最小作用量原理与物理之美1——导言
爱因斯坦说过:“我想知道上帝是如何设计这个世界的。对这个或那个现象、这个或那个元素的谱我不感兴趣。我想知道的是他的思想,其他的都只是细节问题。”近代物理隐隐约约的表明,我们人类似乎已经接近于上帝的终极设计了,最小作用量原理、对称与守恒可能就是上帝设计世界的原则。最小作用量原理、对称与守恒不同于F=ma、F=GMm/r^2、F=kx、F=kQq/r^2这类的普通物理定律,他是物理定律的定律,是一切其他普通物理定律的基础。
最小作用量原理是一个令人神往的课题,费恩曼上高中时听到他的老师巴德给他讲的时候就被深深震撼了,我也是一样。当我第一次从费恩曼的书中看到这个原理时,真是有种无法言表的喜悦,好像是我窥见了上帝设计世界的图纸一般。后来我就如饥似渴的学习者有关引人入胜的最小作用量原理的知识,同时越来越被这伟大的原理所吸引。
最小作用量原理这个伟大的思想应该被优秀的中国学生所充分了解,可是据我所知我们班以前除我之外没有人听说过它,在我的积极推广之后才有一些人知道了这么个东西,而利用这个周六的一个交流机会我才把最小作用量原理讲给全班同学听了。从个人角度来说,我认为人活在世上不知道最小作用量原理是一大憾事;从民族的角度来说,一个民族不具备先进的物理思想是很难在科学上引领全世界的,也就是生产力的巨大飞跃总是先发生在外国,我们跟着学而已。古中国文化昌盛,可是却不具备完整科学的思想,看看古代的科技类的书才有多么点,而其中技术类和理论类的比值又是多么高。因此古中国的科技并没有什么突破,蒸汽机、发电机等革命性的发明就不属于中国。而西方从欧几里得、毕达哥拉斯开始就试图建立科学的理论体系,后来牛顿又为科学界作出了一个建立理论体系的表率。西方的科学重思想、重理论、重基础研究,等这些成熟了,技术的飞跃就指日可待了。因此物理思想是非常重要的,重要性远远超过知识本身,尤其是最小作用量原理这样深刻、神奇的物理思想,更应该被我们优秀的中国中学生所掌握。因此,我就在这里担当一个传播者的角色,把这一思想传播给本博客的读者们。
作用量这个概念还是比较抽象的,我不想一上来就给作用量下定义,这样会很难理解,我会在之后的几篇文章中由浅入深的介绍。主要思路如下:
1自然中无处不在的极值
2费马原理
3力学中的最小作用量原理
4作用量渗透整个物理学
5对称守恒与作用量
我的数学水平有限,最小作用量原理的一部分内容因为过于复杂我没有研究明白,我在这里写的仅仅是自认为弄明白了的部分。如果想进一步研究这个问题可以看一下下面的主要参考资料。
本人原创,转载请注明出处
http://www.eaglefantasy.com/archives/123
http://www.eaglefantasy.com
主要参考资料:
《最小作用量原理与物理学的发展》(许良 著)
《费恩曼物理学讲义 第二卷》(R·P·费恩曼 著)
《可怕的对称》(阿·热 著)
-
peterche1990
-
Eagle_Fantasy
-
bear
-
Eagle_Fantasy

