基于“干涉”主题的高中生量子论和相对论选修课程开发研究

探索基于“干涉”主题的“量子论和相对论”选修课程建设总体方案、教学任务设计,设计了从机械波的干涉分别向光的干涉、电子的双缝干涉、迈克耳孙干涉仪三个主题进阶的学习课程,其中每个进阶课程又分别设计了分进阶维度.在物理课程标准指导下,本文所提出的基于“干涉”主题和学科实践的选修课程建设方案,是国家课程向地方课程、校本课程落实转化的实践探索,对培养高中生量子观念和思维、爱因斯坦相对论时空观念,培养辩证唯物主义的世界观和科学的方法论,具有重要的意义.

量子论视域下电磁辐射对人体的作用机理探究

人类的生存环境中,有关电磁辐射有害健康的探讨始于20世纪50年代,在相关领域的研究成果中虽有共识,但对危害机理的解释分歧很大,至今世界上多种版本的电磁辐射安全标准未能统一,公众对电磁辐射的忧虑难以消除。为了正确解读安全标准,消解人们的疑虑,提出基于量子理论的电磁对人体辐射作用的机理,为进一步探讨电磁环境对人类生存的影响提供参考。

新旧人教版教材量子论部分的知识结构比较分析

新人教版高中物理教材与旧教材相比在量子论部分变化明显,准确分析教材知识结构是制订教学计划的关键步骤。运用ISM法分析比较新旧人教版教材量子论部分的知识结构,研究表明:两版教材知识要素的选取大体相同,新教材广度有所下降,要素更加精练;两版教材起始要素相同,新教材必修课本量子论部分是新教材选择性必修课本量子论部分的简述精华版;两版教材结点要素差异大,新教材难度下降,更加强调培养学生的科学态度与责任素养;“粒子的波动性”的形成关系有明显变化,新教材更尊重客观史实。

量子论、量子思维与面向未来的科技伦理——钱旭红院士访谈

文明要发展,哲学需先行。量子力学的进步,有可能以一种全新的方式改变哲学家的思考。我们正身处一个伟大的时代,从“知识就是力量”走向“思维就是力量”。在这个“转识成智”的时代,给我们带来力量的思维首先是量子思维。科技越发展,伦理越重要;包括科技伦理学在内的应用伦理学,不应是现成的现代道德原则在具体领域的推广应用,而应是与当代生活世界巨大变迁相应的新的伦理学。在科技时代做伦理学,除了日常经验之外,科学实验也是重要的源头。应用伦理学及一般的伦理学思考有必要正视科学实验的成果,而虚拟现实、大数据、合成生物、计算机建模、知识图谱,甚至元宇宙,都已经或可能成为伦理学研究的新领域、新方法或新视角。在科技高度发达的时代关注人,思考人类如何在超越自身局限和地球局限的同时,成为拥有无限关怀的宇宙物种,这正是面向未来的科技伦理的神圣使命。

基于量子论的知识创新模式研究

在知识创新过程中,动态知识的变化过程跟量子论中的粒子运动过程在概念、现象和功能上具有可类比性;同时,知识的形态呈现出波粒二象性。以量子力学为基础,构建了量子论视角下的知识创新基础理论体系,提出了3种解释现有知识创新现象的量子模型,并给出了创新发生时间、持续时间、成功概率等关键指标的计算公式及部分推导过程。

《学艺》与量子论和相对论在中国的传播

目的研究早期量子论和相对论在中国的传播和发展,为研究近代中国物理学史提供新线索。方法采用原始期刊文献分析和考证法。结果创刊于日本的《学艺》1-19卷,涉及量子论和相对论的文章共28篇。其中涉及量子论9篇、涉及相对论19篇。从哲学角度介绍相对论的文章7篇,从自然科学的角度传播相对论的文章12篇,从科学史方面介绍量子论和相对论的文章2篇。结论《学艺》首次在中国介绍引力透镜、黑洞概念,率先引入爱因斯坦的时空观,促进了国人对现代物理前沿的了解和研究,促使理论物理学作为一个独立学科分支在中国的兴起。

氦原子能级的精确量子论

首次建立超微粒子的费密算符理论 ,由该理论并结合玻色算符的SU(1,1)Lie代数和SO(3)Lie代数 。

量子论与热力学第三定律的发展

论述了量子论的产生及能斯特提出热定理的过程 ,通过能斯特等对比热容的实验测量和爱因斯坦等用量子论的方法进行理论分析 ,证明了热定理的正确性 ,并使之上升为热力学第三定律 .

从量子论到玻色-爱因斯坦统计

爱因斯坦对量子论的理论基础及其应用作了大量工作,玻色将对称性概念引入统计方法,他们是量子统计理论的先驱;特别是爱因斯坦对玻色-爱因斯坦凝聚的预言形成了凝聚态物理新的前沿方向。

含自旋—轨道相互作用的碱金属原子的精确量子论

根据新量子变换理论 ,结合创新的SU(1,1)Lie代数理论及SO(3)Lie代数理论 ,对含自旋—轨道相互作用的碱金属原子的量子力学问题进行系统的研究。结果表明 ,碱金属原子的能级为双能级结构 。

含自旋轨道相互作用的氢原子精确量子论

首次建立超微粒子费密算符理论。利用该理论 ,并结合文献 [1]的工作 ,得到含自旋轨道相互作用的氢原子精确量子论。

基因组进化与量子论推广

根据作者在《2019年东北及内蒙古地区量子物理前沿与进展研讨会》上的报告改写而成.文中评述了作者小组近年在基因组进化的量子理论方面的工作,包括:提出一个基因组进化的数学理论,把渐变进化和间断平衡置于统一的理论框架中;用量子进化解释突变和新种产生;用这个理论研究鸟类和被子植物基因组进化,对其中的一些规律性给出了定量解释。

中美高中物理教科书量子论内容比较研究

教科书比较研究是整合课程资源,实施有效教学的有效途径之一.本文比较研究了中美高中物理教科书中量子论内容的选择和呈现方式,为教科书的编写和课堂教学带来有益的启示.

量子论的结构场解释和系统结构动力学方程的建立

通过量子论的科学中心地位及困境的简析指出，克服困境的可能方向之一是揭示和深刻认识薛定谔场（波函数）的物质性并补充对单粒子运动的描述。基于科学的统一性并吸收系统科学的思想，揭示“结构”是连通宇宙各系统的一个基元性物质概念并提议对薛定谔场作“结构场”解释，进而由量子变分原理导出系统结构动力学方程。这一将量子论安置于进化决定论框架的初步尝试，为人们探索科学的新综合，提供了一种参考视角。

量子论诞生与发展中的创新思维

本文分析了量子论的诞生和发展过程,研究了物理学家的创造性思想与创造性方法在这个过程中所起的作用,提出了要在教学中结合历史上的创新过程培养学生创造性能力的问题。

纳米物理,宏观量子效应和泛量子论

基于纳米物理中呈现出的新特性,探讨了其与泛量子论的可能关系.进而研究各种宏观量子效应.最后讨论复杂性,并提出泛统计性.

光流线量子论的进展报告

本文介绍了我们近十年来发展的光流线量子力学的主要原理、概念、方程和应用。

用光线量子论研究掺铒磷酸盐玻璃微球发光的形貌共振

介绍微腔研究理论的发展和微球腔中的光线量子论。测试了488 nm激光激发下掺铒磷酸盐玻璃微球的1 533 nm荧光光谱,分析其谱线中的形貌共振现象及形成机制,并将掺铒磷酸盐玻璃微球的荧光光谱和掺铒磷酸盐体玻璃的荧光光谱进行比较。从实验中得到了掺铒磷酸盐玻璃微球产生的单模振荡幅度。

争论中的启示——如何理解量子论的实在性之管见

关于量子论中的实在性问题的研讨可区分为三种观点:(1) 以玻尔为代表的实证主义的观点;(2) 以爱因斯坦为代表的机械唯物主义的观点,3) 玻恩的不变量思想和辩证唯物主义的观点。文章认为,只有辩证唯物主义的观点才能成为正确理解量子论中的实在性问题的基本哲学前提。但是,如何正确运用这一观点。仍处在探索与发展阶段。本文通过具体分析客观实在在同一认识过程中的不同认识阶段的不同表现及表现间的相互关系,达到了既能合理理解量子测量和理论建构中的复杂性问题,又不致于忽视量子论所依据的客观性基础的目的。