家都想聽聽這位最杰出的人對(duì)此有什么看法。他會(huì)反對(duì)玻爾的觀點(diǎn)嗎？ 緊接著于同年的十月，在比利時(shí)首府布魯塞爾舉行第五屆索爾維物理學(xué)會(huì)議。這次會(huì)議的主題是 電子和光子 ，這是當(dāng)時(shí)涉及到物理學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的一個(gè)重要問題。會(huì)議中討論的中心問題就是在新出現(xiàn)的量子力學(xué)
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