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  • 1 # 懷疑探索者

    相對論是20世紀物理學革命最偉大成就之一。狹義相對論的核心觀點是時間與空間結合為時空。狹義相對論有兩個基本假設:光速不變原理和相對性原理。而廣義相對論的核心觀點是引力的實質是時空彎曲。廣義相對論一個突出的、極其富有啟發性的觀點是:所謂引力,並不是像電磁力那樣、由異種電荷吸引而產生的力,而是四維時空彎曲的結果。物體總是選擇“最短路徑”運動,即物體在四維時空中沿測地線執行,在三維空間中看來,就好像受到某種“吸引力”一樣。而時空之所以會彎曲,是因為巨大質量的物體(如恆星、行星等)“壓”在四維時空中,就像三維空間一個鐵球壓在一塊平整的海綿上,把海綿壓得彎曲了。廣義相對論觀點不需要假設一種額外的、叫做“引力”的東西,引力是時空結構自然而然的表現,因而更簡潔。廣義相對論認為,時間和空間不僅會因大質量物體的存在而彎曲,大質量物體的旋轉還會拖動周圍時空結構發生扭曲。在愛因斯坦的相對論宇宙學模型裡面,大質量天體能扭曲空間,使周圍的物體都沿著這個被彎曲的空間運動,包括光在內。

    廣義相對論的引力場方程是引力勢的高度非線性方程;在沒有外力(引力除外)的情況下物體在引力場中沿測地線運動(也就是滿足弱等效原理的自由落體運動);在弱場和低速近似下廣義相對論近似為牛頓引力和牛頓力學第二定律。廣義相對論已經成為有用的科學理論,影響了人們的世界觀。而GPS時間的校正就是相對論的一個應用。

    廣義相對論有著各種預言及其實驗檢驗,例如:廣義協變原理、等效原理、磁型引力(或說引力磁場)效應、時鐘變慢與引力紅移、引力波、光線偏折(引力透鏡)、行星近日點進動、雷達回波的時間延遲、中子星、引力塌縮與黑洞、黑洞熱力學與霍金輻射、大爆炸宇宙模型、計算(數值)廣義相對論、量子引力,等等。

    遙想當年,物理學博士阿爾伯特·愛因斯坦向普魯士科學院遞交了《廣義相對論》。在此之前,科學家們從未見過對現實基礎如此顛覆性的重構。長久以來,在物理學家們的認知中,光都是沿直線傳播的,愛因斯坦的理論完全超出了他們的理解範疇。然而,在1919年的一次日食觀測證明,在宇宙範圍內,光確實會彎曲。一夜之間,愛因斯坦成了家喻戶曉的名字。實質上,廣義相對論提出了一種對引力的全新理解,一種顛覆常理的解釋。根據廣義相對論,時空被描繪成類似蹦床的樣子。相對論認為,行星或恆星會對時空的蹦床之網施加作用。

    將時空的概念拓展至整個宇宙,考慮到所有恆星及星系的引力作用,物理學家們就可以利用愛因斯坦的方程式這種有效的工具來確定宇宙本身的結構。

  • 2 # 飛向宇宙星空

    廣義相對論 所有參考系等價 廣義相對論 物質的存在改變物理時空的平直性質,空間、時間是彎曲的,時空的彎曲程度反映了引力作用的強弱

    廣義相對論最簡短解釋 “質量導致時空彎曲,而彎曲的時空又決定物質的運動”

  • 3 # 手機使用者探深

    我來蒙一下這個問題,相對論就是對做一件事情預測發生的問題,從一個點到另一個點中間的過程,一個從左邊去設計的方法,一個從右邊去設計的方法,看中間誰出現的問題多的一種邏輯推理。這是廣義的。狹義的就是向一個方向的路線中碰到了不同的問題。有很多事如果拿數學的公式來給其解釋,是看不明白的,如果先說明白了,再用數學的公式來證明,就更清楚了。

  • 4 # 超級科學大師

    相對論就是一套魔術理論。楊春華從學習相對論,研究相對論,到懷疑相對論,批判相對論,楊春華髮現了宇宙的真理。楊春華先生髮明瞭統一場論,把牛頓力學推向了新的高峰。

    楊春華統一場論是牛頓力學的繼承和發展,楊春華先生把牛頓力學推向了微觀世界,推向了光速世界。

    牛頓楊春華理論體系,前無古人後無來者。 楊春華統一場論有哪些理論呢。有楊春華統一場論第一定律,統一場論第二定律,統一場論萬有斥力定律,楊春華變換,楊春華能量方程,楊春華光速定律,等等。

    楊春華先生還有哪些成果呢,發明 楊春華智慧航空發動機,不申請專利保密絕密,尋求國內國外合作開發。楊春華恆星運動模型。恆星上發生的不是氫元素的核聚變爆炸,恆星上有的是地球上沒有的重元素和超重元素,楊春華兩千加一元素週期表,恆星能量來源於這些超放射性元素的核裂變。恆星永恆運動,不會發生爆炸

  • 5 # 俠客島69176191

    “相對論”的出現有兩個實在“意義”。

    一 “理論觀點”發生的變化。

    折中了以~矛盾,對立~~的“哲學”觀點。由“水火不容”到暫時放下“追不可達”的執著。在~矛盾,對立~找暫時“中和”。這在西方文化的“哲學”中已經進步太多了。

    但“相對論”本質上還是沒有跳出“哲學”性質。

    還在“哲學”的範疇中找“目的”。

    二 對 “科學技術”跨越進步意義“巨大”。

    人類社會文明發展,除了要有文化進步,關鍵還得有科學技術進步支援。人類社會文明是在科學進步的基礎上才能實現,沒有科技進步,人類文明發展是不可能的,這是關鍵本質。

    科學技術的發展進步,本質上離不開“哲學”基礎理論的指導。沒有哲學理論觀點的科技發展,科技發展是一句空話。

    “相對論”的理論觀點提出,對現代科技眾多學科,在基礎理論方面進步了擴充套件指導。對科技跨越式的進步提供了理論指導,意義十分重大。

    “相對論”對於哲學理論觀點的發展進步,補充了“哲學”觀點中的欠缺,對於“哲學”方法論在科技方面的應用,意義非凡。為指導人類的文明發展的科技進步,做出了貢獻。

  • 6 # 忽隱忽現62754639

    最著名的就是火車看燈的快慢問題,很好地解決了光線傳播誰先看到,誰後看到的問題,是車尾還是車頭,這個例項說明了加速度的向背問題,這就是動態力學,是靜態力學無法解釋清楚的,從而發現了“加速度”這個事實。

  • 7 # 傅渥成

    在愛因斯坦提出狹義相對論以前,「絕對的時空觀」主導了我們對時間和空間的看法。在 1905 年愛因斯坦提出狹義相對論以前,我們大家都抱持著一種「天涯共此時」的認知,我們相信所有的人、所有的事物都在同一個時空的舞臺上展現:不管是斜面上的滑塊、蘋果落地、行星運動、或者是電磁場中的粒子……雖然運動的相對速度可能發生變化,但「時間」始終是絕對的。

    而當狹義相對論被建立起來以後,我們把「時間」看成空間的第四個維度,將時間和空間看成統一的「時空」,自然界中的各種力學、熱學、電磁學和光學現象都是在時空的舞臺上表演。這些奇妙的表演是否有規律可循?愛因斯坦在狹義相對論中闡明瞭這種規律,這是一種新的時空觀:在所有慣性系中,物理定律有相同的表達形式;在所有慣性系中,真空中的光速不變。這裡「相同的表達形式」和「光速不變」都體現的是物理體系某種保持不變的性質,而為了保持這些不變性,看起來出現了很多「相對性」,例如時間間隔和長度的伸縮等。

    在提出了偉大的狹義相對論之後,愛因斯坦又開始思考更宏大的問題。由於一個處在封閉空間中的觀察者無論採用什麼測量方法(例如投擲小球、跳高、單擺實驗……)都無法區分自己到底是處於引力場還是處在一個加速參考系之中,愛因斯坦因此提出了「等效原理」,自此,「引力」和「時空」建立起了聯絡。在牛頓的萬有引力定律中,「引力」是一種力,這種力拉著物體,不斷改變運動物體的速度,而在廣義相對論中,引力是時空扭曲的一種效果。在這種視角下,天體的運動應該解釋為,在一個彎曲的時空中,物體的運動受到了影響。

    愛因斯坦的廣義相對論方程給出了質量與時空曲率的基本關係。在廣義相對論的框架下,我們已經不能再簡單地把物理規律看成是在「時空」的舞臺上表演,而應該把時空也看成是戲劇的一部分。在彎曲的時空中,不但一般物體的運動會受到影響,光線也會不再沿著直線傳播,而是會去往時間流逝最慢的地方,光線因而沿著在彎曲時空中的「測地線」進行傳播。

    本回答中,關於「舞臺」的比喻借鑑了盧昌海《時空的樂章——引力波百年漫談 (三)》 中的討論:http://www.changhai.org/articles/science/physics/gravitationalwave/03.php

  • 8 # 段工5

    姜子牙乾坤萬年歌,袁天罡李淳風的推背圖等等國內外的精準預測是怎麼實現的,是穿越!穿越不是速度簡單的超過了光速實現的,是大腦極靜下與客觀世界高度統一,對時間的流逝以腦波資訊流整合的量子效應的資訊處理,超越光速幾萬倍來實現的對時間軸的追趕與資訊截流的結果!

  • 9 # 津口船伕

    我在有的回答裡,簡單的介紹過了相對論的一些基本概念。把一個很不容易說清楚的事情說清楚,說的大家都能明白是一件非常不容易的事,如果說不清楚,對於喜愛科普的作者來說又是一次失敗,哎!好難。

    邁克爾遜莫雷的實驗

    假如我讓邁克爾遜坐飛行器以速度V向東跑,莫雷以同樣的速度向北跑,會發現他們的實際速度是不一樣的,這是因為地球自轉的影響。根據這個實驗的結果,我們也會想當然的認為,如果我們同時向北向東發射兩束鐳射,觀測到光速度也應該不會一樣,有一個微小的差別。可實驗的結果怎樣呢?完全相同,啊?!完全相同,怎麼會這樣呢?牛頓的經典力學理論不實用了嗎?這個問題我會放在後面慢慢說。下面說說參考系的問題。

    慣性參考系與非慣性參考系

    我們生活在地球上,看到靜止釋放的小球會落到它的正下方,放在光滑水平面上的小球靜止不動,靜止懸掛小球的細線是豎直的……這些東東我們已經習以為常,用牛頓定律都可以解釋。同樣,我們在一輛勻速行駛的列車上,桌上的水靜止不動,在車廂裡來回走動並沒有感覺不同,假如完全關上窗戶,你甚至都不知道列車有沒有運動,在這輛車廂裡,牛頓定律完全適用,與地面上沒有不同,我們將這個參考系叫慣性系。如果列車突然加速,車上的人會不由自主的收到一股力,牛頓定律不在適用,那麼這個參考系叫非慣性系。在所有慣性參考系中,沒有誰是絕對靜止的,誰是最特殊的,這叫做慣性系平權。

    談談關於時間的問題

    時間這個東東,在平常不過。我們上班,上學,坐車旅行,我們都會看看時間,在地球的任何角落,只要速度一樣,在相同的時間裡,我們一定會走過相同的距離,當然要忽略地球自轉的影響,這是因為我們都是以時間為標準,速度是以時間定義的。

    現在我們猜想一下,假如我來自於貝塔星球,那一定有這個星球自己的時間,這個星球也有一個叫牛頓的定律,與地球一樣。但這個星球在宇宙中的執行速度與地球不同,假如各過各的,沒什麼問題,關鍵是這兩個星球要建立通訊,地球上的資訊要傳給貝塔星球,貝塔星球的資訊要傳給地球,如果在宇宙中都以相同的時間為標準就好了,只需要簡單的變換就行了,是這樣的嗎?

    我們回過頭來再看看邁克爾遜莫雷實驗的結論:光向各個方向傳播的速度一樣,根本與參考系的運動沒有關係,將結論延伸一下,光的速度對所有參考系來說都是一樣的,不論這個參考系的速度有多大。這就是光速不變原理。

    那麼我在貝塔星球向地球傳送電資訊有問題了,假如地球相對我的速度小,資訊就用較短的時間到達,那麼相對速度大呢,按常理當然是較長的時間啦,是這樣嗎?哈哈。

    關鍵公式的推導

    在公式推導之前,先弄清一個概念——事件。

    事件就是事件,火箭發射,煙花在天空綻放,一次報告,吃飯……這都是事件,每一個事件都有開始,過程,結束。比如說煙花的綻放,從開始到結束2.00秒,我們研究的是事件的時間,我們也願意研究與光有關的事件,因為光速對所有參考系不變啊。

    現在假設一下,高速飛行的飛機上突然閃現了一個火花,我來問你,飛機上的人看到火花從亮到滅的時間與地球上人看到的時間一樣嗎,回答是不一樣。下面在推導的過程中我設定時間不一樣。

    車裡的人以車為參考系計算光從車頂到正下方車底的時間,時間設為t車。

    地上的人以地球為參考系計算光到車底的時間,注意由於車在運動,光到達車底應該是C點,時間為t地。

    看到了嗎?地上的人看到同樣事件的時間應該長於車裡人看到的時間。以光速不變為標準,地上人的尺寸也應該長於車裡人看到的尺寸。根據相對性,車裡的人看到地球上同一事件的時間也應該長於車裡人看到的時間,時間膨脹了。原來以時間為標準定義的物理參量相應的都要發生變化。這個時候γ就是變換的係數。所有的參量包括質量,能量,動量等等,都要透過這個係數來變換。

  • 10 # 二千栩栩

    科學問題不要想複雜了,也不要想神秘了,不然就不是科學了。

    當年科學家測光速,無論怎麼測光速都不變。這個事情好奇怪,你看在車上扔東西,顯然應該比在地上仍的要快。現有理論解釋不通,怎麼辦。。。

    愛因斯坦出來拯救世界了。他老人家設想,既然光速怎麼樣都不變(相同介質,介質不同還是會變的),那麼變的就是參照系了,這就是相對論了。更進一步,為了滿足光速不變,那麼時間啦,空間啦都要相對變才成立,更進一步,就有質能轉換公式了,更進一步就有狹義廣義相對論了。

    有了愛因斯坦的假設,科學家們根據這些理論實測資料、推論和預言,結果都正確,相對論就這樣確立了,剩下的就都是數學問題了,一點也不神秘,對吧

    愛因斯坦的偉大之處在於革命性的思維方式,彪炳史冊

  • 11 # 夜貓子222859756

    當你同時反向用同一個底坐發射鐳射,測不出差異,那是你已發射器正反的對稱平面底座為背景參照。

    這是橫截面的比對,

    但空間還存在縱截面比對。意思把發射器從中縱向一剖為二。

    這時你得到的鐳射投影是反向相對的。但是你計算也不會有差異。

    那麼問題來了,理論上的差異哪去了?

    我來告訴你:這理論上的差異就是轉移到了橫縱對比的轉變中,變成了橫與縱的交換點。也就是說,差異變成了點。所以你測不出來,但多了一個點,縱橫交叉越多,點就越多,而且會疊加。這就是物質產生的過程。

  • 12 # 臆想天開

    按照愛因斯坦在美國演講時,美國的一個大學生問愛因斯坦:什麼是相對論?愛因斯坦回答的是:當你坐在火爐旁烤得難熬的時候,你會覺得時間變得特別長,而你旁邊有個美女陪伴的時候,你就會覺得時間過得特別快,並且說這就是相對論。而實際上相對論是愛因斯坦發現,在不同環境條件下,很多情況表現出在時間方面有不同的表現。但最主要的是,愛因斯坦面對一個時鐘時,想到時鐘的影像是以光速向外傳播,如果以光速後退,就能看到一個時鐘保持不變的靜止畫面。所以就設計了幾個與光速相關的公式:時間膨脹公式、質速公式、長度縮短公式、速度疊加公式以及質能方程等。並且還有重力對時間的影響的計算公式。大概的意思就是如果一個人的運動速度或者是所處地點重力不同時,這個人的生活節奏就會發生變化,也就是時間速率會改變,包括時鐘走時也會改變。特別是當這個人在接近光速的飛船裡旅行或者是在黑洞附近生活時間就會接近靜止。一定要注意這個時間接近靜止指的這種情況的一秒與地球上的一秒比較差距是巨大的。但在感覺上是沒有區別的,也就是在接近光速的飛船裡或者是在黑洞附近生活,在感覺上跟在地球上沒有區別,看到的時鐘走時還是一秒一秒的走,只是這個一秒鐘時間比地球上的一秒大不止萬億倍。意思是說,有一對雙胞胎,一個在地球上生活,一個坐接近光速的飛船旅行。坐飛船旅行的按飛船裡的時鐘以秒計時僅僅是旅行了一年時間回到地球,發現自己的同胞兄弟已經成了七老八十的老人。這就是相對論主要原理,而事實上,確實存在一定時間差異,但是差異不會如幾個公式計算結果那樣巨大,而且性質原理不同,就是說事實上並不是相對論描述的這樣。由於話太多,我在其它問答裡有描述,這裡就不贅述了。

  • 13 # 布魯諾二

    第三節,時空的本質(《能量球理論》百度貼吧能量球理論吧)

    從牛頓的絕對時空觀到愛因斯坦的相對時空觀,時空被打亂,思想被顛倒,搞得人頭昏腦脹,懷疑人生!時間變慢了,空間扭曲了,穿越過去,旅行未來,這是真實的還是在做夢?

    相對時空與絕對時空是兩個完全不同的時空,有著兩套完全不同的機制。宇宙只有一個,時空也只有一個,如果在時空觀念上都搞錯了方向,那還如何去研究宇宙?這時空到底是相對的還是絕對的?時空的本質是什麼?

    地球是原子的聚集體,原子密密麻麻地堆積在一起。我們假設任意對一堆原子拍一張照片,可在極短的時間內連拍幾張,把物質,運動,時間,空間都定格在這張照片中。這是張客觀真實的宇宙場景。在這張照片中,各種粒子真實存在。各粒子間存在距離,這種距離客觀存在,距離形成的空間環境也是絕對存在的。在幾張連動的照片中,發覺粒子是運動的,這種運動真實存在。運動形成位移,位移有個過程,這種位移的時間過程也是客觀存在的。在這副場景中,物質,運動,空間位移,時間過程都是真實存在,客觀存在,和絕對存在的。物質的運動行為形成它的空間位移和時間過程,位移和過程是都是主體的行為表現,先有物質主體的運動後有時空現象的呈現。

    總之物質是個實體,運動是種行為,空間是種環境,時間是個過程。物質運動呈現出空間位移和時間過程現象。物質運動是第一性,時空表象是第二性,先有第一性,後有第二性,第一性決定第二性。

    時空在小尺度上是這樣,在大尺度上也是如此。又如我們對一群星體拍張照片,此照片中的星體,距離,空間,運動,過程,時間也都是絕對存在。

    宇宙是絕對宇宙,絕對時間,絕對空間,絕對物質,絕對運動。相對是針對個體,整體中存在絕對,相對中的絕對。

    空間是種環境,那空間又是怎樣一種環境呢?

    我們再回到那張原子照片中,原子核電子光子等粒子全被定格在這張照片中。我們假設把這些物質粒子全都拿開,則剩下一副空間圖。我們可以無限放大這張空間圖,看看裡面還有什麼,物質粒子?物質結構?非物質結構?一無所有?

    如果空間是物質結構,也就是說空間是物質組成的,那光子這些粒子如何在此物質結構中運動?物質具有阻擋性和碰撞性,光子如何衝破物質阻擋?如果這種結構是緊固的,那光子就根本無法運動。如果是鬆動的,那光子要達到光速運動其衝擊力要多大?靠什麼動力來衝擊?再說如果是物質結構,又會是怎樣一種物質結構呢?是個體的還是整體的,是緊固的還是鬆散的,有沒有間隙,有沒有空洞,有沒有動力,有沒有阻力?如果空間是物質結構,由於物質的阻擋性和碰撞性,粒子在此環境中根本就無法運動,更不可能光速運動。所以空間環境是物質結構根本就推不起走。

    空間是種非物質結構嗎?此結構不同於物質結構,沒有碰撞阻力,粒子在此結構中暢通無阻,物質與這種非物質完全不發生碰撞作用,有這樣的東西嗎?不起阻擋作用,物質當它不存在,兩者不發生關係,這樣的非物質有何用?再說你能想象一下沒有碰撞效應的非物質的東西是怎樣一種東西嗎?

    非物質的東西不可能存在,既然有了物質又何必弄出個與物質不相干的非物質呢?

    空間不是物質的,也不可能是非物質的,那空間就是非物質的一無所有。物質是存在於一無所有中的,宇宙除了物質什麼就沒有,空間是一無所有的環境。

    相對論扭曲著時空,如何去扭曲一無所有,如何去扭曲時間現象?時間空間都****,如何拿捏扭曲?

    相對論起源於兩個假設,如果假設不成立,一切都是枉然。事物並不總是相對,相對中也有絕對。光速是光子的慣性速度,速度是種相對。鐘慢案例並不成立,何來時間變慢。時空都是概念,怎能扭曲?

    空間是種環境,時間是個過程,宇宙是種絕對!

  • 14 # 李志勇LZY

    月亮太陽北蓋地陰陽旋轉;

    四象出多頭獸人八卦文化;

    雖然月日渾天今新日宣夜;

    基始遠古天圓地棋沒放棄。

    當時日照冷熱物態存正負;

    東方道儒西方佛哲已普及;

    月日息古人無遺高深文明;

    新猿人後還有人又相對論。

  • 15 # 適物

    什麼是相對論呢?很多人對這個名詞的實質意義說法不一、也不理解。從人類有史以來,人們為了要尋找真理的目的重要部份就是要尋求物質變化過程的真正參照物來作為辯證的介質體,可以說至今還沒有找到,就各行各業的理論存在著不少設想設定和窄門的判斷論證的結果,還沒有真正達到統一性的規範論證的可行性,也就是說我們對物質的理解大多數是“形上認識”的結論,對於物質的“質上認識”知其一不知其二的緣故。因而當時的愛因斯坦也無法找出真正的介質體物質(或事件)來論證物質的變化過程的大原理規律,而對物質的真正意義上只能存在著相對性的論證,就是物質與物質存在之間的相對應的論證,在近代史上這些的學問程度上算是了不起的學說。現在許多高層的科學家們大多數都會理解這個問題和超越了這個問題的思路,就目前的存在情況和人們對物質的理解逐漸加深的理解,我相信對物質變化過程的真正性質的理解會得出真正的介質體,為我們人類對於物質的變化過程中的真正本性上和本質上的意義走向知了的時代,……。謝謝高階的學者們的共同努力去爭取去探索,為人類作出更大的貢獻。謝謝大家!

  • 16 # 啊啊b

    相對論到底是什麼?

    你坐在美女身旁一小時,感覺就像一分鐘,而夏天你在火爐坐上一分鐘,感覺就像一小時。

  • 17 # 朱八八

    有兩個非常有意思的說法:

    二、有人問愛因斯坦,聽說你的相對論全世界只有12個人能理解,是真的嗎?

    愛因斯坦回答,不不不,我相信研究過它的科學家都能懂。

    作為學渣出身,愛因斯坦大學的時候基本靠混,但怎麼也是在名牌大學ETH的物理系混, 所以對於麥克斯韋方程組還是非常熟悉的。要知道在世上所有公式裡,麥克斯韋方程組絕對都排名第一,即使是尤拉的上帝公式和愛因斯坦後來的質能方程E=mc² 都只能屈居其後。對當時的物理學家包括愛因斯坦而言,麥克斯韋是神一樣的存在。他用四個方程式就包羅萬有整個電磁場理論。

    德國物理學家波爾茲曼贊之為“出自上帝之手”!

    江湖傳說:任何一個能把這幾個公式看懂的人,一定會感到背後有涼風——如果沒有上帝,怎麼解釋如此完美的方程?

    麥克斯韋方程組可以推匯出光速C是一個不變的基本物理常數 :

    這個公式揭示了光速不變原理:無論相對誰,在何種慣性系(慣性參照系)中觀察,光在真空中的傳播速度都是不變的。

    這在牛頓的經典體系中是不可能的,在牛頓的經典體系裡,速度都是相對的,需要參考系,沒有參考系談速度都是耍流氓。 那在真空中不變的光速,是相對什麼而言?

    假如在地球上觀測從相當於1/10光速的飛船上發射一束光,那束光相當於地球觀測點的速度不是應該是C+1/10C =1.1C ?

    為解決這一矛盾, 短命的“以太假說”就出世了, 相對性原理被扔在一邊,認為麥克斯韋方程組只對一個絕對參考系(以太)成立。

    悲慘的“以太假說”還沒好好看這個世界兩眼,就被一朵烏雲殺死了,這就是著名的物理大廈的第一朵烏雲——邁克耳孫-莫雷實驗。

    經典物理學在這個著名實驗面前,真是烏雲蓋頂,科學家一籌莫展,已經完全搞不定了,這時候,上帝讓一個走後門託關係才進入瑞士專利局的學渣來救場。

    作為學渣,小愛同學沒有什麼歷史包袱,敢想敢幹,作為專利局的小職員,和學術性基本隔絕, 所以那些物理學家嘮嘮叨叨的假說,他基本聽不見,而且這時候,他還很年輕,思維很前衛。

    小愛同學認為光速不變沒什麼難以理解的,偉大的麥克斯韋方程推匯出的結論還能有錯?更何況很多實驗都證明了光速不變。

    於是小愛同學直接把光速不變當成公設:1.光速不變,與光源和觀察者的運動狀態無關;2.在所有慣性系中,物理定律都一樣 (即慣性系平權原理)。

    別看這兩條公設簡單,就在這麼簡單的基礎上,偉大的狹義相對論就誕生了,這是一種全新的時空觀(相對論時空觀),顛覆了19世紀以前所有人類的認知。

    所以如果你不懂相對論, 那你的世界觀是很有問題的,懂與不懂,就決定了你是生活在哪個世界中的生物。

    (狹義相對論用到的數學,也就基本相當於大學本科的水平,包括洛倫茲變換和簡單的微積分。有興趣的童鞋可以去看看推導過程,其實不會比你們參加過的高考更難。)

    在簡單的公設和枯燥的數學推導後,非常精彩的結論就出來了,記住,這些推論不是拍腦袋想出來的,而是精確的數學推匯出來的。只要光速不變沒有被推翻,就算馮諾依曼和希爾伯特來了,也只能承認這些顛覆你世界觀的結論。

    一是運動物體在其運動方向會表現出長度收縮,這就是著名的尺縮。也就是說,在我們眼中,奔跑中的尤塞恩·博爾特是變瘦了的,所以根據相對論,要減肥,真的只能靠運動啊。

    二是運動物體會經歷時間膨脹,一個運動中的鐘表要比靜止的同樣鐘錶走得慢。這個就是著名的鐘慢。也就是說,奔跑中的博爾特比不跑是變年輕了,所以,要想年輕點,就得動起來。那些大師以千年王八萬年龜為例子宣稱養生要懶靠靜的,肯定沒學過相對論。

    根據鐘慢效應,有個很有趣的思想實驗,就是孿生子佯謬:

    有一對雙生兄弟,一個登上一艘宇宙飛船作遠端太空旅行,而另一個則留在地球。從相對地球靜止的參考系上看,當旅行者回到地球后,我們發現他比留在地球的兄弟更年輕。但是從相對飛船靜止的參考系上看,我們發現他年紀更大。

    這很矛盾是吧?

    佯謬產生的原因是狹義相對論的時間膨脹原理僅僅對於慣性參考系成立。 而旅行者要想返回, 必然至少有一次加速過程。 根據廣義相對論,加速過程中的慣性力與引力等同, 而引力恰恰能夠導致時間膨脹。(廣義相對論可以解釋為什麼旅行者必然會有時間膨脹,真正的計算並不必須依賴廣義相對論。)

    所以最終的結果就是,旅行者會較之留守者年輕。

    鐘慢效應,孿生子效應,已經在1971年由科學家利用原子鐘繞地球一圈證實。

  • 18 # 金童希瑞

    相對論是把物質與能量混為一談的假說。

    物質是金屬態氫離子聚合形成的,能量是金屬態氫離子的磁力矩相互切割聚合形成新元素的同時伴生的電磁波;能量與物質不會互相轉化!

    光速是金屬態氫離子的“磁力矩”的震盪,是物質轉化為金屬態氫離子的“臨界值”。

    物質是能量的載體,是金屬態氫離子在常溫、常壓下的暫時平衡狀態;能量——電磁波的傳播離不開金屬態氫離子“磁力矩”的共振。

    相對論試圖由經典力學過渡到量子力學,但是由於概念混亂,阻礙了物理學的發展。

  • 19 # 白說世界

    19世紀的最後一天,歐洲著名的科學家歡聚一堂。會上英國著名物理學家威廉.湯姆生(即開爾文男爵)發表了新年祝詞。他在回顧物理學所取得的偉大成就時說,物理大廈已經落成,以後的研究只是一些修飾工作。然而他在展望20世紀物理學前景時說:“動力理論肯定了熱和光是運動的兩種方式,現在,它的美麗而晴朗的天空卻被兩朵烏雲籠罩了,第一朵烏雲出現在光的波動理論上,第二朵烏雲出現在關於能量均分的麥克斯韋-玻爾茲曼理論上”。

    而愛因斯坦提出狹義相對論就是為了消滅物理大廈的第一朵烏雲。19 世紀流行著一種“以太”學說,當時認為光的傳播介質是“以太”。由此產生了一個新的問題:地球以每秒30公里的速度繞太陽運動,就必須會遇到每秒30公里的“以太風”迎面吹來,同時,它也必須對光的傳播產生影響。這個問題的產生,引起人們去探討“以太風”存在與否。1887年,邁克耳遜(1852-1931)與美國化學家、物理學家莫雷(1838-1923)合作,在克利夫蘭進行了一個著名的實驗:“邁克耳遜-莫雷實驗”,即“以太漂移”實驗。然而實驗結果證明,不論地球運動的方向同光的射向一致或相反,測出的光速都相同,在地球同設想的“以太”之間沒有相對運動。

    因為邁克耳遜-莫雷實驗結果徹底否定了“以太”存在,從而導致建立在絕對時空觀的基礎上牛頓經典力學和經典運動學受到了衝擊,就在物理學大廈傾倒之際,一個偉大的科學家阿爾伯特·愛因斯坦閃亮登場,挽狂瀾於既倒,扶大廈之將傾!

    阿爾伯特·愛因斯坦於1905年的論文《論動體的電動力學》中提出兩個基本公設上:

    1、光速不變原理:真空中的光速在任何參考系下是恆定不變的。

    2、狹義協變性原理:一切的慣性參考系都是平權的,即物理規律的形式在任何的慣性參考系中是相同的。

    愛因斯坦不僅以此兩個公設消滅物理大廈的第一朵烏雲,,並以這兩個公設完美的介紹了“水星進動”的現象,從此愛因斯坦一發不可收拾,在此公設基礎之上推出了:時間會膨脹、空間會收縮、質量與能量可以互相轉化等一系列匪夷所思的結論,最可怕的實驗證明愛因斯坦是對的!

    洛倫茲是堅決反對愛因斯坦的時空觀,他常參加一些反對愛因斯坦理論的辯論,在辯論中為了稱呼方便,他把愛因斯坦的理論,稱為相對論。愛因斯坦起初也是非常反感把他的理論稱之為“相對論”,但愛因斯坦的理論主題思想是相對的、其主要論述以及主要推論都是相對的,所以稱之為相對論是十分確切的,最終大家都接受了“相對論”這個名稱。

    你認為愛因斯坦就此罷休了,沒有!開掛的人生才剛剛開始,愛因斯坦根本沒有滿足他的理論只在慣性系中成立,所以在愛因斯坦堅持不懈的努力,終於發現了等效性原理:重力場與以適當加速度運動的參考系是等價的。

    愛因斯坦在等效性原理的基礎上提出了廣義相對論,並給出了愛因斯坦引力方程:

    併為區分原來的理論,把以前的理論命名為狹義相對論,把此理論命名為廣義相對論,至此愛因斯坦的相對論正式確立。

  • 20 # 檸檬草的芬芳

    根據相對論速度疊加公式:物質真實速度比牛頓速度疊加公式要略小。如以光速測量,火車(速度u)上人(相對火車遠離速度v)遠離地面上的人的速度略小於v+u

    由相對論速度疊加公式計算知,實際超過光速的物體在地面人以光速為工具測量出來為光速。即真實速度可超光速,但測量出來仍是光速。相對論速度的扭曲性:真實速度2c測量出是c,真實速度3c測量出仍是c。這個時候只能說真實速度已差異,而測量結果沒變,那麼只能修改測量結果。實際,測量的扭曲性在於關聯了光速,由於光速不變的特殊性,不可向量疊加的扭曲性決定了不能以光速為參照去計算時間,速度等。非要以光速去測量時間與速度,勢必是扭曲的計算公式。而以非光速去測量時間與速度,一切便迴歸正常。大多是這類說法:牛頓力學是相對論的一個低光速特殊解。其實更合適的應該是反向說:狹義相對論實際是牛頓力學關聯光速的特殊解。由於光速不可向量疊加,違了牛頓力學,那麼,對力學量的測量便分為了兩類,若選擇以光速進行測量,便使用相對論公式,若選擇以非光速進行測量,便使用牛頓力學公式。為什麼愛因斯坦公式是對的?它是由牛頓力學及光速各向同性大小不變的特殊性純數學推理出來的,相對論的正確恰好反證了牛頓力學的正確性及反證了光速的違背常理。總的來講,實際相對論是牛頓力學在光速參與下的一個分支解。在光速參與下去驗證由數學推理而來的相對論,自然滿足相對論的各種光速在其中的公式了。但如果不用光速測量,才是更接近現實的力學值。

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