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狭义相对论

时间:2024-08-05 19:40:19 编辑:莆仙君

什么叫狭义相对论

狭义相对论和广义相对论两个结合在一起构成了相对论力学。狭义相对论由special relativity(SR),翻译汉化过来的,它是相对论里面的一种特殊(special)情况。狭义相对论是广义相对论里面的一种特殊情况。

这些结论产生的过程是花费了伟大的科学家爱因斯坦10年时间才探索出来的。之所以导致这个结论在当时推广很困难,是因为在那个时代对引力的解释很困难。狭义相对论是一种没有引力的理想情况下存在的,也就是指时空是平直的。这与广义相对论的引力理论相冲突。但是广义相对论在平直时空就自然而然退化成了狭义相对论。



得出狭义相对论的过程利用了等效原理。爱因斯坦的等效原理,即当我们在一条弯曲的线上,取无穷小的一段线时,我们就可以把这些小的曲线等效地看成一部分直线段。在这个问题中,广义相对论的研究对象就是这个弯曲的线,狭义相对论的研究对象就是这一段足够小的线段。这个等效原理讲的就是一个有引力作用的系统中,在广义相对论的前提下。我们也可以通过无效小的划分,然后等效出一个局部时空看起来平的,看成一个没有引力的狭义相对论系统。



为了达到“看起来”没有引力,需要选择一个特定参考东西。从数学角度上讲,就是选择一个类似坐标系的东西,就比如著名的爱因斯坦电梯,只要电梯选择自由下落,那么电梯里面看起来是没有引力了。

所以,狭义相对论是广义相对论的一种在没有引力作用下的特殊情况。


狭义相对论什么意思

狭义相对论和广义相对论两个结合在一起构成了相对论力学。狭义相对论由special relativity(SR),翻译汉化过来的,它是相对论里面的一种特殊(special)情况。狭义相对论是广义相对论里面的一种特殊情况。

这些结论产生的过程是花费了伟大的科学家爱因斯坦10年时间才探索出来的。之所以导致这个结论在当时推广很困难,是因为在那个时代对引力的解释很困难。狭义相对论是一种没有引力的理想情况下存在的,也就是指时空是平直的。这与广义相对论的引力理论相冲突。但是广义相对论在平直时空就自然而然退化成了狭义相对论。



得出狭义相对论的过程利用了等效原理。爱因斯坦的等效原理,即当我们在一条弯曲的线上,取无穷小的一段线时,我们就可以把这些小的曲线等效地看成一部分直线段。在这个问题中,广义相对论的研究对象就是这个弯曲的线,狭义相对论的研究对象就是这一段足够小的线段。这个等效原理讲的就是一个有引力作用的系统中,在广义相对论的前提下。我们也可以通过无效小的划分,然后等效出一个局部时空看起来平的,看成一个没有引力的狭义相对论系统。



为了达到“看起来”没有引力,需要选择一个特定参考东西。从数学角度上讲,就是选择一个类似坐标系的东西,就比如著名的爱因斯坦电梯,只要电梯选择自由下落,那么电梯里面看起来是没有引力了。

所以,狭义相对论是广义相对论的一种在没有引力作用下的特殊情况。


你怎么理解狭义相对论和广义相对论?

狭义相对论否定了局部绝对空间,广义相对论将物体的行为归结为空间几何的变化,而量子力学则认为世界是概率的。总之,狭义相对论、广义相对论和量子力学的认识意义,在于它们是关于空间效应的理论。然而,上述三个理论的局限性则在于缺乏统一的物理机制,使人类的认识停留在唯象的层面上。广义相对论 所有参考系等价 广义相对论 物质的存在改变物理时空的平直性质,空间、时间是弯曲的,时空的弯曲程度反映了引力作用的强弱广义相对论最简短解释 “质量导致时空弯曲,而弯曲的时空又决定物质的运动”。相对论就是当你坐着光速飞船在没有引力干扰与参照物的宇宙真空中直线飞行时,相对于你的感觉是静止的,你的质量也没有发生任何变化。。自文艺复兴时期到十九世纪,属于经典力学的时代。由此形成了机械的世界观,即自然界是由物质构成的,而物质是由原子及其组合形成的,物质的性质也是由原子的性质决定的。经典力学是一种忽略空间效应的一维理想的物理理论。在经典力学看来,空间只是承载物质及其运动的框架。然而,当人类的认识超出与人的尺度相近的宏观范围时,科学家们发现了许多新的现象,这些现象仅靠物质本身的性质是无法解释的。以往我们都有一个认知,有些物理量是相对的,可变的,如速度,距离,但有些是不变的,如时间,长度,质量。无论他静止还是运动,他的长度,质量都是不变的,对于任何状态来说时间都是一样的。但狭义相对论告诉我们,不同的参考系下时间,长度,质量是不同的。

狭义相对论的两个基本假设是什么?

狭义相对论的两个基本假设。1、狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。2、光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。狭义相对论学习狭义相对论之前,已经要先了解洛伦兹变换。这篇文章已经详细阐述洛伦兹变换的过程推导,其中用到的数学方法也就是勾股定理,不会有更难的了,相信上过中学的读者都可以搞懂的!大家在深度学习洛伦兹变换前,一定要明白一个道理,真空中的光速是永远恒定的,不管你说站在测量还是蹲着测量,还是跑起来测量,真空中的光速永远都是恒定的。这不仅是麦克斯韦方程组的理论推导,也是迈克尔逊莫雷实验的实验结果。洛伦兹变换的正常推理涉及较多数学基础,考虑到读者数学水平的差异,我们采用一种初中生都能看懂的推理方式,最难也就用到勾股定理。大家一定要认真学习了,学会了就代表狭义相对论弄懂了一半了。

狭义相对论和广义相对论是什么?

狭义相对论指出,一个人运动速度越快,这个人的时间就越慢,当一个物体的运动速度达到光速时,那么他的时间就是静止。广义相对论是描述物质之间引力互相作用的科学理论,最早是由科学家爱因斯坦提出的,于1916年正式向社会发表。广义相对论是现代物理学的主要组成部分。它基于空间的“弯曲”能力来解释引力,或者更准确地说,它将引力与时空的几何变化联系起来了。狭义相对论和广义相对论的特点其实狭义相对论解决了一个物理学的重大矛盾。在爱因斯坦之前,最成功的两个理论分别是牛顿提出的牛顿力学和麦克斯韦提出麦克斯韦方程。只不过这两个理论有个矛盾,那就是光速。狭义相对论适用范围仅仅是惯性系(也就是不受力的参考系),如果一个参考系有加速度,就不是惯性系。爱因斯坦以“光速不变原理”和“相对性原理”为基础假设,推导出了狭义相对论。这个过程就有点像平面几何,就只有五条公设,但是能搞出一整套体系。

狭义相对论和广义相对论分别是什么?

狭义相对论和广义相对论的区别是,前者讨论的是匀速直线运动的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,并在等效原理的假设下,广泛应用于引力场中。相对论的研究发现,使人类对宇宙和自然的常识性概念产生了翻天覆地的变化,'弯曲时空'、'四维时空'等一系列的全新概念刷新了全人类对时、空间的认知。根据相对论的说法,在四维空间中加上时间轴这一尺后,物体的速度就会与时间成反比。空间中的物体运动速度越快,时间就会变慢。当物体的速度。首先是“狭义相对论“:速度越快,时间流逝得越慢。相信许多掌握一些物理知识的朋友,应该了解这句话的意思。对于高速运动的物体,它的时间流逝要比低速运动的物体要慢。如果物体的速度能够达到光速,那么对于它而言时间就是静止的,是完全不存在的一个概念,因为光速相对于任何的参考系来说,它的速度都是恒定不变的。然后是“广义相对论”:引力越大,时间流逝得越慢。所谓的“引力”,也就是万有引力。我们知道光线在经过一些大质量的天体时,原有的直线的传播路径会发生偏折,这就是由于大引力的物质,让周围的时空发生了扭曲,所以光线传播的路径也就扭曲了。而引力导致的时空扭曲,让时空的曲率变大,相对的时间流逝就变得越来越慢了。最开始这只是爱因斯坦做出的预言,但是随着科学技术的不断进步,这一预言也被不断证实,成为了客观存在的一种物理现象。而一旦物体的引力大到了一定程度,连光线也无法逃脱(就是所谓的黑洞),那么这里的时空曲率也变成了负数,也就是时间会“倒流”。所以有人认为“黑洞”是时间旅行的通道,也正是因为这一原因。

狭义相对论的定义是什么?你如何理解?

爱因斯坦认为,既然光速时而与空间相关比如经典电磁学和双星实验,时而又与光源相关比如迈克尔逊-莫雷实验;干脆索性认为光速相对于任何参照系都是不变的,从而消除了上述几个实验的矛盾。狭义相对论里面的经典就是光速不变理论,按照光速不变理论能够衍生出许许多多别的理论,我的理解也是这样,狭义相对论描述了高速运动的物体的变化。该理论是在惯性参照系的范围内,描述物体高速运动的理论。经典力学是一个忽略了空间效应的一维理想的物理理论。然而,当人类的认识进入到高速领域时,作为物理背景的空间效应便显现了出来。这就好比是赤脚滑水运动,速度使水得以承载人体的重量,速度使空间变得不可忽略。所以,狭义相对论的进步意义,在于建立了在高速领域,空间对物体的运动产生约束的现象之间的外在联系,使人们意识到物体的运动是受到空间限制的,它们的速度永远也无法达到光速。然而,作为初级的唯象型理论,狭义相对论是有局限性的。其归纳出的物理规律一旦超出了质变的范围就失效了。如果我们仍强行坚持该规律,就会在思想上引起混乱。总之,狭义相对论是描述物体在其高速运动时受到空间约束的理论。该理论是归纳的,一旦超出了质变的范围就不再适用了,需要借助于演绎的方法构建一个具有物理机制的新理论来说明不同的参照系所具有的不同物理效应。比如,可以借助于量子空间来说明其对物体运动的束缚。当高速运动时,物体的能量变化,由原来的动能转变为相对于空间的势能,从而使物体具有在高速情况下的速度不变性。