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对这个比较感兴趣 但不想看大篇论文,

来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/17 06:03:07
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相对论是建立在两个假设之上,一是相对性原理,二是光速不变原理,相对性原理说一切运动都是相对的,比如在太空中,一个星球向你飞来,你无法判定是你在飞向星球还是星球飞向你.光速不变原理是说,光在任何参照系中的速度大小恒定不变.举例来说,当你用手电筒发出一束光,然后去追赶光,不管你以怎样的速度追赶,都不可能追上光,不但追不上,那束光依然以恒定的光速离你远去.这一结论与电磁理论相符,但是光速不变显然和牛顿时空观是不相符的,为了能得到一个自洽的与牛顿时空观相容的理论,爱因斯坦建立了新的相对论时空观,将牛顿时空观中的伽利略变换升级为洛仑兹变换.速度的合成也不在是简单的线性相加了,取而代之的是新的速度合成法则.时间和空间不再是两上无关的量,会出现时间变慢,尺子缩短等效应,当然这些效应只能在高速运动的情况下才会变的明显,对于低速运动的物体来说是不明显的,我们平时看到的牛顿时空是一种低速状态下的近似.随着理论的深入,为了更好地用数学来描述与计算相对论中的问题,闵科夫斯基提出了闵氏时空,将时间作为一维与空间一起组成了一个四维时空.洛仑兹变换成了四维时空中的一种坐标旋转变换关系.随后,物理学家们在闵氏四维时空中重建整个物理学.时至今日,这种重建现在依然在进行着.
上一段讲述的是狭义相对论,但是狭义相对论还并不完美,我们从第一个假设相对性原理说起,狭义相对论中的相对性原理只是说明相对均速运动的物体无法区别谁静止,谁运动.也就是说狭义相对论只建立在惯性系的基础之上,对于一个非均速运动的观察者,即非惯性系中,相对性原理是否还成立呢?爱因斯坦从自由落体中得到灵感(和牛顿的苹果落地发现万有引力何其相似).发现了等效原理,继而推出了广义相对论,相对性原理在任何参照系中都成立,在数学中,闵氏四维时空不再是平直的,而是弯曲的了.广义相对论修正改造了万有引力理论,预言了黑洞的存在,并为宇宙的起源与演化找到了合理的解释和研究的起点与方向.
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