基础物理学为什么会“停滞不前”?基础物理处于“瓶颈期”久矣!自从爱因斯坦把物质与能量(电磁波)混为一谈,物理理论就进入了“歧途”。物质不能转化为能量!物质是金属态氢离子聚合形成的。磁场里光速流动的物质转化为金属态氢离子,金属态氢离子的“磁力矩相互切割聚合形成新元素的同时伴生电磁波”
基础物理学为什么会“停滞不前”?
基础物理处于“瓶颈期”久矣!自从爱因斯坦把物质与能量(电[繁体:電]磁波)混为一谈,物理理论就进入了(繁体:瞭)“歧途”。
物质不能转化澳门新葡京为能量liàng !
物质是金属态氢离子聚合形xíng 成的。
磁场里澳门新葡京(繁体:裏)光速流动的物质转化为金属态氢离子,金属态氢离子的“磁力矩相互切割聚合形成新元素的同时伴生电磁波”。
当今中国为什么不应该降低物理基础教育的难度?
咱们先大体看一看物理学的全貌,再看一看现在高中阶段的物理知识占了这全貌的多大比重。物理学的全貌我承认,自己有点飘了,全貌二字怕是架御不了,不足之处还望诸位指教。
物理学的其中一个(繁:個)知识体系是五大力学:
先警告一下!这部分内容有些(xiē)长且枯燥。
1.理论力《lì》学
分为3大部分:牛顿力学、拉格朗【lǎng】日力学、哈密顿力学。
牛顿力学(繁:學)主要就是三个牛顿运动定律(我相信大家都知道)。使用的基本数学工具是微积【繁:積】分,牛顿第二定律其实是个常微分方程(F=ma?外行才{练:cái}用!)。牛顿力学的内容还可以加上万有引力定律。
牛顿第二(èr)定律
拉格朗日力学、哈密顿力学的主要思想是极值(练:zhí)原理(也叫最小作用量《pinyin:liàng》原理)。使用的基本数学工具都是变分法(比微积分略(练:lüè)难的数学)。
拉格朗日力学的主要内容是欧拉-拉格朗日方(练:fāng)程。哈密顿力学的{练:de}主要内容是哈密顿-雅可比{练:bǐ}方程。这两个方程可以用勒让德变换相互转换。
欧拉-拉(练:lā)格朗日方程
哈密顿-雅可比方{练:fāng}程
2.经典电动力学【xué】
可以分为两部分:麦克(繁体:剋)斯韦方程组、洛伦兹力方程。
麦克斯韦方程组描述场源与电磁场的关系,常见的形式是4个偏微分fēn 方程(可能有些难懂,但这已经是最简单的形[读:xíng]式了)。这4个方程分别描述:电场、磁场、磁生电、电生磁。使用的数学工具是矢量分析(可以简单理解成矢量代数和微积分的结合)。
麦克(繁:剋)斯韦方程组
洛伦兹力方程描述电磁场对场源的力的作用。使用的数学工具是矢量代[读:dài]数。
3.相《练:xiāng》对论力学
由[练:yóu]狭义相对论、广义相对论这两个部分组成。
狭义相对论可以归到经典电动力学中,是对经典力学的俢正。主要内容是洛伦兹(繁:茲)变换。接近光速时,钟变慢、尺变短、物变沉,质能转化这些结论都出自狭义相对论(这些结论都源于洛[读:luò]伦(读:lún)兹变换)。使用的数学工具:微积分、闵氏几何。(再提一句,不懂麦克斯韦方程组是没资格说自己懂狭义相对论的)
洛伦兹[繁:茲]变换
至于广义相对论,基本思想《pinyin:xiǎng》是:时空告诉物质如何运动,物质告诉时空如何弯曲。主要内容是爱因斯坦场方程(二阶非线(繁体:線)性偏微分张量方程,看不懂就对了)。使用的数学工具{jù}是黎曼几何、张量分析。
爱因斯{读:sī}坦场方程
4.热{练:rè}力学和统计力学
自然是《读:shì》分为:热力学、统计力学。
热力学描述宏观现象,是统(繁:統)计力学的(练:de)宏观表述。主要内容是热力学四定律。第零定(读:dìng)律:热平衡
第一定律:能量守恒。第二定律:熵增(可以由克劳(繁体:勞)修斯不等式得到)。第三定律:绝对零度不可达(繁:達)
澳门巴黎人理想气状态方程也是其基本内容。使用的(pinyin:de)数学工具:微积分。
克劳修斯不(读:bù)等式
统计力学描述微观粒子运(繁:運)动的统计规律,是热力学的微观表述。主要内容是玻尔兹曼速率分布律、能量均分原理。使用的数学工具:微积分、概率论(繁体:論)与数理统计、……。
5.非相对[duì]论量子力学
至少有矩阵力学、波动力学、路径积分【读:fēn】这三种形式。
只提一下波动力学,主要内容是薛定谔方程(偏微分方程)。学量子力学时不学薛定谔方程,就像学牛顿力学时不学牛顿第二定律。
至于使用的数学工具,有:微积分、变分(读:fēn)法、线{繁体:線}性代数、矢量分析、复变函(hán)数。(不懂希尔伯特空间,没资格说自己学过量子力学,比如我)
薛定(练:dìng)谔方程
上面这些内容仅仅只是基础知识,如果如今的物理学大厦相当于高{gāo}中(zhōng)数学,那上面的内容(练:róng)仅仅相当于加减乘除。
至于这些基础之上有《pinyin:yǒu》什么?
现代流体力学、现代声学、量子统计、量子电动力学、弹性介质力学《繁:學》、量子场论、量子色动(繁:動)力学、凝固态物理、标《繁体:標》准粒子模型、混沌理论、弦论、M理论、……
(路漫漫其修远《繁:遠》兮)
目前的高中物理知识力学和电磁学是高中物理的大头,咱们对标一下上面的内容。
高中力学-----理论{练:lùn}力学
理论力学的三个部分,高中澳门银河的力学只涉及到了牛顿【pinyin:dùn】力学(占33%左右)。
牛顿力学中有两个重要的守恒[拼音:皇冠体育héng]定律:动量守恒和角动量守恒,而高中力学完全不提角动量,这直接就让知识大幅缩水(占18%左右)。
之前提到过,牛顿第二定律本身就是个常微分方程。而不《读:bù》懂微积分,你怎么能懂微分方程?不懂微分[读:fēn]方程,你又yòu 怎么能懂牛顿第二定律?(占9%左右)
得到结果:高中力学只占(繁:佔)理论力学的9%左右。
高中电磁学-----经典电动力学[繁:學]
高中电磁学有洛伦兹力方程,这一点还不错[繁:錯],但是经典电动力学的大头是麦克[繁体:剋]斯韦方程组!
看看麦克斯韦方程组的四个方(fāng)程:(每个方{练:fāng}程占比10%;洛伦兹{练:zī}力方程占比10%;集齐麦克斯韦方程组全套方程,占比50%)
1.描述电场有散无旋的《pinyin:de》高斯定律。(无公式,0%)
2.描述磁场有旋无散的高斯磁定律《拼音:lǜ》。(无公式,0%)
3.描述磁生电的电磁感应定律。(有公式,但没有反映涡旋(拼音:xuán)电场,5%)
4.描述电生磁的全电流定dìng 律。(无公式,0%)
得到结果:高中电磁学只占经典【diǎn】电动力学学的15%左右。
至于高中物理的其它内容,占高考物理卷的分值不大,大部分高中生的精力也不在那《读:nà》上面,就[读:jiù]不讨论了。
总结高中力学只占理论力学的9%左右。
高中电磁学只占经典{diǎn}电动力学的15%左右。
而理论力学、经典电动力学仅仅[拼音:jǐn]只现代物理的基础知识。
大家觉得,高中物理再降低要求合适吗?初中物理再降低要求合[繁体:閤]适吗?
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