对称的相对性与绝对性原理

4、对称的相对性与绝对性原理

（一）对称的绝对性与相对性原理

现代物理学中所指的通常不是一条唯一的对称原理，而是一系列对称性原理，即物理学理论所固有的不是某种确定的、一劳永逸地固定下来的对称性，而是在相当程度上决定这些理论的特点的各种对称性的总和。所以一方面对称性及其被破坏是克服新问题的源泉和有力方法；另一方面每一条对称性原理本身一旦被提升为普适的和绝对可靠的真理，那么同时也就成为物理学发展的障碍。因此对称性是相对性与绝对性的统一，对称性原理之间有机地联系着，而且它们实质上同相对性原理和不变性原理相结合，至少现在是这样。我们称之为对称的相对性与绝对性原理。

（二）对称的绝对性与相对性原理在物理学中的应用

李政道教授说:我先讲一下“对称”与“不对称”。为什么我们相信对称，而我们生活的世界充满了不对称，这个矛盾怎样理解？有一个理解方法，就是最多的非对称的可能性是与完全的对称一样的，就是完全的对称会产生最多的非对称。这个提法，看来好像矛盾. (引自《物理学的挑战》)科学哲学是研究怎样证实科学的角度开始的，后来又转入到科学理论的合理性的问题。科学哲学从罗素与维特根斯坦开始，又经过了波普尔、奎因、库恩、拉卡托斯、夏佩尔、劳丹等人

到现在，渐渐地认识到科学理论作为“精神客体”，也像生物世界一样，是不断进化的有内部结构的“有机整体”，科学理论也有其“基因”，也有其进化过程的“继承”与“变异”情况等。对称性反映不同物质形态在运动中的共性，而对称性的破坏才使得它们显示出各自的特性。物质世界的有序性，本源于自然能态的无序性。有序性是相对的、暂时的、从属的；无序是绝对的、永恒的、自在的。经典物理学是以“守恒律”构建理论,现代物理已发现物理学的“属性”是不守恒的；然而，现代理论的方法论却依然用数学。在量子力学中，把相同粒子（引力质量、电磁质量、自旋等内禀性质完全相同的粒子，如n 个电子、n个质子等）构成的系统，称为全同粒子系统。全同粒子系统的波函数和单粒子波函数类似，是各个粒子的坐标和自旋分量的函数。Pauli不相容原理是对称的相对性的表现形式，而粒子的全同系统原理是对称的绝对性的表现形式。

在科学中，对称性是指某种操作下的不变性或者守恒性，对称性常与守恒定律相联系。与空间平移不变性对应的是动量守恒定律；与时间平移不变性对应的是能量守恒定律；与转动变换不变性对应的是角动量守恒；与空间反射（镜像）操作不变性对应的是宇称守恒。在弱相互作用中，“宇称”不守恒，自然界在C或P下不是对称的，在CP下也不是对称的，但却是CPT对称的。这里C表示电荷变号操作，相当于反转变换，如由底片洗出照片，电子变正电子，物质变反物质；P表示镜像反射操作，如人照镜子；T表示时间反演操作，如微观可逆过程。也就是说，当同时把粒子与反粒子互变（C）、左与右互变（P）、

过去与未来互变（T），自然界又是对称的。

严格地说“对称破缺”实际应该叫“对称隐藏”，因为不是对称缺失了，而是“隐藏”起来了。过去电流下的磁针被认为违背左右手对称，但一当磁针的电流环本质被认识到，这个左右手对称性就恢复了。决定磁体内铁原子和磁场的方程，关于空间的方向是完全对称的，但实际永磁铁的磁场方向是确定的，对称似乎是缺失了。但我们把磁铁加热到770度时，永磁铁的磁场方向就会恢复“原有”的对称性。假如有什么微小生物生活在常温的永磁铁的磁场中，它们感受到的“磁空间”是不对称的，需要很高的科技水平，才能发现它们的“磁空间”原来是对称的，只是这种对称性“隐藏”起来了。

现代物理学认为任何服从相对论和量子力学的理论必须服从CPT联合对称。换言之，如果同时用反粒子来置换粒子，去镜像和时间反演，则宇宙的行为必须是一样的。克罗宁和费兹指出，如果仅仅用反粒子来取代粒子，并且采用镜像，但不反演时间方向，则宇宙的行为不保持不变。所以物理学定律在时间方向颠倒的情况下必须改变——它们不服从T对称。这些都说明了对称的相对性与绝对性原理的正确。首先被打破的是P守恒。1956年前后，在对最轻的奇异粒子衰变过程的研究中遇到了所谓"θ-τ疑难"．1956年李政道和杨振宁分析了与θ-τ疑难有关的全部实验和理论工作之后指出，这个疑难的关键在于认为在微观粒子的运动过程中宇称是守恒的．他们指出，在强相互作用和电磁相互作用过程中宇称守恒是得到了实验的判定性检验的，但是在弱相互作用过程中宇称守恒并没有得到实验的判定

性检验．李政道和杨振宁提出，这个疑难产生的原因在于弱相互作用过程中宇称可以不守恒．他们进一步建议可以通过钴60的衰变实验来对这一点进行判定性检验．1957年吴健雄等精确地进行了这个实验，证实了他们的理论。 P宇称在强相互作用和电磁相互作用过程中是守恒的，但是在弱相互作用过程中不守恒。但是当时认为，即使在弱相互作用中，在正反粒子变换（C）和空间反射（P）变换两个变换联合变换（即CP变换）时，物理规律仍然是不变的。1964年，芝加哥大学的克罗宁（James W.Cronin，1931-）和美国新泽西州普林斯顿大学的菲奇（Val L.Fitch，1923-）及合作者克里斯坦森（James H.Christenson）和特莱（Rene Turley）在美国布鲁克海文国家实验室做的实验首先发现弱相互作用中两起破坏CP守恒（CP violation）的事例 .他们用这个实验室的交变梯度同步加速器，从加速器射出的能量为30GeV的质子束轰击铍靶，他们研究中性K-介子衰变，观测结果发现CP守恒破坏。进一步的研究表明，弱相互作用中CP破坏的部分只占千分之二．以后CP破坏在K-介子衰变还观测到，但是直到2001年才在另外一个粒子（B介子）中观测到。这是在斯坦福大学线性加速器的BaBar检测器做出来的（美国、英国、德国、加拿大、中国、俄国、法国、意大利、挪威九个国家，73个机构，600多个人，一千二百吨重）。B介子和反B介子比质子重5倍，瞬间存在（10^－12秒）， BaBar上观测到了B介子和反B介子的差别。费米实验室、日本国家高能加速研究实验室也有类似发现。为什么在弱相互作用中会有CP破坏，为什么CP破坏的部分只占千分之二，CP破坏的机理，

是现代物理研究的重要课题之一。还有一个更联合的守恒：CPT 守恒，即在正反粒子变换、空间反射变换、时间反演变换的联合作用之下，满足因果关系和自旋统计关系的点粒子的运动规律是不变的。

在微观粒子的弱相互作用中，空间反演不变，时间反演不变和正负电荷反演不变不再成立。杨振宁（C.N.Yang）讲：“宇称不守恒难以发现的原因有三个方面。第一，一般认为几何的对称是无条件的、绝对的，原子、分子和核物理中的空间——时间对称的精确性使这一观念更加强烈。第二，宇称选择规则，在核物理中同在原子物理学中一样，也起着很好的作用。在核能级标定、核反应和β衰变中借助于宇称选择原则成功地分析了几百个实验。因此在过去如此广泛详尽的经验面前要人们接受宇称失效是困难的。第三，宇称仅在弱相互作用中不守恒的观念当时尚未诞生。”这段话充分说明了对称的绝对性与相对性原理的正确性，因为根据诺特定理宇称不守恒意味着镜像不对称。美国人詹姆斯·克罗宁和瓦尔·菲奇又发现Ｋ介子衰变过程违背宇称和电荷联合对称法则。对称、破缺与美的关系从信息观点看就是：形象所包含的信息太多或太少都不美，对称减少信息，破缺增加信息。巧妙地搭配二者，恰到好处就是美。例如连续对称的自发破缺伴随出现Goldstone粒子，零质量的规范场量子“吃”掉了场量子而带有质量，即Higgs场，因入的非阿贝尔规范场在理论上成功地解决了规范场量子的质量问题、重正化问题，而且在此基础上统一了弱相互作用和电磁相互作用，解释了电磁作用的长程性和弱相互作用的短程性，但是Higgs粒子尚未观察到，目前建造更大的加速器的主要目的就是

为了发现Higgs粒子。由于时间、宇称和电荷作为一个整体被认为应

该守恒，物理学家们曾猜想说，时间在特定情况下会违背对称性。欧洲核子中心的成果首次证实了这一猜想。

Einstein对于对称性思想方法所作的贡献是众所周知的，根据广义协变性原理，相对任何一种坐标系，物理学的基本定律都具有相同的形式，一切参照系都是平等的。Einstein讲："我们能否建立起一种在所有的坐标系中都有效的名副其实的相对论的物理学呢？事实上，这是可能的！我们可以把自然定律应用到任何一个坐标系中去。于是，在科学早期的C.Ptolemaeus和Copernicus观点之间的激烈斗争，也就会变成毫无意义了。我们应用任何一个坐标系都一样。"太阳静止，地球在运动"或"地球静止，太阳在运动"两句话，便只是对两个不同的坐标系的两种不同的习惯说法而已【1】”。根据广义相对论，地球和太阳都在沿着自己的短程线运动，地球围绕太阳转与太阳围绕地球转都不是绝对的，由于太阳的引力质量大，才出现地球围绕太阳转的现象，而且并非标准椭圆轨道。在引力场中自由粒子的运动轨迹只与其初始条件有关而与其引力质量无关，这与稳定的理想约束系统中“自由粒子”沿测地线运动非常相似。

相对性原理认为物理定律对任何参考系都成立，这是对称的绝对性的表现形式；但是对不同的参考系测得的物理量的数值不同，这是对称的相对性的表现形式。在广义相对论中的一个非常有力的工具，即阿什特卡的“新变量”也是左右不对称的。Einstein 的引力方程

左边包含R

μv,右边包含 Tμv。他认为方程的左边很美妙，像是金子做

的，右边不好,像是泥做的。他想把右边物质的贡献也变成几何的东西搬到方程的左边去。把物质的贡献几何化就需要把费米子和玻色子变得比较统一起来，而费米子和玻色子在现有理论中还是不对称的。除规范理论和引力外，弦论还可以导出超对称，这是一种玻色子与费米子之间的对称性。

物质与反物质既是对称的，又是不对称的——在自然界里物质比反物质多得多。在微观世界中，物质分为两类：一类是费米子（如电子等），一类是玻色子（如光子或或氢原子）。费米子服从泡利不相容原理，如果将许多费米子放入一个体系内，那些处于其中的费米子必须具有不同的位置或不同的量子态（如动量或自旋等）。也就是说，二个费米子不能有完全相同的量子态，而玻色子可以处于同一量子态上。这是对称的相对性的表现形式。不相容原理是说：两个类似的粒子，不可能存在于同一个状态中。也就是两个粒子的位置和速度不能同时相同。费米子服从该原理，确保了物质在各种相互作用力下，不会坍塌成密度极高的状态。玻色子不服从该原理，确保了可以产生足够大的作用力。然而物理世界中已经有大量实例证明，可以使费米子具有玻色子的行为，例如在超导与超流的实验中让费米子配对后就能使它具有玻色子的行为特征。这是对称的绝对性的表现形式。关于正负电荷的对称性（electric charge共轭不变性），用C表示electric charge共轭变换。Dirac的假说导致了在所有情形中正电和负电在本质上的等价性，但是在弱相互作用中没有观测到electric charge 共轭不变（后面将提出弱相互作用是万有引力的反作用力，与

electric charge共轭变换无关）。现代科学发现了electric charge共轭不对称性，electric charge共轭不对称是对称的相对性的表现形式。

（三）超对称问题简介

根据对称的相对性与绝对性原理，科学没有永恒的理论，一个理论预言的论据常常被实验所推翻。任何一个理论都有它的逐渐发展和成功的时期，经过这个时期之后，它就很快地衰弱。科学不是而且永远不会是一本写完了的书，每一个重大的进展都带来了新问题，每一次发展总要揭露出新的更深的困难。

事实上，二十世纪七十年代出现于弦论Raymond 模型中的世界面超对称(worldsheet supersymmetry) 是超对称概念历史发源的一部分。自然界并不具有严格的超对称，但它可能具有内在的、自发破缺的超对称，就象粒子物理标准模型中的SU(2)×U(1) 规范对称性那样。事实上，有迹象表明超对称在当前或拟议中的加速器实验所及的能区中就可能被检测到。迹象之一是“等级问题”(hierarchy problem)，它是Dirac “大数问题”的现代版。Dirac 的问题是：为什么两个质子间的引力比电力弱10-38倍？在物理定律中出现如此微小的无量纲常数似乎是需要解释的。这一问题的现代版则是：为什么W 与Z 粒子(这些规范粒子的质量与其它粒子的质量标度密切相关) 的质量比Planck 质量小10-17倍？超对称为这一问题提供了一

种可能的答案，因为它消除了影响Higgs 质量的平方发散。超对称的一个更加定量的迹象来自于强、弱及电磁相互作用耦合常数的测量值。它们与基本相互作用的大统一理论及超对称所导出的关系式在1% 的精度内相符。如果超对称- 比如通过费米实验室或正在欧洲核子中心建造的新加速器LHC - 被发现，人们将从中得到许多有关超对称粒子质量及相互作用的信息。现在描述超对称世界细节的理论模型比比皆是，其中即使有一个的方向是正确的，我们也无从知晓。发现超对称无疑会给弦论带来极大的促进，它将表明由弦论以大致相同的方式导出的三种基本结构- 引力、规范理论及超对称- 都是对自然描述的组成部分。现在还很难说弦论从发现和探索超对称中可能得到的促进会有多大，因为我们不知道超对称质量谱会是什么样的，以及从中能得到有关更高能物理学的什么样的线索。超对称的发现还可能通过多种方式对宇宙学产生影响：某些超对称粒子将是暗物质的可能候选者，计算表明它们有可能恰好具有与观测相符的质量和丰度。(不过，超对称粒子并不是暗物质的唯一候选者，而且有些超对称模型不具有这种候选者。)如果超对称存在，那它必须被纳入计算宇宙早期元素合成的理论中去。事实上，超对称理论所包含的带重子数的标量粒子很可能会起重要作用。超对称标量粒子也许与暴涨有关(这在L. Randall 的报告中已经讨论过了)，尽管超对称及弦论尚未对此给出清晰的图景。1984 年，随着Green-Schwarz 反常消除

及Gross、Harvey、Martinec 和Rohm 的杂交弦(heterotic string) 理论使得构筑优美及半现实的粒子物理与量子引力模型成为可能，弦论变得越来越让人感兴趣。这里“半现实”指的是可以干净利落地得到正确的粒子与规范相互作用，但却无法对粒子质量给出合理描述，因为后者依赖于超对称破缺，而我们对此还没有合适的模型。一个好的超对称破缺模型应该会为解决宇宙学常数极小(或为零？) 的问题带来曙光，因为在我们的半现实模型中，超对称未破缺时宇宙学常数为零。因此宇宙学常数极小不仅本身是一个很大的谜- 不为零的观测值使之更为尖锐- 而且缺乏对它的理解还会妨碍我们改进粒子物理模型。我们现在所知的超对称破缺模型会导致quintessence 类型的行为(它们具有变化的标量场，没有稳定的真空态)，但其参数和耦合却高度非现实。总体上讲，带标量场的quintessence 看来是有问题的，因为它们的相干耦合按说应该已经在对等效原理的检验中被检测到了。有鉴于此，带赝标量场[即具有V(a)=Λ4(1-cos(a/F)) 型相互作用势的轴子型(axion-like) 场，其中Λ和 F 为常数] 的quintessence 也许更具吸引力，因为这类模型没有相干耦合(或者- 考虑到宇称并不严格守恒- 相干耦合被高度抑制)。目前还只有少数文章讨论以赝标量场为基础的quintessence 型模型。

运用超对称解决宇宙学常数问题的主要推理步骤：超对称在

TeV 量级上破缺→宇宙学常数比观测值大 60 个数量级→宇宙半径在毫米量级。上述推理中，对超对称破缺能标的估计来自于现有高能物理实验与理论的综合分析，显著调低该能标将与未能观测到超对称粒子这一基本实验事实相矛盾，而调高该能标只会使宇宙学常数的计算值更大，从而更偏离观测值；从超对称破缺能标到宇宙学常数的计算依据的是量子场论；而从宇宙学常数到宇宙半径的计算依据的是广义相对论。这些理论在上述计算所涉及的条件下都是适用的，因此整个推理看上去并没有什么明显的漏洞。

20世纪70年代发现了现代数学模型的一个特征——超对称，它可以不同的方式来描述。一种方式是讲space-time有额外的维——格拉斯曼维，格拉斯曼变量是反交换的，A×B= —B×A。【2】根据对称的相对性与绝对性原理，把物质几何化将引起新的不对称性，因此超对称的工作是没有止境的。这是由对称的相对性所决定的。另外规范场的F uv和引力场的R uv都是几何学中的曲率，R uv是g uv的二阶导数，因此Einstein的引力场方程是g uv的二阶微分方程，而规范场的运动方程αμF uv=、、、是曲率的一阶微分方程，电磁学中是如此，因此引力场方程就应当是g uv的三阶微分方程。这也是Einstein的引力理论需要修改的一种迹象。韦耳中微子的存在破坏了左右对称性。有人认为：R uv与g uv成立的条件是系统的状态函数与时间无关，也就是系统处于理想的对称状态，此时对于系统空间的任意一点满足规范化条件。当然R uv和g uv的形成机制是不一样的。前者的状态函数在空间的任意一点任意方向都“静止”（标量场），但是在某些特殊方向有破

缺，但是从整体上看，他满足整体对称。其状态函数守恒。后者的状态函数在空间的一些特殊方向“运动”（矢量场）。），但是在某些特殊方向有破缺，但是从整体上看，他满足整体对称。其状态函数守恒。我们所说的电磁场，是这个理想的系统对称和破缺的综合体系。反变换对应矢量场，正变换对应标量场。在自然界反变换对应两种可能性，分别对应左旋和右旋。也分别对应于正负电荷。标量场只有一种可能性，对应于引力质量。用R uv和g uv来表征场并非是最好的方法。最好的方法是引入新的变量。利用变分原理描述之。我们将物体看成是一个体系，其中球的对称性最高，再设想这个球是由一些等势面构成。在这个等势面，则在这个等势面的任意一点，只考虑切平面方向，则满足局部的对称，其意义就是在切平面上任意方向势能相等。但是在其他的方向并不满足局部的对称，其中变化最大的方向就是法向方向。而且正是这类不对称，导致了万有引力场。这个不对称可以表述为势能随空间的导数。考虑整个系统的空间，由于其满足整体对称。则这个空间所有的不对称所导致的作用量的和必然为零。这是系统保持稳定存在的条件。所以对称和稳定是一对孪生兄弟。所以，你如果试图用量子或者玄论去构筑这样一个稳定的系统是不可能的，因为他们本身就存在一个由什么构成以及稳定的问题。如果深入下去，我们可以为电场找到一个合适的数学模型，万有引力场不同，但也满足保森方程。

（四）对称的绝对性与相对性原理在自然界与人类社会中的表现形式

对称的绝对性与相对性原理是自然界与人类社会的基本规律之一，它的表现形式多种多样，例如地球是球形，但非标准球形；人的器官（肺、脸、耳、眼、大脑、手、腿、肾、脚等）左右既对称又不完全对称；粒子与反粒子的性质既相同又不完全相同；能量守恒定律是对称的绝对性的体现，但是它的某种表现形式不一定守恒，这是由对称的相对性决定的。太阳系的结构、细胞的结构以及原子的结构相似是对称的绝对性的表现形式。

目前物理学中某些可以视作与“对称性”大致相当的守恒定律，充其量只能视作一种“有限真实、条件存在”的局部性描述。宇称不守恒现象的发现说明自然界并非左右对称的，正象人们的左右手一样，因此不难理解DNA分子的双螺旋结构。黄金分割是自然界中的一种奇妙的性质，物体的很多物理性质、筛选法等与黄金分割存在着密切的联系，黄金分割是对称的相对性与绝对性原理的表现形式，黄金分割点不在中心是对称的相对性，黄金分割点有两个并且关于中点对称，是对称的绝对性。黄金分割可能是对称的相对性与绝对性的数学表示形式。经济生活中信息的不对称性在大量情况中发生，例如银行没有关于被贷款人今后收入的完全信息；企业主作为经营者不可能有关于成本和竞争条件的详尽的信息；保险公司不可能完全觉察到对于被保险的财产和对于影响赔偿风险的外部事件的政策制定者的责任；被拍卖人没有有关潜在的买主支付愿望的完全信息；政府需要在对个体公民的收入不很了解的情况下制定所有税制度；等等。

参考文献：

【1】Einstein和英费尔德著周肇威译.《物理学的进化》上海科学技术出版社1962年

附录：新华社东京2006年８月４日电（记者钱铮）日本高能加速器研究机构日前宣布，该机构参与的一个日美欧联合研究小组在世界上首次观测到Ｂ介子衰变为中微子和τ子的现象，这一极难观测到的特殊现象将可能成为验证“超对称性假说”的线索。根据高能加速器研究机构发布的新闻公报，研究小组利用该机构的大型加速器，使电子和正电子相互撞击，生成大量Ｂ介子。通过严密筛除衰变时产生的其他介子，研究小组发现存在伴随中微子出现而产生的能量，从而确认衰变产生了用设备无法直接检测出的中微子。对约４．５亿次Ｂ介子衰变数据进行分析的结果显示，其中有１７次Ｂ介子衰变为中微子和τ子，而τ子又很快转变为电子，同时释放出中微子。“超对称性假说”预言宇宙中还存在未知的粒子，本次研究测算出了Ｂ介子衰变发生的概率，为研究宇宙中未知粒子是否存在的实验提供了线索。

时空平权的绝对性与相对性

二、space-time平权的绝对性与相对性 摘要: 本文依据相对论的理论基础，发展了space-time平权问题，把时间单位与空间单位统一起来，提出了时空转化的问题，使国际7个基本物理量减少 为6个。 关键词：space-time平权、狭义相对论、国际基本物理量、宇宙量、多普勒效应 （一）、space-time平权的绝对性 人们对科学大师们景仰和崇拜的同时却忘了最该向 科学大师们学习的一点：以真正科学的精神对待已有的理论体系。历史的经验告诉我们，物理学的突破，有一定的客观规律。这就是如日本物理学家武谷三男教授和坂田教授所总结的，物理学的发展往往表现为“三阶段”，亦即首先进入“现象论”阶段，其次进入“实体论”阶段，最后进入“规律论”的阶段，亦即最终突破了物理学的基本规律。物理学在基本规律已确立以后，就转入应用。狄拉克于1937年提出了著名的大数假说，其内容是：“自然界出现的任何两个很大的无量纲数是彼此相关的，他们都由一个简单的数学关系相联系”.“年、月、日、时、分、秒”之时间单位的天文物理意义，是对地

球自转及公转运动过程（趋势）的描述或记录方式。可见，地球时间的本质，实际上就是地球在太阳系空间中的运动进程。时间就是天体在轨道空间中的位置及其连续不断地改变的过程，时间的流逝就是天体在太空空间中的运动及其变化和勇往直前地推进过程。进一步地，时间的天体运动本性，必然表现为单向不可逆并持续不断的特性。因此，时间的概念是对天体运动规律及特性的一种描述方式。结论：时间就是天体的空间位置及运动。人们根据相对论认为空间与时间等价把国际基本物理量减少1个，这早在20世纪中就这样规定了，是用稳定铯原子波长来定义长度的，世界各地的各种非铯和铯原子钟都要和巴黎的铯原子种来校对时间长度（即=完成空间长度校对）。因为在相对论时空下,空间是时间的函数,从物理学讲它们的自由度是一，其中一个变量完全可以替代另一个变量。根据狭义相对论时间空间是不等价的，相对论只是揭示了时空是一个整体，时间和空间有联系。 现代标准宇宙学理论建立在爱因斯坦引力场方程和罗伯逊—沃克度规的基础上，按宇宙学原理，物质分布均匀和各向同性时，宇宙时空具有最大的对称性。而具有最大对称性的时空结构由罗伯逊—沃克度规描述，其形式为：

实践标准的绝对性与相对性

实践标准的绝对性与相对性 实践标准既是确定的，又是不确定的。实践标准的确定性是指实践实践是检验真理的唯一标准，并且实践最终一定能鉴别认识的真理性。承认这点就是承认真准问题上的唯物主义和可知论。实践标准的不确定性是指实践标准的过程性、局限性，即实践是具本的和历史的，有些认识由于实践本身的局限性当前还无法检验，还有待于实践的发展才能检验，而对于当前能够检验或已经进行了检验的认识来说，这种检验也不是一劳水逸的，随着认识与实践的发展，实践检验也是一个无限发展的过程。承认这点就是承认真理标准问题上的辩证法。 坚持实践是检验真理的唯一标准，并不排斥逻辑证明在检验真理过程中的作用。逻辑证明就是运用已知的正确判断作为前提，通过逻辑推理来确定判断是否正确的思维过程，它是一种探索真理、论证真理的手段，是正确思维的必要条件，是建立科学理论体系的一个重要途径，承认逻辑正明的作用与肯定实践标准的唯一性并不矛盾。逻辑证明本身就是实践的产物，逻辑证明的作用实质上是实践作用的间接体现。实践检验和逻辑证明是相辅相成的、互为补充的，否认实践检验的作用，就会离开唯物主义；否认逻辑证明的作用，则会把实践标准的理解简单化、片面化。 实践是检验真理的唯一标准是马克思主义认识论的基本原理之一，它要求我们必须坚持实践第一的原则，在实践中发现真理，又在实践中检验真理和发展真理。 真理发展的规律通过实践发现真理，又通过实践证实并发展真理。

真理的发展，不仅是由相对向绝对转化的过程，而且还是通过认识领域内不同见解的比较和争论，逐步克服逻误的过程。 1.在人们的认识活动中，逻误的出现有其深刻的认识根源、社会历史根源和主观方面的原因。 2.真理和逻误是对立的统一。 真理和谬误是对立的：真理是对客观事物及其规律的正确反映，逐误是对客观事物及其规律的歪曲反映。真理和渗误的对立还表现在它们相互排斥、相互否定。 真理和谬误又是统一的：一方面，真理和诱误相比较而存在，相斗争而发展；另一方面，真理逻误相互贯通，在一定条件下能够相互转化。 3。真理的发展过程，就是同谬误进行斗争并不断战胜谬误的过程。

对称性与守恒定律

第七章 对称性与守恒定律 * §7.1 守恒量的平均值和测量取值几率 ⒈ 力学量平均值随时间变化的方程 在本征态中，如果测量力学量F ，则每时刻都可测得确定值。而在任意状态(),x t ψ中测量，力学量F 一般不显含时间t ，则在每一时刻测量结果一般没有确定值。但(),x t ψ可以按F 的本征态系n φ做完全展开，所以测量F 本征值的几率是确定的，有确定的分布。这样，每一时刻在任意态(),x t ψ下，力学量F 有确定的平均值。在定态下，不显含时间t 的力学量算符F 的平均值不随时间变化。 (),x t ψ：t 时刻的任意状态（归一化的） F ()()?,,x t F x t ψψ=()()*?,,x t F x t dx ψψ=? 其中(),x t ψ和?F 都可能是时间的函数，则F 也可以是时间的函数。 量子力学中，讨论力学量随时间的变化是通过讨论力学量的平均值随时间的变化来反映 的。?F F ψψ= dF dt () ?? F F t t ψψψψ??=+? ? ???F F F t t t ψψψψψψ?????= ++ ?????? 利用含时薛定谔方程 1?H t i ψψ?= ? ?11????F H F F H i i t ψ ψψψψψ ?=++ ? ?11????F H F FH i i t ψψψψψψ?=-++? 利用?H 的厄密性??H H ψ?ψ?=

? 11????F HF FH i i t ψψψψψψ?=-++? ( ) ?1????F HF FH i t ψψψψ?=-+? 1??,F F H t i ???= +??? 即 1??,dF F F H dt i t ???=+? ?? 力学量平均值随时间变化的方程。 ⒉ 守恒量 ⑴ 定义：在任意状态下，力学量的平均值不随时间变化，即为与时间无关的常量。 数学： 0dF dt = （F 与t 无关的常量） ⑵ 力学量守恒的条件 0F t ?=?说明?F 不显含时间t （?0F t ?=?）（?F 不显含t ， ?0F t ?=?而?dF dt 不一定为0） 不特别声明，一般?0F t ?=?，如?r ， ?p ，?L F F F F dF dx dy dz dt x y z t ????= +++???? ??,0F H ??=?? 即?F 与?H 对易，也可以作为守恒量的定义 ⑶ 性质特点 ① 体系在任意状态下，平均值不随时间变化。这是守恒量物理上的定义。 ② 体系在任意状态下，测量力学量（不显含t ）取值的几率分布不随时间变化。 证明：F 为守恒量，因为??,0F H ??=? ? ，所以?F 、?H 有共同完全本征函数系{}n φ，则有?n n n H E φφ=和?n n n F f φφ= 对任意态(),r t ψ (),r t ψ()()n n n c t r φ=∑ ()()(),n n c t r r t φψ=

真理的绝对性和相对性

任何真理，既具有主观性和客观性，同时又具有绝对性和相对性。马克思主义，毛泽东思想，邓小平理论是指导科学社会主义事业的客观真理。要知道其指导意义体现在哪些方面，必须知道客观真理的绝对性和相对性表现在哪些方面。其具体表现如下： (一)真理的绝对性 真理的绝对性也叫绝对真理，是指真理作为主客观的统一，其内容具有客观性、确定性，其发展具有无限性。具体来说，绝对真理包含两方面涵义： 1.真理的内容是客观的、主客观的统一在其所适应的范围内是不可否定，不可推翻的，这一点是无条件的，绝对的。 2主观在向客观无限地走近、接近，这是绝对的。绝对真理存在于无限的时间过程中，而不是存在于某一有限的时间点上。承认了世界的可知性，也就是承认了真理的绝对性。 （二）真理的相对性 真理的绝对性，使我们能够把真理和谬误区别开来，把可知论和不可知论区别开来，使我们在思想中对真理具有坚定信念，但不能因此而走向独断论。因此我们必须承认真理同时具有相对性。 1.从范围上看，任何真理都是对世界整体中某一部分，片断的正确反映。真理不是对整个世界或宇宙大全的认识，任何真理都不能穷尽对无限世界的认识。这一点表现出真理的相对性，局限性。

2.从程度上看，任何真理对认识对象的正确认识都是近似的。就是说，和客观的符合只是一定程度，一定水平上的符合，不是丝毫不差的符合。这表现出真理的相对性。因此，真理性的认识有待于深化。 真理是由相对走向绝对的永无止境的发展过程，任何真理性的认识都是由相对真理向绝对真理转化过程中的一个环节。马克思主义，毛泽东思想，邓小平理论具有与时俱进性，从创立开始就不断的完善和深化，体现出真理的相对性。 掌握绝对真理和相对真理辩证关系原理具有重要意义：首先，这一原理指导我们树立对马克思列宁主义、毛泽东思想，邓小平理论的科学态度。马克思列宁主义、毛泽东思想作为客观真理也是绝对真理和相对真理的辩证统一，因而对待马克思列宁主义、毛泽东思想的正确态度应该是既要坚持又要发展。鼓吹马列主义、毛泽东思想的真理已经“过时”的自由化观点，或者认为马列主义、毛泽东思想的真理不用发展的教条主义观点都是错误的。 由于真理在广度上的有限性，条件性，因而任何真理只能是主观对客观事物相对真确的反应，在以马克思主义，毛泽东思想，邓小平理论为指导时，要坚持理论联系实际，不断深化和发展。坚持真理的绝对性和相对性的对立统一。

时间和空间的相对性

1相对论的诞生 2时间和空间的相对性 (教师用书独具) ●课程要求 1 .知道经典的相对性原理，知道狭义相对论的实验基础和它的两个基本假设． 2 .知道狭义相对论的几个主要结论． 3 .了解经典时空观与相对论时空观的主要区别，体会相对论的建立对人类认识世界的影响． ●课标解读 1 .理解经典的相对性原理． 2 .了解光的传播与经典的速度合成法则之间的矛盾． 3 .理解狭义相对论的两个基本假设． 4 .理解同时的相对性、时间间隔的相对性和长度的相对性． 5 .知道时间和空间不是脱离物质而单独存在的． ●教学地位 本节介绍相对论的简单知识，使学生对相对论有一个初步认识．

(教师用书独具) ●新课导入建议 1971年人类将三只铯原子钟分别放到地面和喷气式飞机上验证相对论：在地面将三个铯原子钟调整同步，把两个分别放在向东、向西在赤道上空高速飞行的飞机上，飞行一周后与留在地面的铯原子钟比较，三只铯原子钟跑的不一样快，为什么会出现这种现象呢？通过这节课的学习，将明白其中的道理． ●教学流程设计 课前预习安排 1.看教材. 2.学生合作讨论完成【课前自主导学】. 步骤1：导入新课，本节教学地位分析 步骤2：老师提问，学生回答补充，检查预习效果 步骤3：师生互动完成“探究1”教师讲解例题 步骤7：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能检测】步骤6：指导学生完成【当堂双基达标】验证学习情况 步骤5：师生互动完成“探究2”方式同完成“探究1” 步骤4：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评 课标解读重点难点

1.知道经典的相对性原理，能说出狭义 相对论的实验基础和它的两个基本假 设. 2.能说出狭义相对论的几个主要结论. 3.了解经典时空观与相对论时空观的主 要区别，体会相对论的建立对人类认识 世界的影响. 1.狭义相对论的两个基本假设．(重点) 2.时间与空间的相对性的理解．(难点) 相对论的诞生 1 . (1)经典的相对性原理 ①表述一：力学规律在任何惯性系中都是相同的． ②表述二：在一个惯性参考系进行的任何力学实验都不能判断这个惯性参考系是否相对于另一个惯性系做匀速直线运动． ③表述三：任何惯性参考系都是平权的． (2)狭义相对论的两个基本假设 ①狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的． ②光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的． 2 .思考判断 (1)静止或匀速直线运动的参考系是惯性系．(√) (2)由于在任何惯性系中力学规律都是相同的，因此，研究力学问题时可以选择任何惯性系．(√) (3)在不同的惯性系中，光速是不相同的．(×) 3 .探究交流 一只苍蝇从一列时速300千米的火车里起飞，按理说，它的飞行时速至少

对称性与守恒定律论文-最新范文

对称性与守恒定律论文 [摘要]本文对在量子体系下的对称变换代写及其性质作了简单的介绍,详细的分析了对称变换与守恒量以及不可测量量的关系,并且对时空对称性导致动量、角动量、能量守恒作了详细分析,并给出了现在物理学中一些重要的对称性和守恒律的简介。 [关键词]量子体系对称性守恒定律 一、引言 对称性是自然界最普遍、最重要的特性。近代科学表明,自然界的所有重要的规律均与某种对称性有关,甚至所有自然界中的相互作用,都具有某种特殊的对称性--所谓”规范对称性”。实际上,对称性的研究日趋深入,已越来越广泛的应用到物理学的各个分支：量子论、高能物理、相对论、原子分子物理、晶体物理、原子核物理,以及化学(分子轨道理论、配位场理论等)、生物(DNA的构型对称性等)和工程技术。 何谓对称性?按照英国《韦氏国际辞典》中的定义：”对称性乃是分界线或中央平面两侧各部分在大小、形状和相对位置的对应性”。这里讲的是人们观察客观事物形体上的最直观特征而形成的认识,也就是所谓的几何对称性。 关于对称性和守恒定律的研究一直是物理学中的一个重要领域,对称性与守恒定律的本质和它们之间的关系一直是人们研究的重要内容。在经典力学中,从牛顿方程出发,在一定条件下可以导出力学量

的守恒定律,粗看起来,守恒定律似乎是运动方程的结果.但从本质上来看,守恒定律比运动方程更为基本,因为它表述了自然界的一些普遍法则,支配着自然界的所有过程,制约着不同领域的运动方程.物理学关于对称性探索的一个重要进展是诺特定理的建立,定理指出,如果运动定律在某一变换下具有不变性,必相应地存在一条守恒定律.简言之,物理定律的一种对称性,对应地存在一条守恒定律.经典物理范围内的对称性和守恒定律相联系的诺特定理后来经过推广,在量子力学范围内也成立.在量子力学和粒子物理学中,又引入了一些新的内部自由度,认识了一些新的抽象空间的对称性以及与之相应的守恒定律,这就给解决复杂的微观问题带来好处,尤其现在根据量子体系对称性用群论的方法处理问题,更显优越。 在物理学中,尤其是在理论物理学中,我们所说的对称性指的是体系的拉格朗日量或者哈密顿量在某种变换下的不变性。这些变换一般可分为连续变换、分立变换和对于内禀参量的变换。每一种变换下的不变性,都对应一种守恒律,意味着存在某种不可观测量。例如,时间平移不变性,对应能量守恒,意味着时间的原点不可观测;空间平移评议不变性,对应动量守恒,意味着空间的绝对位置不可观测;空间旋转不变性,对应角动量守恒,意味着空间的绝对方向不可观测,等等。在物理学中对称性与守恒定律占着重要地位,特别是三个普遍的守恒定律--动量、能量、角动量守恒,其重要性是众所周知,并且在工程技术上也得到广泛的应用。因此,为了对守恒定律的物理实质有较深刻的理解,必须研究体系的时空对称性与守恒定律之间的关系。

美的形象性

美的形象性 美的形象性是美的基本属性和重要特征。美的形象性是指美的事物总是以其生动具体的感性形象为主体感官所感知的特性，是以形式因素为主的形式与内容相统一的特性。美的事物，无论现实美还是艺术美，都是借助具体可感的形象来展示其美的风采，即通过由特定的声、光、色、线、形、质等物理因素所构成的感性形式来展示自身。离开特定的感性形式，美将无所依傍。但美的形式并非仅仅由声、光、色、线、形、质所组成的纯形式，而是与内容有机统一的有意味的感性形式。形式与内容的统一在不同对象中表现有所差别，自然美偏重于形式因素所构成的形象美，社会美偏重于生活内容的形象美，而艺术美的内容与形式有机统一于审美意象，即使抽象艺术也不过是通过变形的形象来展示对生活生命的感受和理解，总之，美的形象性可以使人在对美的直接观照中感受到自身本质力量的自由创造。美的形象性既包括形式因素又包括内容因素，形式与内容相统一，但以形式因素为主，因而其主要反映形式是视觉、听觉和触觉等，而理性思维对于美的形象性的把握也是必不可少的。视觉、听觉和触觉主要是感受形式因素的美，理性思维则是把握和理解美的形式与内容相统一的内在美。对美的形象性及其反映形式的认识是在美学史上逐渐形成的，对美的形象性的认识缘起于古人对形式美的思考，而对形象美的反映形式的认识则源自近代认识论和心理学的发展。美的形象性是审美感知和审美创造的前提和结果，它决定着美与审美乃至艺术创造的形象思维特征。 一、从字源学看 "美"这个词首先可做词(字)源学的询究,从字源学看,根据<<说文解字>>:羊大则美,认为羊长的很肥很大就"美".这说明,美与感性存在,与满足人的感性需要和享受(好吃)有直接关系.另一种看法是羊人为美,从原始艺术,图腾舞蹈的材料看,人戴着羊头跳舞才是"美"字的起源,"美"字与"舞"字与"巫"字最早是同一

真理的相对性与绝对性

真理的相对性与绝对性的关系 ——国商08121006 严姝世界著名的英国哲学家、逻辑学家罗素曾经在1901年提出一个难题。这个难题就是著名的罗素悖论。罗素是用一个非常通俗的例子来表达这个悖论的：一个夸口不与别人竞争的乡村理发师宣布：他只给那些自己不刮胡子的人刮胡子，自己刮胡子的人他当然就不给刮。有一天，他忽然想起自己，他是不是应该给自己刮胡子；如果他给自己刮胡子，那么，根据他的宣布，他是不应该给自己刮胡子的；可是，如果他不给自己刮胡子，那么，按照他的宣布，他又必须给自己刮胡子。从形式逻辑来看，理发师是处在一个逻辑两难之中这说明：任何一件事，都是有相对存在的一面的。如果把事物相对存在一面的界限扩大，像理发师所做的那样，那相对存在的另一面，必然失去存在的根据，变成谬误，陷入矛盾，出现悖论。同任何事物一样，真理的存在，也是如此，也有相对性的一面，即真理也存在着相对性。 什么是真理的相对性，就是指真理存在有一定的条件与根据或范围，也就是具有存在的界限。我们知道，真理是对于客观事物及其规律的正确反映，因此，就有一个对于客观事物反映的正确程度，反映的相对条件，所受到的历史限制等问题。这就是说，任何真理，都是相对存在的。理发师刮胡子，所谓真理，就是在不包括理发师本人的条件下才成立，没有这一点，这个刮胡子的真理就动摇了。科学上的这种事例是屡见不鲜的。如达尔文进化论所提示的生存竞争规律，对于生物界，物竞天择，适者生存，是适用的。如果把这一规律搬到社会领域，像社会达尔文主义者所做的那样，它就变成极为荒唐、极为反动的了。从哲学上看，宇称守恒定律的普遍性之所以被推翻，就是在于任何一个真理，都有存在的界限，有一个相对存在的范围。 真理的相对性还有一层意思：从真理是对客观事物的正确反映的角度看问题，则真理是一个认识的历史过程。由不知到知，由知之不多到知之甚多。如在原始社会，人们知道了钻木取火的道理，又经过长期实践，知道一切磨擦都能生热，再后来则知道机械运动转化为热运动的道理。人们的认识每前进一步，都是向最终最完善的绝对真理前进了一步，接近了一步，但仍有一个距离。因此，每一个具体真理，因为它和绝对真理还有一个距离，所以是相对的。相对真理的另一层意思是说，由于真理是对客观事物的正确反映，由于客观事物在广度上与深度上，都是无限的，所以，一个真理的适用范围，也在不断地扩大。 真理的相对性还有第三层意思。由于客观世界是不断发展变化的，而且无穷无尽。所以，人们对于客观世界的认识永远不会完结，因此，每个具体认识阶段，每一个认识意义，都是相对的。洪秀全出生的时代，他只能认识到内忧外患的旧中国被封建官僚买办和地主阶级残酷剥削与压榨的现实，促使他举行建立太平天国的农民起义。由于那个时代的中国资本主义和社会主义远不曾出现，他就认识不到资本主义和社会主义的真理。反过来说，马克思主义只能产生在资本主义社会形成、工人运动蓬勃发展的时代，因为在这之前，资本主义不存在，工人阶级不存在，就不存在马克思主义的基础与条件，马克思主义也就无从产生。 真理又是绝对的，就是说，认识了客观真理，就是反映了客观实际。客观世界是绝对的，因此，真理也是绝对的。例如，我们先是发现了分子，后来又发现了原子，这在当时的科学水平，只能如此，所以是有条件的，相对的。但是，每一个发现，都是在认识客观世界中，前进了一步，和客观世界的绝对存在，又更加符合了一步。因此，每一个真理的存在，又是无条件的，由于是处在通往绝对的路程上，那么，在这个位置上，就也是绝对的。 真理的绝对性的又一层意思是指人的认识有一个向客观实际逐渐接近深入，向绝对真理逐渐逼近的过程；这一过程中的全部相对真理之总和就是绝对真理。在两千三百年前，阿基米德建立起静力学定律和著名的阿基米德浮体定律。这样的真理适应了当时建房、造桥和造车造船的要求。相对真理和绝对真理是相互依存，相互包含、相互制约的。一方面，绝对

伽利略的相对性原理

伽利略的相对性原理 最早提出相对论的主题即运动的相对性问题的，是近代科学之父伽利略。在中世纪的欧洲，托勒密的地球中心说长期以来占据着统治地位。而伽利略则拥护哥白尼的太阳中心说。当时的学者们强烈反对伽利略关于“地球在运动”的观点，其理由如下：（1）我们感觉不到地球在运动。（2）如果地球既有公转也有自转，那么地球上的物体岂不是都会被向后抛吗？（3）如果地球在自西向东自转的话，那么从高处由静止落下的石头，将不会落到正下方，而必然会落到偏西的位置。不是没有观察到这样的事实吗？ 实际上地球的自转速度是很大的，在赤道上达到了每秒460米。对于这些批评，伽利略分别进行了如下反驳。对于第一点，我们感觉不到地球在运动，与我们乘坐以匀速运动的船时感觉不到船在运动是一样的。这种想法与相对性原理以及作为相对论的基础的惯性系的概念相联系。对于第二点和第三点，因为地球上的物体与地球一起运动着，下落的石头在水平方向与地球以同样的速度运动，所以仍然会落到正下方，这个观点与惯性定律相联系。 惯性定律可以表述为：“如果物体完全不受外力作用，它将保持匀速直线运动状态（静止的物体将保持静止）。”这是由笛卡儿继承伽利略的观点最终完成的。惯性定律看起来像是最理所当然的定律，实际上并非如此。在日常生活中，运动的物体会自然地停止下来。这是因为摩擦力和空气阻力是不可避免的。在伽利略以前，人们认为像大炮的炮弹等投掷出去的物体依靠最初获得的“势”而运动，失去势以后就会停止下来。而伽利略和笛卡儿则洞察到如果没有外力作用，物体具有保持匀速直线运动的性质。以后，这个定律成了力学的基本定律。伽利略。笛卡儿不能用实验完全证明惯性定律，这是由于在地球上不可能实现没有摩擦和空气阻力的环境。现在，可以清楚地看到惯性定律的作用，在无重力的宇宙飞船中就可以直截了当地看到。观看关闭发动机后航行的宇宙飞船中的情景，物体一旦开始运动就不会停止，从中能很好地理解惯性定律的正确性。 惯性系 那么，惯性定律在任何地方都成立吗？不，并非在任何地方都成立。在作匀速直线运动的电车和汽车中，与在地面上一样，惯性定律是成立的。但是，当电车和汽车起动、刹车和沿弯道行驶时它就不成立了。放在电车地板上的圆球，当电车起动时自然会开始滚动。在沿着弯曲的道路行驶的电车中，圆球不会沿直线运动。即在速度和运动方向变化的地方（非惯性系），惯性定律不成立。

第一章 美的本质与特性

第一章美的本质与特性 一、填空题 1、美的问题是美学中最基本的理论问题，也是解决其他美学问题的前提和基础。 （本质） 2、古希腊的，首倡“美在形式”的理论。（毕达哥拉斯学派） 3、美学家，提出美是“一种有意味的形式”。（克莱夫·贝尔） 4、19世纪德国辩证法大师，发展并完善了“美在理念”说，提出美是“理念的感性显现”。 （黑格尔） 5、“”说的创导者是法国启蒙主义者狄德罗。 （美在关系） 6、“美在生活”说的创导者是。 （车尔尼雪夫斯基） 7、说：“忧心忡忡的穷人甚至对最美丽的景色都没有什么感觉。” （马克思） 8、说：“人的类特性恰恰就是自由的自觉的活动。” （马克思） 9、说：“人的本质并不是单个人所固有的抽象物。在其现实性上，它是一切社会关系的总和。” （马克思） 10、人类有别于动物的两次“提升”，从物种关系上说，就是日益获得把握客观必然性的自由——主要为；从社会关系上说，则为不断改造阻碍历史前进的现实关系，以利于人类的发展——主要为。 （求真、向善） 11、古希腊的毕达哥拉斯学派提出所谓“”，把宽与长成1﹕1.618的长方形，说成是最美的形式。 （黄金分割律） 12、人类社会与对象世界之间形成的最主要的价值关系，包括真—— 关系、善——关系、美——关系三大类。（认识、功利、审美） 13、曾经说过：“对于没有音乐感的耳朵说来，最美的音乐也毫无意义。”

（马克思） 二、选择题 1、古希腊的，首倡“美在形式”的理论。 a、苏格拉底 b、柏拉图 c、亚里士多德 d、毕达 哥拉斯学派（d） 2、美学家，提出美是“一种有意味的形式”。 a、柏拉图 b、亚里士多德 c、黑格尔 d、克莱夫·贝尔（d） 3、19世纪德国辩证法大师黑格尔，发展并完善了 “”说，提出美是“理念的感性显现”。 a、美在形式 b、美在主观 c、美在理念 d、美在 关系（c） 4、“”说的创导者是法国启蒙主义者狄德罗。 a、美在形式 b、美在主观 c、美在理念 d、美在 关系（d） 5、“美在生活”说的创导者是。 a、亚里士多德 b、德谟克利特 c、车尔尼雪夫斯基 d、托尔斯泰（c） 6、说：“忧心忡忡的穷人甚至对最美丽的景色都没有什么感觉。” a、马克思 b、恩格斯 c、车尔尼雪夫斯基 d、普 列汉诺夫（a） 7、说：“人的本质并不是单个人所固有的抽象物。在其现实性上，它是一切社会关系的总和。” a、马克思 b、恩格斯 c、列宁 d、毛泽东（a） 8、曾经说过：“对于没有音乐感的耳朵说来，最美的音乐也毫无意义。” a、黑格尔 b、马克思 c、恩格斯 d、贝多芬（b） 9、马克思曾经说过如下这段至理名言：“动物只是按照它所属的那个种的尺度和需要来建造，而人却懂得按照任何一个种的尺度来进行生产，并且懂得怎样处处都把内在的尺度运用到对象上去；因此，人也按照来建造。” a、种的尺度 b、任何一个种的尺度 c、美的规律 d、内在的尺度（c） 10、说：“真、善、美是紧密结合在一起的。在真或善之上加上某种罕见的、令人注目的情景，真就变成美了，善也就变成美了。” a、苏格拉底 b、柏拉图 c、狄德罗 d、黑格尔（c） 三、解释题 1、美在理念

因果关系与对称性原理及其电磁学应用

题目因果关系与对称性原理及其电磁学应用学生姓名詹斌 专业名称物理学 指导教师王参军 学号200791014058 2009年12月30日

因果关系与对称性原理及其电磁学应用 摘要:利用电磁场的原始定义,讨论了电势和矢势等描述电磁场系统的物理量在空间反射、时间反演操作下的变换性质,利用对称性原理讨论了某些对称条件时电磁场的分布情况,指出只有严格意义上的物理定律才能应用对称性原理. 关键词:因果关系;对称性原理;电磁场;反演操作

The cause and effect and the principle of symmetry and it’s a pplication in the electromagnetic fields Abstract :By utilizing the original definition of the electromagnetic fields , the trans formation property of the electromagnetic field’ s state functions under the space operaxion or time operation is discus sed. The eletromag2netic field’s distribution from t he charge’ s distributio n is got after the principle of symmetry is utilized. Finally it is pointed out that only the really physics law can be discussed using the principle of symmetry. Key words :the cause and effect ;the principle of symmetry ;electromagnetic field ;under operation

美的相对性与绝对性

美的相对性与绝对性 美是一种发的展文化识，它与共个审人经验的关美怎样系呢首？二者在内容先是同一 性上的，只是范质围大小不。文化同识共，人们的想思集合因，此美是一个大思的范想畴；人审个经验美含于美包文化共的之中，个人审识经验与个人的修美养掌握，知识广的度深度、及人志个爱向密好相关切。其，次者又是二辨证统的一个。审美经人验含包美于的化 文共，自然识会到受当的文时化共影识响反过；，来人审个经美又会验作用美文的化共识，推动和展发美的化共文识 。我让们再来论一讨下光朱先生潜举所的棵那名著古的问树吧题！植学家物考的察是 的生它理生长性习，古把顽强的生命力树认是美为，这是学科的美木；材商考虑是它的木 的质、围，树古把的实用价值认为树美；是而画家则惊它奇叹特外的形把，树的古态形作 是看美。树古的的美差异源于欣者的观赏角赏度不同即，使是同一角度去考虑古树从的， 美同的人，不或者同一个人在不的同期所得出的时美也会存在差异这种差。映异了“审证 定事一物是为否美决取欣于者赏的美经审验的”名著论。断个接受知识人差的，对异识的 理解广度、知度及深个审美趣人味不的同造成，对同了一事的物识角认度深度、也迥各异然，这是所谓就的美审个差异体但不管从那一。角得出古树的度，古树美这从一度角得出 的的文化美识共没发并改生（注变与客意观美的论区别，）至在少期内不短发会生变。改 究竟 美的主观论把美与是感弄混美了还是美的，观客把论观客存与美在的化文共识淆混了 这个，题应问有个该断。了 当五星红 旗被为定国国旗以后我它，就表中国，代表代独立、自由幸福和、大伟国家，的我就 国家们的民而公言它很美，对，他公民国就不见得此，如中人华民共和国赋它予深意，的 只适用于黄炎子孙。的显很然，旗国美带有社性会既然它有。一个响影范围的那国旗，还 带美民有性，区族域。性至一个国甚家的国旗案可以图改修赋予，它的内也涵可以变改， 所以国的美旗还有带代时和性相对。如此性来，国看的旗美，管是不代的表还是其形美美，都式主是观了。的 让 们再我看下面这个例子，看一位名叫德乔西的方美家学，为了明美不说是观的，主供 提一了个使人信服“论的证：假”世界上如人都的没了，拉有尔的《斐斯廷圣西母》将像 然依如，故“无庸疑的质实事我是们所有人的将都认即使无人静为观《西斯的圣廷》像母 的存在也比要无静人的观臭水沟好。要就”个例子而言，确这有实点让人一难辩驳于，但 我把这让个例子比类国到 旗上会有，什么样的论结呢？

论真理的绝对性和相对性

论真理的绝对性和相对性 陈霄峰5080309557 F0803016 真理是人们对客观事物及其规律的正确反映。然而，这是不是说真理在任何时间、任何地点和条件下都是绝对正确的呢？人们获得的真理性的认识是不是不需要再向前发展了呢？ 不是的。既然实践是检验真理的唯一标准，那么真理就应该随着实践的发展而发展。真理是客观的，真理的客观性在于它的正确性，即与客观事物及其规律相符合，然而任何真理都是在一定范围内、一定条件下、一定程度上正确地反映了客观事物及其规律；范围变了，条件变了，原来的认识就不再是真理，而是谬误。 俄国革命民主主义者车尔尼雪夫斯基曾举过一个很通俗的例子说明真理的条件性。他说：如果问，下雨是好事呢？还是坏事呢？要对这个问题作出肯定或否定的回答，是不可能的，而应当给一定的条件。比如问：当谷物播种完毕，接连五个小时下雨，这雨对谷物有益吗？这时，如果回答是有益的，这就是正确的回答。可是，当已经积涝成灾，天还下倾盆大雨，这雨对庄稼是有益的吗？这时就应当回答，是有害的。这也是正确的回答。而离开一定的条件，不好判断一种认识是不是真理。 从这里可以看出，真理性的认识并不是在任何条件下都能成立的，随着条件的变化，原来正确的认识就可能变得不正确。因此，任何真理都是相对于它那个时代条件下是正确的，只有不断得到发展，才能适合变化了的客观实际。下面我们看一个社会科学方面的例子。 在19世纪的中期，马克思、恩格斯在研究资本主义世界无产阶级革命的规律时，曾经得出过这样的结论：社会主义革命不可能在一个国家内首先取得胜利，只能在大多数国家，至少在欧洲几个主要的资本主义国家同时进行才能胜利。到了20世纪初期，列宁又得出一个与此相反的新结论：社会主义不可能在一切资本主义国家内同时取得胜利，而可能首先在一个或几个国家中获得胜利。 这两个结论，究竟哪个对呢？我们说，两个结论都是正确的。只是由于它们所处的历史时代不同，分别适应于不同的历史条件。 19世纪的中期，资本主义还处于自由竞争的上升阶段。那时，世界殖民地尚未瓜分完毕，资本还可以向空白地区扩张，资本主义国家之间的矛盾还没有发展到激化的程度。因此，单个国家的无产阶级革命就会被国际资本的联合力量击败。正是根据当时这种具体的历史条件，马克思、恩格斯才得出了上面那个结论，这个结论在当时是正确的。 可是到了19世纪末、20世纪初，资本主义发展到帝国主义阶段，特别是第一次世界大战期间，情况已经发生了很大的变化。列宁在研究帝国主义时，发现了资本主义经济、政治发展不平衡规律的作用表现得异常明显。由于近代科学技术的空前发展，那些走资本主义道路比较晚的国家有可能利用最新的科学成果，迅速地、跳跃式地赶上和超过老的帝国主义国家。这些后起的帝国主义国家要求夺取更多的资本输出市场、商品市场和原料产地，而这时殖民地却已被瓜分完毕，老的帝国主义国家又不肯放弃自己原先霸占的殖民利益。这样，新老帝国主义国家之间就只有通过战争来重新瓜分世界。帝国主义战争势必使帝国主义的力量互相削弱，从而在整个帝国主义链条上造成薄弱环节，个别国家的无产阶级就有可能从这个最薄弱的环节突破帝国主义阵线，首先取得社会主义的胜利。所以说列宁的这个结论也是正确的。 这个例子说明，真理有绝对性和相对性的问题。真理的绝对性我们把它称为绝对真理，真理的相对性我们把它称为相对真理。绝对真理就是说任何真理都包含着不依赖于人及人的思想的客观内容，都是对客观事物及其规律的正确认识，这是无条件的，绝对的。相对真理，

伽利略相对性原理

伽利略相对性原理 相对运动概念在应用到自由度数很大甚至无限大的系统时就会受到限制.可是只要我们回到那种不可分割的，整体连续的表象，只要我们放弃单个物体位置和运动的参数变化以及为些所必备的坐标系，那么绝对运动和相对运动的对立就被撤消了.对某一宏观体积中质点的热运动来说，相对性的概念就没有什么用途.不过当我们规定系统的自由度数不太大，并且可以不间断地记录每一质点的位置和速度，那么相对性的概念还可以保持下来.这样，要是可以把宇宙气体（不去研究里面个别质点的位置和速度）同连续介质组成一体的话，牛顿的绝对空间或许就获得唯理论的意义.当绝对空间具有洛仑兹那种全部充满空间以太的特征的时候，绝对空间也同样会获得唯理论的意义.（尽管已为后来的一系列实验所驳倒）在物理学中，力学的终极概念得到了因果解释.对物理学来说，力的概念（力场的概念）是个必须加以分析的概念.物理学确定了力的数值，在个别情况下，当质点无摩擦地运动时（即摩擦力可以忽略时）力可以是坐标的函数.这种函数的形式应由引力论、弹性理论、电动力学理论中对引力、弹性力、电力、磁力的研究给出，并且这种研究与力学不同，完全按另一种方式进行，这些力已不再是终极概念，恰恰相反，现代科学的任务正是要用物理的或数学的方法把它们从另外的量推演出来. 划分物理学和力学的界限也就把场方程和运动方程加以区分.或许正如前面所指出的那样，既然忽略了离散存在质点和场的相互作用，所以场方程和运动方程都是线性的.在用抽象的理论认证某个质点的时候在力学上就把这个质点看成是一种纯属被动的实体，而力也就施加在它上面，同时又和这个质点本身无关，这也正是解决力学问题的前提.在场论中力场被相应地看成所谓被动的一面，看成是不依赖于场的粒子（即场源）的函数.根据力来确定运动，根据力与坐标的关系确定力是牛顿在《自然哲学的数学原理》中所提出的两个问题.在解决第一个问题时，牛顿依据的是他所阐明的运动公理.同时在《原理》中还解决了另一个问题，确定了把力（引力）和坐标联系起来的函数的形式.如所周知，这是古典物理学的出发点.以后物理学的其他部门就是按牛顿的引力场的式样构成的. 在物理学发展的影响下，当力学把标量也包括到自己的基本概念之中的时候，已知力和初始条件就能决定质点位置的牛顿运动方程将要被另一种方程所取代. 就科学思维能力和风格的影响来说只有极少数的科学发现可以同广义坐标方法相提并论.把空间中质点的位置，即古典力学的原始的形象和被当成是多维“空间”的点的系统的位形相对应，从几何的观点来说这是在拉格朗日把四维时空引入科学之后所采取的下一个步骤.当达朗贝尔在《百科全书》【4】的量度一文中写到他的一些“机敏的熟人”把时间看

(整理)对称性原理在物理学中的重要性.

6、对称性原理在物理学中的重要性 《自然杂志》１９卷４期的‘探索物理学难题的科学意义'的９７个悬而未决的难题：２３．自然界是否存在七种对称性晶体？７７．ＣＰ不守恒难题只能在中性Ｋ介子衰变中见到吗？７８．引起ＣＰ对称性破坏的力是什么？８７．是否存在中性，稳性，质量至少大于４０ＧｅＶ的超对称粒子？美籍华人著名的物理学家、诺贝尔奖金获得者李政道把“一些物理现象理论上对称，但实验结果不对称”、“暗物质问题、暗能量问题”、"类星体的发能远远超过核能，每个类星体的能量竟然是太阳能量的1015倍"、“夸克禁闭”称为是21世纪科技界所面临的四大难题。这些问题都于对称性原理存在着密切的联系。近代科学表明，自然界的所有重要的规律均与某种对称性有关，甚至所有自然界中的相互作用，都具有某种特殊的对称性——所谓“规范对称性”。实际上，对称性的研究日趋深入，已越来越广泛的应用到物理学的各个分支：量子论、高能物理、相对论、原子分子物理、晶体物理、原子核物理，以及化学（分子轨道理论、配位场理论等）、生物（DNA的构型对称性等）和工程技术。 对称美在于：在杂乱中形成规律，在无序中引入秩序。物理学的第三个特点是它的和谐性和统一性。自然界本身就是和谐统一的，自然美反映到物理学理论中，就显示出统一与和谐的物理学美的规范。物理学规律的统一、有序与神秘的和谐、自恰常常使一些物理

学家感到狂喜和惊奇。而物理学家们创造出来的系统的思想所表现的统一与和谐之美又使更多的人感到愉快。我们可在门捷列夫的元素周期表中感到这一体系结构的“诗意”。在牛顿对天地间运动规律的统一之中；在焦耳迈尔对热功的统一之中；在法拉第、麦克斯韦对电与磁的统一之中；在E=MC2所表示的质能统一之中；在广义相对论的引力、空间、物质的统一之中；我们都会感到一种和谐的满足。守恒与对称和统一、和谐的观念紧密相连。守恒和对称会给人一种圆满、完整、均匀的美感。从阿基米德的杠杆原理到开普勒第二定律表现的角动量守恒，以及动量守恒、能量守恒等，都符合守恒的审美标准。在数学中，方程与图形的对称处处可见，这也是数学美的重要标志。中心对称、轴对称、镜像对称等，都是诗人愉悦的形式。笛卡尔建立的解析几何学是在数学方程与几何图形之间建立的一种对称。爱因斯坦于1905年提出了具有革命性意义的狭义相对论，从其新思想的来源看，不仅是逻辑的，而且具有美学的性质，是一种对称美的追求。电磁场的基本方程――麦克斯韦方程组就具有一定程度的优美的数学对称性。它确定了电荷、电流、电场、磁场的普遍规律与联系，用完美而对称的数学形式奠定了经典电动力学的基础。对称性原理简单说就是从不同角度看某个事物都是一样的。在所有这样的对称中，最简单的是左右对称。例如：从镜子里看左右颠倒了的脸，它都是一样的。有些事物比人脸有着更大的对称性。立方体从六个相互垂直的不同方向看，或者颠倒它的左右来看，都是一样的。球从任何方向来看都是相同的。这样的对称性千百年来愉悦和激发着艺术家和科学家。但对

对称性与守恒定律

对称性与守恒律 物理规律是分层次的，有的只对某些具体事物适用，如胡克定律只适用于弹性体；有的在一定范畴内成立，如牛顿定律适用于一切低速运动的宏观物体；有的如能量、动量守恒等守恒律，则在所有领域的自然界起作用。后者属于自然界更深层次、最为基本的规律。而守恒律和对称性有紧密联系。了解对称性的概念、规律及其分析方法，对于深入地认识自然有重要意义。 一、什么是对称性 对称的概念日常生活中就有，如人体外部器官的左右对称，紫禁城建设布局的东西对称，不带任何标记的球的中心对称等。对称性的定义如下。 若某个体系（研究对象）经某种操作（或称变换）后，其前后状态等价（相同），则称该体系对此操作具有对称性，相应的操作称为对称操作。简言之，对称性就是某种变换下的不变性。 二、物理学中几种常见的（对称）变换 1.空间变换 1）平移：即对位矢作的变换，相应的对称性谓之平移对称性。 例如，一个不带任何标记的无限大平面，对沿平面的任意平移具有对称性，而当此平面上均匀布满方格时，则对沿平面的特定方位（如边长或对角线方位）平移某个长度的整数倍具有对称性。 2）转动：绕某定点或轴线的转动 前述球的中心对称，就是指球对绕球心的任意旋转对称，通常就称之为球对称。一圆柱体，对绕其中心轴旋转任一角度状态不变，即具有旋转轴对称…… 3）镜像反射（反演）：俗称照镜子。指对镜面作物像变换。 紫禁城建筑的东西对称，就是以天安门中轴面（南北竖直面）为镜面的镜像对称。 ●物理矢量的镜面反射——极矢量和轴矢量 按镜面反射时，矢量物像的方向之间的关系，物理矢量分两类。一类，以位移 为例，其镜像为，如图1(a)所示。它们平行于镜面的分量方向相同，垂直于镜面的分量的方向相反，这类矢量叫极矢量。，，等都是极矢量。

7.光的传播定律与相对性原理的表面抵触

7．光的传播定律与相对性原理的表面抵触 在物理学中几乎没有比真空中光的传播定律更简单的定律了，学校里的每个儿童都知道，或者相信他知道，光在真空中沿直线以速度ｃ＝３００，０００公里／秒传播。无论如何我们非常精确地知道，这个速度对于所有各色光线都是一样的。用力如果不是这样，则当一颗恒星为其邻近的黑暗星体所掩食时，其各色光线的最小发射值就下会同时被看到。荷兰天文学家德西特（Ｄｅ＿Ｓｉｔｔｅｒ）根据对双星的观察，也以相似的理由指出，光的传播速度不能依赖于发光物体的运动速度。关于光的传播速度与其“在空间中”的方向有关的假定即就其本身而言也是难以成立的。 总之，我们可以假定关于光（在真空中）的速度ｃ是恒定的这一简单的定律已有充分的理由为学校里的儿童所确信。谁会想到这个简单的定律竞会使思想周密的物理学家陷入智力上的极大的困难呢？ 让我们来看看这些困难是怎样产生的。

当然我们必须参照一个刚体（坐标系）来描述光的传播过程（对于所有其他的过程而言确实也都应如此）。我们再次选取我们的路基作为这种参考系。我们设想路基上面的空气已经抽空。如果沿着路基发出一道光线，根据上面的论述我们可以看到，这道光线的前端将相对于路基以速度ｃ传播现在我们假定我们的车厢仍然以速度ｖ在路 轨上行驶，其方向与光线的方向同，不过车厢的速度当然要比光的速度小得多。我们来研究一下这光线相对于车厢的传播速度问题。显然我们在这里可以应用前一节的推论，因为光线在这晨就充当了相对于车厢走动的人。人相对于路基的速度Ｗ在这晨由光相对于路基的速度代替。Ｗ是所求的光相对于车厢的速度。我们得到： ｗ＝ｃ－ｖ。 于是光线相对于车厢的传播速度就出现了小于的情况。 但是这个结果是与第５节所阐述的相对性原理相抵触的。因为，根据相对性原理，真空中光的传播定律，就象所有其他普遍的自然界定律一样，不论以车厢作为参考物体还是以路轨作为物体，都必须是