爱因斯坦相对论内容
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发布时间:2022-04-22 09:34
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时间:2023-10-06 07:40
相对论是关于时空和引力的理论,主要由爱因斯坦创立,依其研究对象的不同可分为狭义相对论和广义相对论。相对论和量子力学的提出给物理学带来了*性的变化,它们共同奠定了现代物理学的基础。
相对论极大地改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“同时的相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。
扩展资料:
狭义相对论建立在如下的两个基本公设上:
1 狭义相对性原理(狭义协变性原理):一切的惯性参考系都是平权的,即物理规律的形式在任何的惯性参考系中是相同的。这意味着物理规律对于一位静止在实验室里的观察者和一个相对于实验室高速匀速运动着的电子是相同的。
2 光速不变原理:真空中的光速在任何参考系下是恒定不变的,这用几何语言可以表述为光子在时空中的世界线总是类光的。在国际单位制中使用了“光在真空中1/299,792,458秒内所走过的距离”来定义长度单位“米”(米)。
光速不变原理是宇宙时空对称性的体现,而中微子的超光速现象可能只是时空对称性的对称破缺而决不能推翻相对论(已证实该实验有误)。
广义相对论建立在如下的两个基本公设上:
1 广义相对性原理(广义协变性原理):任何物理规律都应该用与参考系无关的物理量表示出来。用几何语言描述即为,任何在物理规律中出现的时空量都应当为该时空的度规或者由其导出的物理量。
2 爱因斯坦场方程(详见广义相对论条目):它具体表达了时空中的物质(能动张量)对于时空几何(曲率张量的函数)的影响,其中对应能动张量的要求(其梯度为零)则包含了上面关于在其中做惯性运动的物体的运动方程的内容。
参考资料:百度百科——相对论
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时间:2023-10-06 07:40
狭义相对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*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,在此不做讨论。
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。
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。也就是说,运动必须有一个参考物,这个参考物就是参考系。
伽利略曾经指出,运动的船与静止的船上的运动不可区分,也就是说,当你在封闭的船舱里,与外界完全隔绝,那么即使你拥有最发达的头脑,最先进的仪器,也无从感知你的船是匀速运动,还是静止。更无从感知速度的大小,因为没有参考。比如,我们不知道我们整个宇宙的整体运动状态,因为宇宙是封闭的。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。
由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式,速度变换式等所有的狭义相对论内容。比如速度变幻,与传统的法则相矛盾,但实践证明是正确的,比如一辆火车速度是10m/s,一个人在车上相对车的速度也是10m/s,地面上的人看到车上的人的速度不是20m/s,而是(20-10^(-15))m/s左右。在通常情况下,这种相对论效应完全可以忽略,但在接近光速时,这种效应明显增大,比如,火车速度是0。99倍光速,人的速度也是0。99倍光速,那么地面观测者的结论不是1。98倍光速,而是0。999949倍光速。车上的人看到后面的射来的光也没有变慢,对他来说也是光速。因此,从这个意义上说,光速是不可超越的,因为无论在那个参考系,光速都是不变的。速度变换已经被粒子物理学的无数实验证明,是无可挑剔的。正因为光的这一独特性质,因此被选为四维时空的唯一标尺。
太多了,够你看半天的了,要理解就不好说了
http://post.baidu.com/f?kz=11197627
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时间:2023-10-06 07:41
归纳来说,狭义相对论主要内容是2条假设展开来的研究
1.所有惯性系中的物理定律都有相同的数学表达式。
2.光速不变原理。
广义相对论的主要内容:等效原理
引力场与时空的研究
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时间:2023-10-06 07:41
分狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论:质能关系、时间延迟、尺子收缩。
广义相对论:引力质量和惯性质量的等同性、运动和引力场、引力场影响时空。
参考资料:《爱因斯坦及相对论》、http://www.ren.com/humanism/xdl/xdl.htm
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时间:2023-10-06 07:42
物理定律在所有惯性系中都适用(爱爱因斯坦相对性原理)
光速在所有惯性系中都一样(光速不变原理)
爱因斯坦相对论的内容
爱因斯坦相对论的内容:狭义相对论:狭义相对论是爱因斯坦在1905年完成的,主要讲了两个原理,分别是“光速不变原理”和“相对性原理”。“光速不变原理”是指时间和空间都与物质的运动有关,随着物质运动速度的变化而变化。“相对性原理”是指物理体系的状态据以变化的定律,同描述这些状态变化时所参照的...
爱因斯坦的相对论!
14.在广义相对性原理的基础上理解引力问题.
爱因斯坦提出的相对论的内容是
爱因斯坦相对论的主要内容是在经典物理学的基础上引入相对性理论,把经典物理学的适用范围扩展到大空间高速度领域.在人们试图测量绝对速度的时候发现,不但无法测量绝对速度,而且还发现了一个让经典物理学几乎崩溃的事实:速度是不能叠加的.一直以来让人坚信不移的速度叠加原理竟然是错的,使所有建立在叠加原理...
爱因斯坦的相对论有哪些内容?
相对论的法则,不但适用于速度,也适用于运动方向。火车上的乘客垂直向上起跳,肯定会落回原起跳处。在相对论中,还有第三个因素,即运动中物体的相对体积,在运动中,一切物体都会缩短。以上这些,就是狭义相对论的时空观。爱因斯坦在发表了狭义相对论不久,便发现这种理论应用范围有限,它只适用于沿直线...
爱因斯坦的相对论的具体内容
狭义相对论:时间相对性 宇宙中没有任何两个地方时间是相同的 空间相对性 对于不同的观测者...空间也是不同的 质量相对性 以不同的速度运动 质量是不痛的 E=MC^2 质量和能量可以相互转化 任何事物的速度都不可能超过光速 光速在真空中是不变的...也就是说运动是绝对的!我们有一个绝对的运动的...
爱因斯坦的《相对论》里讲的是什么?
相对论是关于时空和引力的基本理论,主要由爱因斯坦创立,分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。相对论的基本假设是光速不变原理,相对性原理和等效原理。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学,不适用于高速运动的物体和微观条件下的物体。相对论...
爱因斯坦的相对论内容是什么
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...
爱因斯坦相对论内容
相对论是关于时空和引力的理论,主要由爱因斯坦创立,依其研究对象的不同可分为狭义相对论和广义相对论。相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化,它们共同奠定了现代物理学的基础。相对论极大地改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“同时的相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等...
爱因斯坦的相对论的内容是什么,量子理论有是什么内容
质量造成空间扭曲。其次:量子理论:说的就是随机,能量不连续,测不准原理等。与经典物理学恰恰相反,经典物理学能准确预测运动轨迹、速度、引力大小等等,但是量子学就充满了不确定因素。当时爱因斯坦反对说“上帝不赌博”,目前来看爱因斯坦是错的。量子理论与相对论是现代物理学的两大基石 ...
爱因斯坦的广义相对论讲的是什么?
爱因斯坦从电梯思想实验中,悟出了广义相对论的重要原理——等效原理,指重力场和适当的加速度场是等价的,也可以说“惯性质量等于引力质量”。等效原理是广义相对论的两大基本原理之一,另外一个是广义相对性原理;在1915年,爱因斯坦得到了广义相对论场方程,这也是广义相对论的核心方程:该方程是物质对...