爱因斯坦的相对论
相对论是关于时间空和引力的理论,主要由爱因斯坦创立 。根据研究对象的不同,可以分为狭义相对论和广义相对论 。相对论和量子力学的引入给物理学带来了革命性的变化,共同奠定了现代物理学的基础 。
相对论极大地改变了宇宙和自然的常识概念,提出了同时相对论、四维时间空、弯曲时间空等新概念 。
扩展数据:
狭义相对论基于以下两个基本假设:
狭义相对论原理(狭义协变原理):所有惯性参照系的权重相同,即物理定律在任何惯性参照系中的形式都是相同的 。这意味着,对于一个仍在实验室中的观察者,和一个相对于实验室高速匀速运动的电子,物理定律是一样的 。
光速不变原理:真空中的光速在任何参考系中都是不变的,可以用几何语言表达为光子在时间空中的世界线永远是类光的 。在国际单位制中,长度单位“米”定义为“光在1/299,792,458秒内为真空” 。
光速不变原理是宇宙时间空对称性的体现 。中微子的超光速现象可能只会打破时间空对称的对称性,永远不会推翻相对论(实验已经被证明是错误的) 。
广义相对论基于两个基本假设:
广义相对性原理(广义协变原理):任何物理规律都应该用独立于参考系的物理量来表示 。用几何语言描述,任何出现在物理定律中的时间量空都应该是这个时间空的一个度规,或者是由其导出的一个物理量 。
爱因斯坦场方程(详见广义相对论词条):物质(动力张量)对时间的影响空几何(曲率张量的函数)在时间空中具体表述,其中对相应动力张量(其梯度为零)的要求包括上述惯性运动物体的运动方程 。
百度百科-相对论
爱因斯坦的相对论
爱因斯坦的相对论可分为狭义和广义 。怎么说呢?一个运动的物体必然有一个参照物,这个参照物就是参照系;狭义相对论以地球上的物体为参照系,加上光速不变原理推导出物质运动原理 。广义相对论通过把参照系放到整个宇宙中来研究宇宙中物质的运动 。
1905年,爱因斯坦提出狭义相对论,说运动物体的时间和静止物体的时间不一样 。
例如:
我以前不明白 。为什么?这里的关键是光速不变 。火车移动时,它并没有变快 。
我们做了一个这样的实验:
假设你现在在一辆火车上,火车的速度是每秒100米,然后你在火车里以每秒1米的速度移动 。想象一下,这个时候,如果地面上有一个人测量你的速度,会是什么?
答案是101m/s;但如果你在火车上打开手电筒,我们会测量光速(大约每秒30万公里) 。光速还是原来的光速,没有加上火车的速度,一点都没变 。
所以运动的物体会比静止的物体经历的时间少:他过了一秒,你过了一年 。
有时候我会想:为什么同龄的郭德纲和林志颖的脸会如此不同?和小智是赛车手有关吗?而且是不是运动越多越年轻?包括大脑 。)
牛顿在理解落体和行星运动的原因时,总是把空想象成一个巨大的空容器,一个包容宇宙的框架 。所有物体都沿直线运动,直到有一个力使它们的轨道弯曲 。但是他到死都没明白:空是什么?
文章插图
爱因斯坦受法拉第无处不在的电磁场启发,想象空是“引力场”,“引力场”是空,这是广义相对论的核心 。根据这种理解,爱因斯坦得出结论:
太阳会绕着它弯曲空,所以地球不是在某种神秘力量的牵引下绕着太阳转,而是倾斜空运行 。就像弹珠在漏斗中滚动一样:漏斗的中心并不产生任何神秘的“力量”,而是弯曲的漏斗壁让弹珠滚动 。所以不管是行星绕太阳转还是物体坠落,都是因为空之间的弯曲 。
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