1,初二物理教案有哪些步骤

(一)教学目标:知识目标 1、知道各种物质的硬度不同。2、了解物质一些物理属性,尝试将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来。3、学会对物质分类。(二)整体教学思路、方法:探究是科学的灵魂,而猜想与假设是探究的核心,探究教学通过猜想、设计实验等完成教学过程,增加了学生主动参与积极性和思考深度。教案从学生身边常见的物理现象出发,引出问题,应用从具体到抽象的认识方法,通过对问题的探究建立物理概念,让学生通过协作交流了解物质的物理属性.(三)教学重点、教学难点: 突出:以学生为主体,教师为主导,组织学生进行探究物质物理属性,使学生在探究过程中,通过自身的体验感受自然物质的多样化,体验科学探究所带来的乐趣,真正掌握物理知识。(四)教学器材、互动设计、教学过程、课后作业。初二物理教案主要包含的就是这几大课件。 而这些教案在参考书上《直播课堂》上就有详细的说明,和例题解释举例说明。像物理题的练习啊,书上讲解都是很详细,怎么利用公式做题上边也有。
学科网,免费注册下载,全国各个版本的教案,而且全是一线教师上传,是比较正规的教学网站 http://www.zxxk.com/html/index.html

初二物理教案有哪些步骤

2,物理学中如何定义四维空间

在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义。 四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知。我在一个帖子上说过一个例子,一把尺子在三维空间里(不含时间)转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种“此消彼长”的关系。 四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量(或能量)并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大。在四维时空里,质量(或能量)实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性,我们不能对它妄加怀疑。 在狭义相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。

物理学中如何定义四维空间

3,1 教学目标编写应该注意哪些问题 2 请写出光的反射一节课

一、物理教学目标编写应该注意哪些问题? 答:在具体的物理教学目标编写中,应注意处理好以下四个方面的问题。 1.教学目标的系统性问题:用系统的方法来设计物理教学目标,即物理教学目标设计要考虑三个层次含义:一是要考虑到整个物理教学目标横向和纵向的联系,要保证各层次目标间、各科目教学目标间、各单元教学目标间以及各课时物理教学目标间的关联性和递进性;二是要综合考虑和分析物理教学系统各要素,比如物理教师专业能力、学生心理、学习内容、师生关系以及教学环境变化等因素。 2.教学目标的全面性问题。物理目标要全面,既要有知识、能力方面,也要有情感态度价值观等方面的目标要求。它包括两层含义:一要面向全体学生,即从物理教学的实际出发,制定“全员教学目标和个体教学目标”,以适应不同学历学生的需要;二要面向学生的每个方面,物理教学目标不但要有认知领域和动作技能方面的目标,还要有情感领域方面的目标,完整的物理教学目标,必须坚持三个领域一体化。 3.教学目标的科学性问题:物理教学目标设计要注意科学性,尤其是对认知领域的教学目标设计更应如此,一是根据学生认知能力的发展顺序和认知顺序来设计有助于学生形成科学的知识结构的教学目标;二是要突出物理教材的重点,帮助学生突破难点,抓住关键。 4.教学目标的层次性问题:尊重学生个体差异性的基础上,物理教学目标设计要考虑层次性要求,即适当的弹性,反映出学生学习结果的层次性。现行物理课标只规定了目标的下限,是面向全体学生的体现的基本素质的目标,对一些优秀学生也要鼓励超越基本目标而向较高层次的目标努力。对不同学生达到的目标在层次上有差异,一节课不可能对学习领域的所有目标全部落实到位。物理目标要求既不过高,也不过低,应是大数多学生通过努力能够达到,使得处于不同学习水平的学生都能获得最大可能的发展。从纵向上看,有关学生的任何预期的学习结果,要通过达到不同层次的要求来实现;从横向上看,不同的学习者达到不同的目标在层次上又有个体的差异。 二、请写出“光的反射”一节课的教学目标 答:光的反谢这节课的三维目标是 1、知识与技能 ●了解光在一些物体表面可以发生反射。 ●认识光反射的规律,了解法线、入射角和反射角的含义。 ●理解反射现象中光路的可逆性。 ●了解什么是镜面反射,什么是漫反射。 2、过程与方法 ●通过实验,观察光的反射现象。 ●体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的。 ●经历探究“光反射时的规律”,用实验的方法获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系,测量反射光线与法线、入射光线与法线的夹角,总结探究的结论,获得比较全面探究活动的体验。 ●通过观察,理解镜面反射和漫反射的主要差异。 3、情感态度与价值观 ●在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。 ●密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。 ●鼓励学生积极参与探究活动。

1 教学目标编写应该注意哪些问题 2 请写出光的反射一节课

4,物理中的四维是指长度数量温度时间是吗来自天才在左疯

天左疯右,我觉得是一本杜撰的小说,书中四维虫子提到的物理三维,长度数量温度,我认为这种说法没有依据,这可能是作者在编撰小说的时候查阅资料对某些英语单词的误译而导致的误解,英语 dimension 有两个意思:一个意思是维度。3-dimensional 译为三维,通常是空间维度,一般指长、宽、高。另一个意思是 dimensional analysis,译为量纲分析,是对物理量间关系的分析,即通常说的“单位一致”。和中文的维度没关系。比如下面这两个句子中,dimension 意思是不同的:Velocity is a vector of dimension 3.维度(速度是三维的向量。)Velocity is a physical quantity, whose dimensions are length devided by time.量纲(速度是个物理量,他的量纲是长度除以时间。)阅读英文文献时,要注意区分这两个含义。(例如,网文《天才在左疯子在右》中,所说的“长度、数量、温度”的说法,就是对dimension一词含义的误读。)其原形来自于牛顿对于量纲分析的理解,即基本量纲MLT(质量、长度、时间)系统,偶猜测由于作者英语及物理知识的不足,将M误解为数量,T误解为温度。数量是无量纲,温度作为基本量纲也不被广泛认可(温度是能量的表现,也就是ML^2T^-2),同理电量也不是基本量纲。量纲是比单位更基本的概念,比如质量是量纲,而千克是表示质量的一种单位。 三维就是对空间的描述,量纲是对物理量的描述
相信你的老师。 四维空间是一个时空的概念。简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念,我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又多了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。
四维空间是一个时空的概念。简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念,我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又多了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。参考百度百科:http://baike.baidu.com/view/1152.htm
物理涉及到时间效应,和空间(长,宽,高),就是四维的啊。四维空间:时间,长,宽,高。
就是四维时空吧,三维空间一维时间,长度,宽度和高度,还有时间,用数学表示就是x,y,z,t,四个变量。

5,怎样教好一堂物理课

一、应注重教学观念的正确性,应体现新课程标准、素质教育理念1.初中物理课堂教学过程不仅是一个特殊认识过程,同时,还应是情感、态度等非结构性情景的心理体验和顿悟,中学生在学习物理的过程中,不仅需要概念、规律等理性知识,还需要现象、事实等感性经验;不仅需要间接经验,而且需要直接经验;不仅需要结构性知识,也需要非结构性情景;不仅要认识客观世界,还要认识自己的主观世界。因此,中学生的学习环境不能局限于传统的教科书和教师,还应包括实验活动、交流和自我评价等,学生的学习方式不能局限于接受学习,还应包括自主学习、体验学习和探究学习。2.注重科学探究的思想,促进学生学习方式的转变。在中学物理课堂教学中,教师应提供充分的条件,假设适当的情景,让学生经历科学探究的过程,将科学探究与物理知识的学习有机结合起来;我们教师应采用多样化的教学方式,促进学生学习方式的转变,促进学生全面发展。3.注重合作学习与自主学习的思想。在中学物理教学过程中,提倡参与型教学组织方式,教师要创设师生共同探究的教学环境,支持学生的自主学习、合作学习,促进学生学会合作、学会学习、学会做事。4.注重以实验为基础的思想,在中学物理教学过程中,教师要充分发挥实验的教育功能,把实验和探究结合起来,在做好课内实验的基础理上,鼓励学生在课外随时用身边的物体进行实验。如:体验上学路上骑自行车上下坡时的不同感觉;观察货车和小汽车启动和停止的过程,从生活走向物理,从物理走向社会,培养学生尝试利用实验和已知规律探求新知识和解决实际问题的意识和能力。5.注重STS教育的思想。在中学物理教学过程中,引导学生应用物理知识解决实际问题,例如:废电池对环境的危害、磁悬浮列车、失控的能量释放等。关注所学知识有关的技术和社会问题,理解科学、技术和社会之间的关系,培养学生对个人和社会问题作出科学决策的能力。6.注重综合优化的思想,有效、合理地利用各种手段,丰富学生的学习方法,优化中学物理课堂教学过程。二、应注重教学设计的周密性教学设计是否周密也是上好一堂中学物理课的比较重要的一面。具体地说,一节好的中学物理课必须对以下几个方面进行充分的准备和设计。1.在新课程、教育理念的指导下,根据学生实际状况和教学任务,确定合理可行的物理教学目标。2.根据教学目标的分析确定物理学习内容,组织或创造相关的教学资源和学习条件,根据学习内容,学习者特征分析并确定教学起点,在此基础上确定教学策略、教学方法。3.根据课堂内容的特点和学生掌握知识的状况,确定物理教学的内容和形式、反馈与评价。三、教学实施过程应注重师生互动中学物理课堂教学过程是否注重师生互动、生生互动是一堂物理课的重要方面,具体地说,教师对物理教学的组织与指导是教学实施过程中的师生、生生互动过程。因此,一堂好的中学物理课要充分发挥教师的主导作用和充分调动学生的主体作用。1.教师能根据物理学习进程创设必要的问题情景,并且始终组织、指导学生的学习活动,如:引导学生思维和探究,指导学生观察、实验和概括,指导学生阅读等。2.教师在物理教学指导过程中,能促进师生互动,如:给予学生同等的活动、交流机会;鼓励学生标新立异,敢于提出多种意见和答案,让学生能采取多种方式主动学习,积极调动思维情感。四、注重良好的教学效果是否产生良好的教学效果是一堂物理课比较重要的一方面,根据对物理过程的认识,考虑一节课的教学不仅要考虑学生在学习知识、提高能力方面的效果,还要具体考虑以下几个方面:1.学生对物理课堂中良好的人际交流及平等合作氛围的体验,如尊重、信任每一位学生,给学生以同等的活动、交流机会,鼓励学生和教师、学生与学生之间的合作,在讨论中启发学生发表较为灵活的意见等,都会对学生的发展产生深刻的影响,应成为良好教学效果的重要组成部分。2.学生对学科探究过程的体验。学生只有亲身经历科学探究过程,才能体验到其中的思想方法、科学精神和科学态度,也才能理解科学的精髓,因此,经历科学探究过程本身也是物理课堂教学效果的重要方面。上述几个方面是相互影响的,只有用正确的观念作指导,才有可能产生好的物理课堂教学设计和教学行为;只有周密的教学设计,才能把先进的教育观念转化为教育行为;只有经过具体的物理课堂教学过程,才能把教育观念和教学设计体现出来,才能表现出具体的教学效果。只要这几个方面注重好了,就不失为一堂好的物理课。总之,新课程中的物理课,应体现出新理念、新思路、新方法。要求教师要转变观念、不断学习提高自己的素质。在实践新课标的课堂教学中促进学生素质的提高,“让课堂充满生命的活力,让学生成为学习的主人”。(摘自青年网)
注意力不容易集中? 多做拍手等动作,吸引下

6,物理优秀说课稿的要求有哪些

优秀说课稿模板:开头语(各位评委、各位老师,各位前辈:大家好!我是xx号考生.今天,我说课的内容是_____)(过渡句:首先是教材分析)一、教材分析_____是高中物理必修___第_____章第____节 。本节内容是在必修____第____章____之后,而且是在____之前。不仅起到承上启下的作用,也是符合学生的认知水平的。为后面学习____打下了基础,同时也是对前面所学知识的重要补充,是对 ____进一步理解和完善。(过渡句:接下来是学情分析)二、学情分析根据高____ 学生已经有了____的知识基础,已经会理解了____。但____是个全新的知识点,不过学生在现实生活中对____ 已经有了感性认识,根据他们的认知水平很容易接受什么是____ 。他们难以理解是____ ,所以在教学中多列举生活中的实例,尽量让学生更好的掌握这节内容。由于高中学生基本还保留了对直观现象的兴趣,所以我精心设计了____ ,提高学生的学习兴趣。(过渡句:在教材分析和学情分析的基础上我确定了如下教学目标)三、教学目标1、知识与技能(1)知道什么叫___________。(2)知道____ 是一种____ ,知道____ 能____ 。(3)理解____ 。2、过程与方法(1)通过对实验现象的分析、归纳,提高学生的分析和概括能力。(2)通过实验探究经历科学探究过程,让学生体验科学探究的思维方法。3.情感态度与价值观(1)通过实验归纳 ,让学生体验学习物理的乐趣。(2)能领略____ 的奇妙与和谐,发展学生对科学的好奇心与求知欲。(过渡句:根据前面的教材分析,学情分析,以及教学目标,我确定本节课的重点难点分别是_______)四、教学的重点、难点1、教学重点(1)_____________(2)_____________2、教学难点理解____________(过渡句:科学合理的教学方法能使教学效果事半功倍,达到教与学的和谐完美统一。基于此,我准备采用的教法和学法是:___________)五、教学方法及学法为了突破重难点,提倡教学新理念在教法、学法上主要采用教师引导,学生自主探究与实验探究相结合的____法和____法,在教法上综合使用演示法和讲授法,这样有利于激发学生的探究热情,充分发挥他们的主体作用。(过渡句:新课标指出,物理教学过程是教师引导学生进行学习活动的过程,是教师和学生间互动的过程,是师生共同发展的过程。为有序、有效地进行教学,本节课我主要安排以下教学环节:____________)六、教学过程1、复习旧知,温故知新采取情景导入法,让学生举出生活中____的例子,生活中____的例子较多,再利用多媒体播放精彩的视频片段,吸引学生的注意力,激发学生探究____的热情,明确学习目的。2、创设情境,提出问题让学生观察视频中____等,并且引导学生分组讨论、猜想 ,再通过实验验证,最后得出____,突出重点;观察演示实验后让学生利用给出的器材自己设计实验,在小组内的互助、交流过程中进一步探究 ,进而突破了难点,同时使学生在亲历探究的过程中,体验探究的乐趣,增强了探索新知的兴趣。3、发现问题,探求新知让学生考虑____,探究____原因。引导学生学以致用,体现从物理走向社会的课程新理念。用图片、实物演示、多媒体动画等展示 ,让学生观察并得出____ 。4、分析思考,加深理解再次让学生看刚才动画让学生猜想____。接着演示____,分析____并且在黑板上画图分析,并得出结论。再用动画验证。5、强化训练,巩固双基设计典型的练习题,小试牛刀,不仅巩固了本节知识也增强了学生的自信心。6、小结归纳,拓展深化进行分小组讨论,并且请学生代表总结发言,其他学生进行评价、补充,培养学生概括总结能力。7、布置作业,提高深华布置与生活实践更加贴近的作业,加深学生的印象,同时也加强学生的探索精神(过渡句:接下来是板书设计)七、 板书设计:在教学中我把黑板分为三部分,把知识要点写在左侧,中间知识推导过程,右边实例应用。(过渡句:最后进行教学反思)八、教学反思以上是我对《____》这节教材的认识和对教学过程的设计。在整个课堂中,我引导学生回顾前面学过的知识,并把它运用到 的认识,使学生的认知活动逐步深化,既掌握了知识,又学会了方法。总之,对课堂的设计,我始终在努力贯彻以教师为主导,以学生为主体,以问题为基础,以能力、方法为主线,有计划培养学生的自学能力、观察和实践能力、思维能力、应用知识解决实际问题的能力和创造能力为指导思想。并且能从各种实际出发,充分利用各种教学手段来激发学生的学习兴趣,体现了对学生创新意识的培养。(过渡句:)说教法学法前边面用(【过渡句】现代教学理论认为,在教学过程中,学生是学习的主体,教师是学习的组织者、引导者,教学的一切活动都必须以强调学生的主动性、积极性为出发点。根据这一教学理念,结合本节课的内容特点和学生的年龄特征,本节课我采用:__________【过渡句】为了突破重点,解决难点,顺利达成教学目标,我结合教材特点和年级学生思维活跃,求知欲强,乐于表达,乐于交流的学习特点,本堂课中主要采用以下几种方法:_____________)(注:常用的教法:讲授法 谈论法 演示法 练习法 读书指导法 课堂讨论法 实验法 启发法 实习法情景教学法。常用的学法:课前预习法,体验感悟法,质疑法)
你说呢...

7,怎么简述项目的四维目标及其定义

四维空间是一个时空的概念。简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念,我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又多了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。 根据爱因斯坦相对论所说:我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。由于我们在地球上所感觉到的时间很慢,所以不会明显的感觉到四维空间的存在,但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中,使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时,我们能对比的找到时间的变化。如果你在时速接近光速的飞船里航行,你的生命会比在地球上的人要长很多。这里有一种势场所在,物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一的原因。 编辑本段【解析四维空间】 什么是四维?现在的说法是三维空间加上时间这一维,构成所谓的四维空间。然而,这种说法是一击即破的。为什么? 我们可以从二维来考虑。一个二维生物(如果有的话),他们考虑所谓的三维空间绝对和我们的三维空间不同——他们会把时间作为第三维,因为他们无法感受这一维的存在。同样,我们现在也走进了这个误区,把时间算做第四维。可能四维生物看到我们在宣扬这种思想时,也在为我们叹息。那么时间算不算一维?在我看来,时间应该是一维,即在多维生物本身的维度之外再加一维,构成新的n+1维空间,而且这样也有助于帮我们解决一些问题,也可以使我们对比三维维度更高的空间加深认识。 有一个更新的构想,即所有的维度都是由时间构成,没有时间,就没有空间,包括最基本的一维空间。这应该好理解,因为没有时间,空间本身的存在就没有任何意义,因为时空本身就是不能分割的整体。那么,为什么一种时间可以形成不同的维度空间?这里,我们可以把时间看成是一种可以分解的常量。时间可以分解,这一句话理解起来可能有点困难。但是,只要想通了道理也是很简单的。要明白这个道理,首先必须了解两点。第一是时空的不可分性,这一点估计大家都明白,离开了空间谈时间,或者离开了时间谈空间,都是毫无意义的。第二点是时间的多样性,这一点了解起来可能有一点麻烦。在日常生活中,我们接触到的都是时间的合成体,也就是各个分时间有机结合形成的一个总的时间体系。可能你们会觉得我是在狡辩,其实不是。只要你们换一个角度去想,一个结果,可能是几个不同的原因形成的。就拿运动来说,我们观察到的一般都是几个不同运动产生的一种运动的结合体,即合运动。关于时间,我们也可以这样去想。我们看到的时间结合体,可以是由物体运动的时间,历史时间(即经历时间)和其他的一些时间构成。而运动时间,我们又可以看成由上下运动的时间,左右运动的时间和前后运动的时间。当然,划分方法是多样的,这就构成了时间的多样性,至于如何去划分,这就要由不同的情况而定。一部分时间对应一段空间。在这个不完整的空间里,时间起到了决定性的作用。 我们之所以是三维生物,是以为这个维度的空间里只存在三维的时间。时间的不完整决定了空间的不完整。我们不能认识其他维度的空间,是因为我们不具备在那个空间里面运动的时间。时间的多样性决定的空间的多样性。同时,因为时间的不同分解方式,注定了我们的三维空间也是相对的,它可以被命名为一维,二维,甚至是任意维——完全取决于不同的分解方式。时间是决定维度的关键,同时,它也是决定低维物体高维存在方式的关键。 让我们看看科学上的说法:低维是空间上的缺陷,它们不具备在高维世界内运动的空间。关于这一点,有一个疑问,那就是我们怎么可以发现这个缺陷。我们认为的低维不存在某一个空间长度,是因为我们无法确定它有那一个长度,也就是我们现在用最好的设备也无法观察到那一个长度差。那么,将来呢?我们现在无法认证,可能将来会有人证明那个低维物体确实属于高维。因此,低维与高维并不存在所谓的空间差。那么,我们如何区别高维与低维?很简单,用时间。用时间去解释任何一个纬度空间,我们也可以认为,低维之所以比高维低级,是因为它们存在时间上的缺陷,它们无法在时间范畴内感受高维的存在。所以,我们要去了解低维或者高维,先要知道它们存在的时间范围。高维与低维之间可以实现转化,道理是很简单的,只要加入或者去掉一个时间单位就可以了。然而说起来很容易,做起来却很复杂,我们对时间的概念都是如此模糊,要想在空间范围类实现时间的转化就更困难。 对四维空间,一般人可能只是认为在长、宽、高的轴上,再加上一根时间轴,但对于其具体情况,大部分的人仍知之甚少。有一位专家曾打过一个比方:让我们先假设一些生活在二维空间的扁片人,他们只有平面概念。假如要将一个二维扁片人关起来,只消用线在他四周画一个圈即可,这样一来,在二维空间的范围内,他无论如何也走不出这个圈。现在我们这些生活在三维空间的人对其进行“干涉”。我们只需从第三个方向(即从表示高度的那跟轴的方向),将二维人从圈中取出,再放回二维空间的其他地方即可。对我们这些三维人而言,四维空间的情况就与上述解释十分类似。如果我们能克服四维空间,那么,在瞬间跨越三维空间的距离也不是不可能。 编辑本段【时空为何是四维的】 正宗的维数研究方法通常离不开人存在原理。譬如讲,如果空间是两维的,则两维动物则不能正常消化。如果空间是四维以上,则世界就会精彩得多。如果我们是四维空间的动物,则彭加莱关于三维球的猜想则不应该是世纪难题。可惜多余三维的空间使万有引力和静电力随距离的变化比三维中更剧烈,使得小至原子核的电子,大至太阳系中的行星给到不再稳定,很快就以旋涡的方式向远处飞离或者撞到中心上。 许多人不能接受人存在原理,认为他和科学传统相违背。科学的方法是从第一原理出发,把万物甚至观察者全推出来。人存在原理却是从观察者存在的条件把宇宙推出来,他们正好处与相反的两极。 霍金认为宇宙的边界条件是他没有边界。用卡鲁查-克莱因模型论述,时空本是高维的,而我们之所以感到它是四维的,那是因为额外维都被卷去到我们无法观察到的小尺寸去,比如普朗克尺度。正如一根头发的表面虽然是二维的,但是粗看之下,只剩下头发长度那一维一样。人们称感觉到的空间为外空间,觉察不到的为内空间。时间是外空间中的一维。 在用量子宇宙学研究时空维数的济起源时,必须避免人为的调节卡鲁查-克莱因的总维数,以得到需要的外空间维数。因为人为的调节会陷入逻辑循环,这种做法是你想得到多少维的空间都能如愿。因此,可用的卡鲁查-克莱因模型其总维数必须是由第一原理推出的。十一维的超引力模型便由第一原理推出的。自然界也许存在一种所谓的超对称。 1980年弗隆德和鲁宾发现了一个十一维超引力的非常美丽的宇宙模型,期内空间是七维球,外空间是四维球。但在经典的框架中,人们无法证明不存在具有其他维数的外时空的解。 在量子宇宙学中,瞬子是宇宙创世的籽。瞬子是爱因斯塔方程和其他场方程的解,其中时间和空间坐标不能区分。十一维超引力的创生宇宙的瞬子必须是四维球和七维球空间两个因子空间的乘积。时间若包围在四维中,四维时空随后便展开演化成我们生活中的并感觉到四维的宏观宇宙,否则外时空便是七维的。 在带电荷的黑洞创生场景中,宇宙波函数要使用正确的表象,才能算出创生的概率。因为规则瞬子是非常稀罕的,所以研究一般黑洞的创生,必须引进约束引力的概念。找到正确表象不仅对于带电荷而且对于旋转黑洞的波函数至关重要。 从同一瞬子出发,在选择正确的表象后,时间在四维球中的创生概率远远大于时间在七维流形中的概率。因此,在量子宇宙学中证明了外时空必须是四维的。 编辑本段【物理世界的四维空间】 在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义。 四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知。我在一个帖子上说过一个例子,一把尺子在三维空间里(不含时间)转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种“此消彼长”的关系。 四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量(或能量)并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大。在四维时空里,质量(或能量)实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性,我们不能对它妄加怀疑。 在狭义相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。
知识与能力、方法与过程、情感态度、价值观。

文章TAG:物理  物理教学  教学  教学设计  物理教学设计四维目标  
下一篇