回覆列表
  • 1 # 艾伯史密斯

    答:簡單地,我們可以理解成:狹義相對論處理慣性參考系,廣義相對論還可以處理非慣性參考系!

    也就是說,狹義相對論是廣義相對論的特殊情況;狹義相對論只能處理慣性系,廣義相對論可以處理所有參考系,我們可以從兩者的基本原理(假設)看出來。

    狹義相對論基本原理:

    (1)狹義相對性原理:所有慣性系中,物理過程和規律的相同;

    (2)光速不變原理:所有慣性系中,真空中的光速具有相同的速度,與參考系無關;

    廣義相對論原理:

    (1)廣義相對性原理:在任何參考系中,物理過程和規律都是相同的;

    (2)等效原理:引力質量等於慣性質量;

    從兩者的基本原理,就可以看出來,前者針對慣性系,後者適用所有參考系!而且愛因斯坦利用等效原理,可以把引力場處理成非慣性系,順帶就把引力統一到了廣義相對論中!

  • 2 # 孤猴78345271

    原創思想,狹相和廣相實質上來說,是一根繩子上拴的兩個螞蚱,一損俱損,一榮俱榮,廣相的的質量項中的M=E/C2就是狹相推導的結果,所以廣相同樣與沒有相互作用的慣性參照系脫不了干係,比如廣相中質量對時空產生彎曲,卻沒有時空彎曲對質量的反作用。愛因斯坦相對論的假設前提:慣性參照系,引力質量與慣性質量等效,真空中的光速恆定皆與宇宙的實在相違背,所以根本就無需數學推導,愛氏的相對論就已經輸在了起跑線上。今天,必須予以徹底的否定!

  • 3 # 齊文刀

    狹義相對論的核心思想,主要是拔刺

    具體來說,是拔掉了牛頓同志紮在我們思想中的兩根刺:

    第一根,時間和空間是相互獨立、沒有聯絡的;第二根,時間和空間是恆常的客觀存在,而且你我他,人人平等。也許您認為,這個,難道不是宇宙的常識嗎?沒錯,從孩提時代的切身體驗,到上學後的耳聞目睹,絕對時空觀,這兩根刺,確實扎的太久、太深了。

    1865年,麥克斯韋提出,電磁波的傳播速度只取決於傳播介質。

    1890年,赫茲提出的,電磁波的傳播速度與波源的速度無關。

    綜上所述就是——

    讓我們拿掉介質,就看真空中,則:無論任何參照系,光速恆定,OVER!

    你也許會問,什麼叫作參照系。你只要知道,不同的參照系,波源的相對速度不同。無論任何參照系,也就是說無論波源的相對速度如何,只要是真空中,則光速恆定,OVER!

    狹義相對論的邏輯核心,相對論因子

    舉個例子吧,乘坐阿姆斯特朗當年的登月飛船,秒速10500米(注意是秒速啊,不是時速!)。相對論因子γ≈1.000613063。讓您一氣飛上100年(注意是100年啊,不是1年!)!

    祝賀你,代入公式、經過計算,你比地面上的我們年輕了22.4天!!!換句話說,時間對你我來說,並不平等,速度越快的人、時間過得越慢,累計100年後,你比我慢了足足22.4天!這就是所謂的“時間膨脹”!

    時空是一體的!所以:

    所以相對於地面上的靜止物體而言,運動物體,也就是阿姆斯特朗的登月飛船,在運動方向上的長度是在縮短!當然嘍,我們所見的“運動”,其速度相對於光速,實在慢得可憐!比如時速300千米/小時的動車組,長度收縮幅度,還不到針尖的百萬分之一,所以我們人類(自然也包括大咖牛頓),必然也是覺察不到的。這就是所謂的“空間收縮”!

    狹義相對論的問世

    至此,我們已經介紹了四個結論,甲:光速恆定、乙:相對論因子、丙:時間膨脹、丁:空間收縮。公元1905年,由愛因斯坦同志將以上結論及其推演過程,寫成了《論運動物體的電動力學》,發表在《物理學年鑑》上。

    至此,狹義相對論就橫空出世了!

    按照外文原義,狹義相對論其實應翻譯作“特殊相對論”,而廣義相對論應該是“普適相對論”。

    區別在哪裡呢?換句話說,狹義相對論“特殊”在什麼地方呢?

    其實特殊在,狹義相對論裡面所謂的物體的運動,是一種極其特殊的運動——勻速直線運動!

    尺度放大到宇宙空間,這是永遠不可能實現的——即使能夠保證“勻速”,我們也做不到“直線”(換句話說,即便能夠保證速度的大小恆定,我們也做不到速度的方向恆定)!

    為什麼?因為,毛主席不是講嗎,“坐地日行八萬裡、巡天遙看一千河”,至少地球母親是在繞著太陽公公走橢圓,我們地球上的物體,又怎麼可能獨善其身而走直線呢(那樣的話,早就從大地母親身上射出去了)?

    按照牛頓第一定律,勻速直線運動和靜止態一樣,是不考慮加速度的運動,狹義相對論之“特殊”,就在於此,它只考慮到時間、空間、速度之間的關係,並延伸出若干推論。但是,萬事萬物皆有加速度,這點卻被忽略了。

    廣義相對論之“普適”,就是在此基礎上,增加考慮了加速度。

    再進一步說,愛因斯坦指出,加速度、就是引力,引力、就是加速度,他們的物理性質完全等價!!所以,廣義相對論就是一個同時考慮了時間、空間、速度、引力的理論體系。

    我們都有這樣的生活體驗,坐電梯加速上升時,瞬時會產生超重感,假如蒙上眼睛,你分辨不出,究竟是電梯給了一個加速度,還是地球引力突然增加了;同理,坐電梯加速下降時,瞬時會產生失重感,假如蒙上眼睛,你分辨不出,究竟是電梯給了一個加速度,還是地球引力突然減小了。

    好了,不燒腦了,總之,我們得記住這個結論:

    加速度——引力,在物理上,完全等價!這是廣義相對論的邏輯基礎

    萬有引力,其實並不是一種“力”……這是廣義相對論要說明的重大問題

    萬有引力的本質,根本就不是一種“力”,而是由質量所造成的一種——“時空扭曲”!!

    由此,即便是沒有質量的光,也是可以受“萬有引力”的影響,從而產生彎曲的。是質量,造成了時空扭曲。

    質量使時空扭曲,怎麼講呢?勉勉強強說吧,就像一隻足球放在一張鋪開的繩網上,那麼,繩網上就會形成一個凹陷,這個凹陷就好比時空被扭曲了。質量越大,則凹陷就會越深(比如足球換成檯球、鉛球,大家自己想象),則時空也就越扭曲。

    假如,我們向這個凹陷彈出一個玻璃球,後果會怎樣呢?可能掉進去滾不出來,也可能掉進去還能滾出來,這個可能性與什麼有關呢?速度?對的——彈出的速度!

    慢的話,就會沉入這個凹陷,也可能會掙扎著轉幾圈,最終和足球碰在一起了;快的話,就會在這個凹陷裡沉進去、然後再滾出來,揚長而去。當然了,從理論上來說,還有一種可能,速度不快不慢、剛剛好,那就會在凹陷內壁的某個位置上,保持持續滾動,一圈又一圈,既出不來又沉不下。

    假如足球是地球,那麼彈的慢,最後墜毀的,就是隕石;彈得快,逃逸掉的,就好比一道流星劃過天際,沒有被地球母親捕捉到;彈的不快不慢,每天晚上都出來的——月球!

    第X宇宙速度的由來

    只有達到第一宇宙速度,飛行器才能環繞地球;更快一些,達到第二宇宙速度,才能逃出地球。因為太陽的質量遠大於地球,時空扭曲更加嚴重,在繩網上壓出來的坑,就遠比地球更深更陡,所以“逃逸”速度就必須要更快,只有達到第三宇宙速度,飛行器才能出太陽系(達到第二宇宙速度,只能實現環繞太陽)!

    如果凹陷裡的球,質量忽然發生劇烈變化呢?比如太陽忽然爆炸、又忽然復原了,那麼這個凹陷一定會突然平復、又突然下落,向繩網周圍發出震顫的抖動,換句話說,那麼扭曲的時空就會捲起波瀾,向四周空間擴散,來傳遞這個扭曲。這個波瀾,就是前段傳的沸沸揚揚的“引力波”,廣義相對論的推論之一。這個擴散速度,也是光速。

    黑洞之旅

    既然質量越大坑就越深,那麼如果質量足夠大,同時體積足夠小,那麼,坑也就會足夠深。以我們直觀的經驗,坑越深,要想從裡面陷進去再飛出來,需要的速度也就要越大。就好比,彈球飛越一個碗口,和飛越一個漏斗口,需要的速度當然是不同的。

    即使是第二宇宙速度,也就是11.2千米/秒。這就已經是民航班機的好幾十倍了!大膽設想一下,如果地球的質量再增大些,體積再小些,那麼,坑就會再深些,逃逸速度就要再快些。

    逃逸速度會不會一直逼近到30萬千米/秒,也就是光速呢?!?!

    沒錯,根據計算,即使質量保持現狀,如果僅僅是把地球的直徑,壓縮到大約18mm,那麼,逃逸速度就會達到光速!!如果地球直徑再小些,或者是質量再增些,那麼逃逸速度就會超過光速!也就是說,只要進入了這個引力場,沒有什麼是可以逃逸出去的,即使是光也不行。地球將吞噬一切!

    是的。這,就是黑洞!

    總結陳詞

    狹義相對論,四個結論,甲:光速恆定、乙:相對論因子、丙:時間膨脹、丁:空間收縮。

    但是,邏輯起點是勻速直線運動,太“特殊”了,因此叫作狹義相對論。

    廣義相對論,引力=加速度,加入加速度,就是普適的廣義相對了了。

    廣義相對論,主要是解釋引力的本質,引力不是“力”,只是質量造成的時空扭曲。在此基礎上,速度是逃脫引力的唯一手段,一旦逃脫速度超過光速嗎,黑洞也就形成了。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 陰天曬衣服有用嗎?