作业帮相对论简述
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/10 06:05:03
相对论简述
相对论（Relativity）的基本假设是相对性原理,即物理定律与参照系的选择无
大质量物体扭曲时空改变物体行进方向
关.狭义相对论（Special Relativity）和广义相对论（General Relativity）的区别是,前者讨论的是匀速直线运动的参照系（惯性参照系）之间的物理定律,后者则推广到具有加速度的参照系中（非惯性系）,并在等效原理的假设下,广泛应用于引力场中.相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱.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领域.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.相对论颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念.狭义相对论提出于1905年,广义相对论提出于1915年（爱因斯坦在1915年末完成广义相对论的创建工作,在1916年初正式发表相关论文）.
由于牛顿定律给狭义相对论提出了困难,即任何空间位置的任何物体都要受到力的作用.因此,在整个宇宙中不存在惯性观测者.爱因斯坦为了解决这一问题又提出了广义相对论.
狭义相对论最著名的推论是质能公式,它说明了质量随能量的增加而增加.它也可以用来解释核反应所释放的巨大能量,但它不是导致原子弹的诞生的原因.而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞,与有些天文观测到的现象符合.
根据质能方程,人们很容易推出 “ 光速是宇宙中最快速度 ”.因为,当物体达到光速时,其质量将变得无穷大,与事实不相符.然而,还有人提出,存在着两种宇宙,即 “快宇宙 ” 和 “ 慢宇宙 ”.所有基本粒子在快宇宙中比光速快,即快子,因此,他们所组成的物质也比光速快,反之亦然.此外,有天文学家惊人观测到超光速现象,包括星系相离的速度、类星体膨胀的虚度等等.但是,至今没有一种说法令人信服,也没有一种说法推翻相对论.
爱因斯坦为说明相对论讲了这样一个故事：在未来的某一时间,有一对20岁的孪生兄弟,弟弟乘宇宙飞船以29万千米/秒的速度飞行,哥哥留在地球上.50年以后,当哥哥已经变成白发苍苍的老人时,却发现弟弟还是一个30多岁的年轻人!原来,对于乘坐光速飞船的弟弟来讲,才刚刚过了十几年!现在,这种穿越时空的梦想已经越来越多地出现在电影里.虽然现在它们仍是幻想,但也许在将来的某一天就会成为现实.[1]
编辑本段提出过程绝对时空观 所谓时空观,即是有关时间和空间的物理性质的认识.伽利略变换是力学相对论原理的数学描述.它集中反映了经典力学的绝对时空观.
1．时间间隔与惯性系的选择无关
若有两事件先后发生,在两个不同的惯性系中的观测者测得的时间间隔相同.
2．空间间隔也与惯性系的选择无关
空间任意两点之间的距离与惯性系的选择无关.
我们可以看出,在经典力学中,物体的坐标和速度是相对的,同一地点也是相对的.但时间、长度和质量这三个物理量是绝对的,同时性也是绝对的.这就是经典力学的绝对时空观.以太?
大质量物体扭曲时空改变物体行进方向
关.狭义相对论（Special Relativity）和广义相对论（General Relativity）的区别是,前者讨论的是匀速直线运动的参照系（惯性参照系）之间的物理定律,后者则推广到具有加速度的参照系中（非惯性系）,并在等效原理的假设下,广泛应用于引力场中.相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱.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领域.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.相对论颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念.狭义相对论提出于1905年,广义相对论提出于1915年（爱因斯坦在1915年末完成广义相对论的创建工作,在1916年初正式发表相关论文）.
由于牛顿定律给狭义相对论提出了困难,即任何空间位置的任何物体都要受到力的作用.因此,在整个宇宙中不存在惯性观测者.爱因斯坦为了解决这一问题又提出了广义相对论.
狭义相对论最著名的推论是质能公式,它说明了质量随能量的增加而增加.它也可以用来解释核反应所释放的巨大能量,但它不是导致原子弹的诞生的原因.而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞,与有些天文观测到的现象符合.
根据质能方程,人们很容易推出 “ 光速是宇宙中最快速度 ”.因为,当物体达到光速时,其质量将变得无穷大,与事实不相符.然而,还有人提出,存在着两种宇宙,即 “快宇宙 ” 和 “ 慢宇宙 ”.所有基本粒子在快宇宙中比光速快,即快子,因此,他们所组成的物质也比光速快,反之亦然.此外,有天文学家惊人观测到超光速现象,包括星系相离的速度、类星体膨胀的虚度等等.但是,至今没有一种说法令人信服,也没有一种说法推翻相对论.
爱因斯坦为说明相对论讲了这样一个故事：在未来的某一时间,有一对20岁的孪生兄弟,弟弟乘宇宙飞船以29万千米/秒的速度飞行,哥哥留在地球上.50年以后,当哥哥已经变成白发苍苍的老人时,却发现弟弟还是一个30多岁的年轻人!原来,对于乘坐光速飞船的弟弟来讲,才刚刚过了十几年!现在,这种穿越时空的梦想已经越来越多地出现在电影里.虽然现在它们仍是幻想,但也许在将来的某一天就会成为现实.[1]
编辑本段提出过程绝对时空观 所谓时空观,即是有关时间和空间的物理性质的认识.伽利略变换是力学相对论原理的数学描述.它集中反映了经典力学的绝对时空观.
1．时间间隔与惯性系的选择无关
若有两事件先后发生,在两个不同的惯性系中的观测者测得的时间间隔相同.
2．空间间隔也与惯性系的选择无关
空间任意两点之间的距离与惯性系的选择无关.
我们可以看出,在经典力学中,物体的坐标和速度是相对的,同一地点也是相对的.但时间、长度和质量这三个物理量是绝对的,同时性也是绝对的.这就是经典力学的绝对时空观.以太?