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【物理原理】物理学的六个基本原理

环球物理  · 公众号  · 物理  · 2024-11-22 21:30

主要观点总结

本文介绍了现代物理学的两大基石——量子力学和广义相对论背后的六个基本原理,包括光速不变原理、等效原理、宇宙学原理、量子化、不确定性原理和波粒二象性。这些原理是现代宇宙学模型和粒子物理学标准模型的基础,并经历了无数次的检验。

关键观点总结

关键观点1: 光速不变原理

光速是一个常数,不会因观察者的运动状态而改变。这是爱因斯坦构建两个相对论的起点。

关键观点2: 等效原理

惯性质量等于引力质量,这一原理揭示了引力场的物理效应与在匀加速运动中的观测者所感知的物理效应相同。

关键观点3: 宇宙学原理

无论朝宇宙中的任何地方或任何方向观测,宇宙看起来都是一样的。这一原理简化了宇宙学模型的建立。

关键观点4: 量子化

能量和其他物理性质以最小的单位存在,比如光子是一份光能量。

关键观点5: 不确定性原理

在亚原子粒子世界,我们无法同时精确知道一个粒子的位置和动量,这一原理是量子力学的核心。

关键观点6: 波粒二象性

像光这样的量子物体同时表现出波和粒子的特性。


文章预览

爱因斯坦曾经说过:“这个世界最不可理解的就是它竟然是可以理解的。” 至少要感谢他,我们对宇宙有了更深层次的理解。而在现代物理学的两大基石——量子力学和广义相对论——的背后有着六个基本原理,是我们每个人都应该知道的。 - 原理 1 -  光速不变原理  回到1860年代,麦克斯韦在前人的基础上统一了电学和磁学。电磁理论最伟大的一个成果就是预言了电磁波的存在,并证明了电磁波在真空中的传播速率与真空中的光速 c 相同,从而揭示了光的电磁本性。而且,他也得出了一个结论:“光相对于任一惯性系的速度都为c。” 也就是说光速是不变的。这很奇怪。根据我们的经验,如果有一个人在移动的车上发射了一枚子弹,对于一个站在路边的旁观者来说,子弹的传播速度是它发射出的速度加上车的速度。 △ 上图:警察A发射的子弹以1 ………………………………

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