牛顿理论为什么不适用粒子物理?原因是什么?
粒子物理学研究的是金属氢离子的 "磁矩 "在光速震荡时产生的能量--电磁波。电磁波的传播离不开金属氢离子 "磁矩 "的共振;金属氢离子聚合形成的新元素在磁场中以光速流动时,会再次分裂成金属氢离子,形成 "连锁反应"。总之,金属氢离子以光速流动并不是 "经典力学 "的研究范围。传统的实验、观察和计算手段在 "量子力学 "的研究领域是无能为力的! 300年前,牛顿建立了经典力学,统一了地面和天空中物体的运动规律。从那时起,科学家可以准确地预测主要行星、卫星和彗星的行为。
例如,海王星被称为在笔尖上发现的行星,因为最初天文学家通过海王星的引力扰动现象预测到海王星的存在,然后推测海王星的轨道,发现海王星。经典力学的建立使物理学蓬勃发展,从而推动了人类社会的进步。例如,瓦特发明了蒸汽机,法拉第发明了发电机,莱特发明了飞机,这些都与物理学密切相关。然而,进入20世纪后,人们发现了许多牛顿力学无法解释的现象,如水银早衰、黑体辐射、光电效应、光速不变等。如果深究其原因,其实是牛顿力学基本定律的局限性,导致了经典力学应用范围的局限。
牛顿的三大运动定律是:惯性定律、牛顿定律(F=MA)、力与反作用力定律。例如,牛顿定律只在宏观低速下有效,在高速下会受到相对论质量效应的影响;力和反作用力定律在某些特殊场合也不适用。例如,加速的带电粒子会辐射出电磁能,使带电粒子本身受到电磁阻尼的影响,这在经典力学中是无法找到的。
此外,当两个粒子之间的距离无限接近时,根据万有引力定律的描述,粒子之间的吸引力将变得无限大,这是不正确的。因此,万有引力不能描述微观粒子的相互作用,在强牵引力源的情况下,由于明显的相对论效应,万有引力定律也将失效。正是由于牛顿力学四大基本定律的局限性,牛顿力学本身也有适用范围,特别是在微观和宏观高速的情况下,需要用量子力学和相对论力学来描述。
微观条件是指分子、离子、原子等高速运动的微观粒子,由于微观粒子的波动性表现的明显,微粒的质量随速度会发生变化,所以牛顿定律对它们不适用.研究这些粒子的运动应运用量子力学。
主要是因为牛顿理论包含的内容和基础的知识比较多,没有办法解释粒子物理的情况。原因是粒子物理的宏观和微观物理学理论,不适合牛顿力学,没有办法将实际的变化解释清楚。
一些微观和一些宏观的研究,都是不适合牛顿力学的,牛顿力学是以三大运动定律和万有引力为基础的。
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仲孙询塞诺: 牛顿定律只适合宏观世界,微观世界不适用.因为当物质及小或速度及大时质量会发生巨大变化.建议你去百度下会有更详细的解释.
镇宁布依族苗族自治县18259045884: 为什么微观世界的现象不能用牛顿力学解释 - ?
仲孙询塞诺: 微观世界下的东西别说是牛顿力学了,就是经典的物理体系中都没有一个能用的!比如说,光电效应,你在经典体系下得到的结论恰恰和实验相反,你说物理学家们都怎么办?恰好爱因斯坦注意到了先前的普朗克假说,这才用量子的观点,顺理成章的解决了问题.然后又在康普顿效应的帮助下,量子理论站住了脚跟,哈哈!你还不知道吧?力这个东西才不是什么基本的物理概念呢,它并不是那么重要的,即使是质量,也都是能量表象的导出概念呢!所以说,牛顿力学实在是局限性太多了,第一是需要用到几何图(而拉格朗日的分析力学则不需要),第二是分析的方法上,把力看得太重了.记住,能量表象优于力的表象,这一点在什么物理上都是对的.
镇宁布依族苗族自治县18259045884: 牛顿第三运动定律适合微观粒子运动吗? - ?
仲孙询塞诺: 牛顿第三定律是研究质点系运动规律的基础,一般来说它只对接触物体成立 动量守恒把这一结论推广到有多个物体组成的系统,就是更加普遍适用的动量守恒定律,它比牛顿第三定律适用范围更广,适用于从低速到高速,从宏观到微观各个物理领域和各种相互作用.
镇宁布依族苗族自治县18259045884: 牛顿力学不适用微观世界,但是电场中的一些粒子还受重力的作用,是不是万有引力的应用?谢谢! - ?
仲孙询塞诺: 牛顿力学不适用微观世界,其实在电场中的粒子都要考虑重力作用,但在中学物理中,为了简便运算,降低难度,使数据凑整,是否要考虑重力看情况而定
镇宁布依族苗族自治县18259045884: 牛顿经典力学在微观以及高速时不适用了?试不要用量子力学来解释. - ?
仲孙询塞诺: 量子力学与经典力学是很不同的,由于我们所在的宏观世界的各种现象给我们经典力学的深刻印象,而量子力学是我们从宏观世界无法看到的,所以很难接受.由于微观粒子具有波粒二象性,微观粒子所遵循的运动规律就不同于宏观物体的运动规律,描述微观粒子运动规律的量子力学也就不同于描述宏观物体运动规律的经典力学.当粒子的大小由微观过渡到宏观时,它所遵循的规律也由量子力学过渡到经典力学.在量子力学中,粒子的状态用波函数描述,它是坐标和时间的复函数,也就是薛定谔方程了.的这之后量子力学还在发展.如果你学习高等物理是可以接触到量子力学的.希望对你有帮助,欢迎追问!
镇宁布依族苗族自治县18259045884: 牛顿三大定律在哪些情况下是不成立的? - ?
仲孙询塞诺: 由牛顿定律为基础建立的经典力学,只适用于宏观、低速、弱力的场合.在高速(速度接近真空中光速C)、微观(粒子角动量接近普朗克常数h)和强力(维系原子核的约束力,强度~10^4牛顿)的情况下实效,分别用相对论、量子力学和粒子物理描述.
镇宁布依族苗族自治县18259045884: 不是说牛顿定律不适合微观物体吗,那为什么可以用来计算平行板电容器使带电粒子偏转问题呢? - ?
仲孙询塞诺: 具体来说,是物理量的误差在一个普朗克常数的水平.说他不适合微观物体,其实是因为讨论微观物体时常常要讨论跟普朗克常数差不多大小的物理量.至于电子在电容器中偏转这个过程,电子虽然是微观物体,但是谈论的并不是电子大小这样的东西,而是电子的宏观位置.比如在屏幕上几厘米的位置.涉及到的东西远大于普朗克常熟.
镇宁布依族苗族自治县18259045884: 什么是量子力学? - ?
仲孙询塞诺: 量子力学理论和相对论理论是现代物理学的两大基本支柱,经典力学奠定了现代物理学的基础,但对于高速运动的物体和微观条件下的物体,牛顿定律不再适用,相对论解决了高速运动问题;量子力学解决了微观亚原子条件下的问题.量子力学...
镇宁布依族苗族自治县18259045884: 牛顿第二定律 :F=ma 问:有没有局限性 在什么情况下不能用? - ?
仲孙询塞诺: 牛顿定律适用于宏观低速. 在物体速度和光速可以比较,或者物体尺寸小到分子原子电子级别时,就不在适用了. 当接近光速时,用相对论. 在微观下用量子力学.
镇宁布依族苗族自治县18259045884: 为什么带电粒子的运动可以用牛顿第二定律?牛顿第二定律不是只适用于低速宏观弱引力么?既然都是粒子了还属于宏观么? - ?
仲孙询塞诺:[答案] “既然都是粒子了还属于宏观么?”这种观点不正确.只要满足经典力学使用条件都可以用.对一般的粒子比如常见的电子、质子、He核等,在研究粒子间的相互作用力及其内部作用力时必须采用近代物理理论,但在研究诸如重力等...