科学技术概论期末考查题.doc

科学技术概论期末考查题
简述爱因斯坦的相对论原理?
答:相对论分为广义相对论和狭义相对论。
首先,狭义相对论的基本概论是建立在四维时空观上的一个理论,因此要弄清相对论的内容,要先对相对论的时空观有个大体了解。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。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。
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。因此时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。
物质在相互作用中作永恒的运动,没有不运动的物质,也没有无物质的运动,由于物质是在相互联系,相互作用中运动的,因此,必须在物质的相互关系中描述运动,而不可能孤立的描述运动。爱因斯坦将其引用,作为狭义相对论的第一个基本原理:狭义相对性原理。其内容是:惯性系之间完全等价,不可区分。
著名的麦克尔逊--莫雷实验彻底否定了光的以太学说,得出了光与参考系无关的结论。也就是说,无论你站在地上,还是站在飞奔的火车上,测得的光速都是一样的。这就是狭义相对论的第二个基本原理,光速不变原理。

其次,广义相对论是爱因斯坦继狭义相对论之后,深入研究引力理论,于1913年提出的引力场的相对论理论。这一理论完全不同于牛顿的引力论,它把引力场归结为物体周围的时空弯曲,把物体受引力作用而运动,归结为物体在弯曲时空中沿短程线的自由运动。因此,广义相对论亦称时空几何动力学,即把引力归结为时空的几何特性。
爱因斯坦的广义相对论是不存在“引力”的引力理论。这个理论是建立在等效原理及广义协变原理这两个基本假设之上的。等效原理是从物体的惯性质量与引力质量相等这个基本事实出发,认为引力与加速系中的惯性力等效,两者原则上是无法区分的;广义协变原理,可以认为是等效原理的一种数学表示,即认为反映物理规律的一切微分方程应当在所有参考系中保持形式不变,也可以说认为一切参考系是平等的,从而打破了狭义相对论中惯性系的特殊地位,由于参考系选择的任意性而得名为广义相对论。
复杂性科学和系统论有那些内容?
答:。虽然它还处于萌芽时期,但已被有些科学家誉为是“21世纪的科学”。
复杂性科学研究的复杂系统涉及的范围很广,包括自然、工程、生物、经济、管理、政治与社会等各个方面;它探索的复杂现象从一个细胞呈现出来的生命现象,到股票市场的涨落、城市交通的管理、自然灾害的预测,乃至社会的兴衰等等,目前,关于复杂性的研究受到了世界各国科学家们的广泛关注。1999年,美国《科学》杂志出版了一期以“复杂系统”为主题的专辑,这个专辑分别就化学、生物学、神经学、动物学、自然地理、气候学、经济学等学科领域中的复杂性研究进行了报道。由于各学科对复杂性的认识和理解都不一样,所以该专辑避开术语上的争论,采用了“复杂系统”这个名词。概括起来,复杂系统都有一些共同的特点,就是在变化无常的活动背后,呈现出某种捉摸不定的秩序,其中演化、涌现、自组织、自适应、自相似被认为是复杂系统的共同特征。
,结构和规律的学问,它研究各种系统的共同特征,用数学方法定量地描述其功能,寻求