牛顿力学与现代物理.pdf

2 5 0科技资讯科技资讯 S C I E N C E ②依据上述分 析原子发射的电磁波应该是连续的但这些 均与事实或实验不符 普朗克的量子假说，使物理学研究越过 经典理论的蕃篱， 由以电子运动的牛顿力学， 进入引入量子假设的不自然的旧量子力学， 修正了卢瑟夫核式模型，进而产生自洽的量 子力学， 彻底摒弃对牛顿力学模型的依存 其 中主要形式有：波动力学、 矩阵力学、 路径积 分 这三种量子力学形式被证明是等价的 尽 管量子假设丢弃了经典物理的连续性观念， 引发了一场深刻的物理学革命但其理论的 语言构建， 都与牛顿力学有关 波动力学是薛 定谔通过牛顿力学与光学的类比， 从哈密顿- 雅可比方程出发， 引入波函数建立 ； 矩阵力学 是海森堡从古典量子力学中筛选出的对应原 理， 与接受爱因斯坦 “一个完善的理论， 必须 以直接可观察量为依据 ”[ 1 ]的思想，由经验 数据构造 后来狄拉克将其表示为泊松括号， 在牛顿力学与海森堡新力学之间建立密切的 关系；第三种形式是费曼通过引入作用量概 念建立 这种方法在h →0 时， 无限多路径退 化为一条路径，量子力学复归于牛顿力学[ 6]6.几点启示 6 . 1 牛顿力学仍是现代物理学和工程技 术的基础。

首先， 基于牛顿力学的理论和应用 仍在不断发展，已成为独立的学科；其次，牛顿力学的概念、方法和语言与现代物理理 论有着密切的联系；第三，是现代物理理论 是否完备的有效的检验条件 6 . 2 牛顿力学与现代物理学的关系，反 映了继承与发展，批判与超越的人类认识的 发展对牛顿力学认知不足的突破，产生混 沌理论；对牛顿力学内在矛盾性的解决，产 生相对论；对经典物理的局限性的超越，产 生量子物理纵观自牛顿力学以来的物理学 发展，物理学的重大发展始于重要的物理学 问 题 6 . 3 物理学的每一次革命，改变和影响 人的思维方式时空的相对性、连续与不连 续、 确定与不确定， 其中包含的简单与复杂、 矛盾与和谐、 有序和无序、 量与度的关系， 使 人类对客观世界的理解更深刻使得人的思 维对直接经验的超越时， 更加求真务实、 更加 全面、 更加注重严谨的实验证据 6 . 4 数学是物理学的语言，计算机是现 代物理学研究的手段物理学理论用数学表 达， 是其成熟的标志 比如， 牛顿力学规律的 微分方程表示；希尔伯特空间对量子力学的 描述, 微分几何学用于规范场论，等等计算 机技术的发展，提供了强大的运算工具，使 人们对复杂物理系统进行研究成为可能。

6 . 5 物理理论的不断丰富，要求物理学 教与学的现代化首先，用现代的观点进行 教材内容的筛选和组织；其次，传统的教学 方式要渗透进开放性的教育方式如协同学 习、自主学习、网络学习等；第三，科学 地使用现代教育技术，提高学生学习物理的 效率与兴趣参考文献 [ 1 ] 朱荣华. 物理深究基本概念的历史发展 [ M] . 北京：冶金工业出版社，1 9 8 7 . 2~3 2 7 . [ 2 ] 周衍柏. 理论力学教程[ M] . 北京：高 等教育出版社，1 9 8 6 . 2 6 7 . [ 3 ] 魏凤文，王士平，申先甲. 当代物理 学进展[ M] . 江西：江西教育出版社，1 9 9 7 . 1 4 5 ~ 4 9 [ 4 ] 史蒂芬·霍金. 时间简史[ M] . 杜欣 欣，许明贤，吴中超，译. 北京：商务印书馆， 2 0 0 5 . 1 5~1 6 [ 5 ] 普朗克. 从近代物理学来看宇宙[ M] . 何 青，译. 北京：商务印书馆，1 9 5 9 . 6 . [ 6 ] 郭玲. 基本物理常数的潜科学分析[ J ] . 首都师范大学学报（自然科学版） ， 2 0 0 2 ， 2 3 ( 3 ) : 3 5。