狭义相对论和广义相对论的概念简介

作者&投稿:矣秒 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
狭义相对论和广义相对论的基本内容是什么~

相对论分为广义相对论和狭义相对论
广义相对论的基本概念解释:

广义相对论是爱因斯坦继狭义相对论之后,深入研究引力理论,于1913年提出的引力场的相对论理论。这一理论完全不同于牛顿的引力论,它把引力场归结为物体周围的时空弯曲,把物体受引力作用而运动,归结为物体在弯曲时空中沿短程线的自由运动。因此,广义相对论亦称时空几何动力学,即把引力归结为时空的几何特性。

如何理解广义相对论的时空弯曲呢?这里我们借用一个模型式的比拟来加以说明。假如有两个质量很大的钢球,按牛顿的看法,它们因万有引力相互吸引,将彼此接近。而爱因斯坦的广义相对论则并不认为这两个钢球间存在吸引力。它们之所以相互靠近,是由于没有钢球出现时,周围的时空犹如一张拉平的网,现在两个钢球把这张时空网压弯了,于是两个钢球就沿着弯曲的网滚到一起来了。这就相当于因时空弯曲物体沿短程线的运动。所以,爱因斯坦的广义相对论是不存在“引力”的引力理论。

进一步说,这个理论是建立在等效原理及广义协变原理这两个基本假设之上的。等效原理是从物体的惯性质量与引力质量相等这个基本事实出发,认为引力与加速系中的惯性力等效,两者原则上是无法区分的;广义协变原理,可以认为是等效原理的一种数学表示,即认为反映物理规律的一切微分方程应当在所有参考系中保持形式不变,也可以说认为一切参考系是平等的,从而打破了狭义相对论中惯性系的特殊地位,由于参考系选择的任意性而得名为广义相对论。

我们知道,牛顿的万有引力定律认为,一切有质量的物体均相互吸引,这是一种静态的超距作用。

在广义相对论中物质产生引力场的规律由爱因斯坦场方程表示,它所反映的引力作用是动态的,以光速来传递的。

广义相对论是比牛顿引力论更一般的理论,牛顿引力论只是广义相对论的弱场近似。所谓弱场是指物体在引力场中的引力能远小于固有能,力场中,才显示出两者的差别,这时必须应用广义相对论才能正确处理引力问题。

广义相对论在1915年建立后,爱因斯坦就提出了可以从三个方面来检验其正确性,即所谓三大实验验证。这就是光线在太阳附近的偏折,水星近日点的进动以及光谱线在引力场中的频移,这些不久即为当时的实验观测所证实。以后又有人设计了雷达回波时间延迟实验,很快在更高精度上证实了广义相对论。60年代天文学上的一系列新发现:3K微波背景辐射、脉冲星、类星体、X射电源等新的天体物理观测都有力地支持了广义相对论,从而使人们对广义相对论的兴趣由冷转热。特别是应用广义相对论来研究天体物理和宇宙学,已成为物理学中的一个热门前沿。

爱因斯坦一直把广义相对论看作是自己一生中最重要的科学成果,他说过,“要是我没有发现狭义相对论,也会有别人发现的,问题已经成熟。但是我认为,广义相对论不一样。”确实,广义相对论比狭义相对论包含了更加深刻的思想,这一全新的引力理论至今仍是一个最美好的引力理论。没有大胆的革新精神和不屈不挠的毅力,没有敏锐的理论直觉能力和坚实的数学基础,是不可能建立起广义相对论的。伟大的科学家汤姆逊曾经把广义相对论称作为人类历史上最伟大的成就之一。

狭义相对论就是
狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论,因此要弄清相对论的内容,要先对相对论的时空观有个大体了解。在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义,在此不做讨论。
四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知。一把尺子在三维空间里(不含时间)转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种”此消彼长”的关系。
四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量(或能量)并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大。在四维时空里,质量(或能量)实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性,我们不能对它妄加怀疑。
相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。
物质在相互作用中作永恒的运动,没有不运动的物质,也没有无物质的运动,由于物质是在相互联系,相互作用中运动的,因此,必须在物质的相互关系中描述运动,而不可能孤立的描述运动。也就是说,运动必须有一个参考物,这个参考物就是参考系。
伽利略曾经指出,运动的船与静止的船上的运动不可区分,也就是说,当你在封闭的船舱里,与外界完全隔绝,那么即使你拥有最发达的头脑,最先进的仪器,也无从感知你的船是匀速运动,还是静止。更无从感知速度的大小,因为没有参考。比如,我们不知道我们整个宇宙的整体运动状态,因为宇宙是封闭的。爱因斯坦将其引用,作为狭义相对论的第一个基本原理:狭义相对性原理。其内容是:惯性系之间完全等价,不可区分。
著名的麦克尔逊--莫雷实验彻底否定了光的以太学说,得出了光与参考系无关的结论。也就是说,无论你站在地上,还是站在飞奔的火车上,测得的光速都是一样的。这就是狭义相对论的第二个基本原理,光速不变原理。
由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式,速度变换式等所有的狭义相对论内容。比如速度变幻,与传统的法则相矛盾,但实践证明是正确的,比如一辆火车速度是10m/s,一个人在车上相对车的速度也是10m/s,地面上的人看到车上的人的速度不是20m/s,而是(20-10^(-15))m/s左右。在通常情况下,这种相对论效应完全可以忽略,但在接近光速时,这种效应明显增大,比如,火车速度是0。99倍光速,人的速度也是0。99倍光速,那么地面观测者的结论不是1。98倍光速,而是0。999949倍光速。车上的人看到后面的射来的光也没有变慢,对他来说也是光速。因此,从这个意义上说,光速是不可超越的,因为无论在那个参考系,光速都是不变的。速度变换已经被粒子物理学的无数实验证明,是无可挑剔的。正因为光的这一独特性质,因此被选为四维时空的唯一标尺。

广义相对论是以几何语言建立而成的引力理论,统合了狭义相对论和牛顿的万有引力定律,将引力改描述成因时空中的物质与能量而弯曲的时空,以取代传统对于引力是一种力的看法。因此,狭义相对论和万有引力定律,都只是广义相对论在特殊情况之下的特例。狭义相对论是在没有重力时的情况;而万有引力定律则是在距离近、引力小和速度慢时的情况。广义相对论一般应用在天体物理学.

相对论简介

一、狭义相对论的基本原理

伽利略相对性原理 1632年,伽利略发表了《关于两种世界体系的对话》一书,其中对船舱里观察到的现象有一段生动的描述:“……船停着不动时,你留神观察,小虫都以等速向各方向飞行,鱼向各个方向随意游动,水滴滴进下面的罐中;你把任何东西扔给你的朋友时,只要距离相等,向这一方向不必比向另一方向用更多的力,你双脚齐跳,无论向哪个方向跳过的距离都相同。当你仔细观察这些事情之后,再使船以任何速度前进,只要运动是匀速的,也不忽左忽右地摆动,你将发现,所有上述现象丝毫没有变化。你也无法从其中任何一个现象来确定,船是在运动还是停着不动……”

伽利略这段描述说明:在相对于地面做匀速直线运动的船舱里所进行的力学实验和观测,其结果与地面上的力学实验和观测结果没有差异。不能根据在船舱内的力学实验和观测,来判断船相对于地面是静止还是运动。正如地球以30千米/秒的速度相对太阳而运动,我们却丝毫没有感觉地球在运动一样,也不能根据地面上的力学实验来直接判断地球的公转。这是因为地面上和船舱里的力学规律具有相同的形式。牛顿第二定律的形式F=ma,在静止的船上和做匀速直线运动的船上是相同的。牛顿运动定律是经典力学的基础,凡是牛顿运动定律成立的参照系,称为惯性参照系,或简称惯性系。地面参照系是惯性系,相对地面做匀速直线运动的船也是惯性系。一般而言,相对惯性系做匀速直线运动的任何参照系,都是惯性系。

综上所述,相对任何惯性系,力学规律都具有相同的形式。换言之,在描述力学的规律上,一切惯性系都是等价的。这一原理称为伽利略相对性原理,或经典力学的相对性原理。

狭义相对论的基本原理 19世纪中叶,麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上,建立了完整的电磁理论,又称麦克斯韦电磁场方程组。麦克斯韦电磁理论不但能够解释当时已知的电磁现象,而且预言了电磁波的存在,确认光是波长较短的电磁波,电磁波在真空中的传播速度为一常数,c=3.0×108米/秒,并很快为实验所证实。

从麦氏方程组中解出的光在真空中的传播速度与光源的速度无关。如果光波也和声波一样,是靠一种媒质(以太)传播的,那么光速相对于绝对静止的以太就应该是不变的。科学家们为了寻找以太做了大量的实验,其中以美国物理学家迈克耳孙和莫雷实验最为著名。这个实验不但没能证明以太的存在,相反却宣判了以太的死刑,证明光速相对于地球是各向同性的。但是这却与经典的运动学理论相矛盾。

爱因斯坦分析了物理学的发展,特别是电磁理论,于1905年提出了狭义相对论。狭义相对论的基本原理可表述于下:

1.相对性原理 相对任何惯性系,包括电磁理论在内的物理规律具有相同的形式。也就是说,没有任何物理实验能确定一个惯性系的运动状态。

2.光速不变原理 相对任何惯性系,真空中的光速都是一个常量,c=3.0×108米/秒,与传播的方向无关,与光源的速度也无关。

根据狭义相对论的基本原理,必须改变我们认为理所当然的时空观念,还必须应用相对论的基本原理改造牛顿力学。在下一节,我们将对此加以讨论。

二、狭义相对论的时空观和动力学结论

经典的时空概念我们在学习力学时,总要涉及时间间隔和空间距离的
s的计算或测量。早在牛顿建立经典力学时,就考虑并形成了绝对时空的概念。他认为全宇宙都在这共同的时间中发展。两个理想的钟,不论它们是否有相对运动,它们的快慢总是一样的。两个事件同时发生,任何观察者,不论他们是否有相对运动,都认为是同时发生的。所以时间的概念是绝对的。世界万物都在共同的空间里,或静止或运动。空间任何两点的距离,比如一个理想刚性杆①的长度,对任何观者来说,不论它们是否有相对运动,测量的结果都是相同的。所以说空间也是绝对的。经典的时空观念就是绝对的时空观念。

如图11-1所示,以地面作为S参照系,火车为S’参照系,火车以速度ν向右运动。设有一束光在火车里沿车运行方向传播,速度为c’,按经典时空概念,在S系内测量此光束的速度应为c=c’+ν。这与光速不变原理相矛盾。为解决此矛盾必须改变经典的时空观念。

狭义相对论的时空概念 爱因斯坦在研究电磁规律的同时,也分析了时间和空间的概念,指出了经典时空概念的局限性。研究时空的性质需要进行测量,光或电磁波是测量时空的唯一工具,从而是了解时空性质不可缺少的因素。以下,简单地介绍狭义相对论的时空概念。

1.同时的相对性 在相隔一定距离的两点发生的事件是否同时,需用光讯号来测量。爱因斯坦提供了一种测量方法,可以作为同时的定义。在两点连线的中点设立一光讯号的探测装置,在每个事件发生的同时各发射一光讯号,如果位于中点的探测装置同时接收到这两个光讯号,则这两个事件是同时发生的。如果不是同时发生的,也可以根据两光讯号到达的先后,来判断两事件发生的先后。

比如,一列火车以速度ν向右行驶,如图11-2所示。A’和B’为车首尾处的两点,C’为A’和B’连线的中点。A和B是在事件发生时,地面上与A’和B’分别对应的两点,C为A和B连线的中点。车从左侧开来,当行至图示位置时,A和B各发射一光讯号,代表两个事件。如果在C点同时接收到这两个光讯号,则在地面上判断,两讯号是同时发生的。而火车向右行驶,设在车上C’点的探测装置必然先接收到A发出的光讯号。反之,如果A’、B’两点发出的两光讯号被C’点的装置同时接收到,则车内的观者认为A’和B’两讯号同时发出,而地面的观者必然认为B’处的光讯号比A’处的光讯号先发出。可见同时性是相对的,而不是绝对的。

2.运动时间的膨胀 在一惯性系内,同一地点发生的两事件的时间(间隔),称为原时。原时为静止的钟所记录的时间。比如,在一列运动的火车中,相对火车静止的钟记录的发生在火车上同一地点的两件事的原时为τ,在地面看来,火车以速度ν运动,这两件事并非发生在同一地点,地面上的钟测量该两事件的时间间隔t要大于原时τ,这种效应称为运动时间的膨胀。在地面上看来,运动的钟走得慢些,所以又称这个效应为运动时钟的变慢。可以证明

ν为运动钟的速度,c为光速。质量为电子质量207倍的μ子的寿命为τ=2.26×10-6秒(原时),当它以ν=0.998c而高速运动时,测得其寿命为30×10-6秒,完全符合运动时间的膨胀效应。运动时间的膨胀效应是相对的,在火车中的人观察,地面向后运动,地面的钟走得比车内的钟慢些。

3.运动距离的缩短 空间两点的距离,比如理想刚性杆的长度,当它静止时,称为静止长度,简称静长。有一刚性杆静止在火车内,沿车行进方向放置,其静长为l0。火车以速度ν运动,当地面上要测量随车一起运动的刚性杆长度时,需用地面上静止的尺同时读出刚性杆两端对准的刻度,这样测得的长度l要小于静长l0。这种效应称为运动距离的缩短,可以证明,

运动距离缩短的效应是相对的。火车里的人测量静止在地面上沿运动方向而放置的刚性杆长度,也小于其静长。

狭义相对论的时间和空间概念不再是绝对的,而是相对的,和运动密切相关。如果运动速度比光速小得多,即ν<<c,运动时间的膨胀和运动距离的缩短都可以忽略。日常生活和大部分工程技术中,所涉及的物体的运动速度都远小于光速,经典时空的概念仍然适用。

4.相对论的速度叠加 由于时间和空间的相对性,对于物体的速度,在某一惯性系S’内观测,要用S’系的时间和空间坐标表示;在另一惯性系S内观测,要用S系的时间和空间坐标表示。这样,速度叠加公式就不再是绝对时空的速度叠加公式了。假如 S’和S两系的坐标轴相平行,S’以速度ν沿x轴而运动,一质点以ν’相对S’沿x’轴而运动,则相对S,其速度u为

这是相对论的速度叠加公式。如果ν’<c,则u<c;如果ν’=c(光速),则u=c.与相对论的时空概念相协调。

狭义相对论的动力学结论 经典力学定律不符合狭义相对论的基本原理,必须改造成相对论力学,这里只介绍相对论力学的两个重要结论。

1.质量和速率的关系 在经典物理的概念里,一个物体的质量为一常量,与物体的运动状态无关。但是在相对论理论里,质量和运动的速度有关。物体的静止质量m0是一常量,相对任何惯性系均为m0,而物体以速度ν运动时,它的(运动)质量m为

质量随速率增加而变大,实验完全证实了这个公式。从质量和速度的关系式可以看出,当物体速度趋近于光速时,质量将趋向无限大。这是不可能的。一切物体的速度都永远小于真空中的光速。

2.质量和能量的联系 这就是著名的爱因斯坦质能公式

m0c2称为静止能量,mc2包含静止能量和动能,(m—m0)c2为物体的相对论动能。当ν<<c,可以证明

这就是我们所熟悉的动能公式。这也说明,当物体的速度远小于光速时,相对论力学就近似为经典力学了。

三、广义相对论

狭义相对论在惯性系里研究物理规律,不能处理引力问题。

1915年,爱因斯坦在数学家的协助下,把相对性原理从惯性系推广到任意参照系,发表了广义相对论。由于这个理论过于抽象,数学运算过于复杂,这里只介绍一下大致的思路。

非惯性系与惯性力 牛顿运动定律在惯性系里才成立,在相对惯性系做加速运动的参照系(称非惯性系)里,会出现什么情况呢?例如,在一列以加速度a1做直线运动的车厢里,有一个质量为m的小球,放在光滑的桌面上,如图11-3所示。相对于地面惯性系来观测,小球保持静止状态,小球所受合外力为零,符合牛顿运动定律。相对于非惯性系的车厢来观测,小球以加速度-a1向后运动,而小球没有受到其他物体力的作用,牛顿运动定律不再成立。

不过,车厢里的人可以认为小球受到一向后的力,把牛顿运动定律写为f惯=-ma1。这样的力不是其他物体的作用,而是由参照系是非惯性系所引起的,称为惯性力。如果一非惯性系以加速度a1相对惯性系而运动,则在此非惯性里,任一质量为m的物体受到一惯性力-ma1,把惯性力-ma1计入在内,在非惯性里也可以应用牛顿定律。当汽车拐弯做圆周运动时,相对于地面出现向心加速度a1,相对于车厢人感觉向外倾倒,常说受到了离心力,正确地说应是惯性离心力,这就是非惯性系中出现的惯性力。

惯性质量和引力质量 根据牛顿运动定律,力一定时,物体的加速度与质量成反比,牛顿定律中的质量度量了物体的惯性,称为惯性质量,以m惯为符号,有

根据万有引力定律,两物体(质点)间的引力和它们的质量乘积成正比。万有引力定律中的质量,类似于库仑定律中的电荷,称为引力质量,以m引为符号。

惯性质量和引力质量是两个不同的概念,没有必然相等的逻辑关系。它们是否相等,应由实验来检验。本世纪初,匈牙利物理学家厄缶应用扭秤证明,只要单位选择恰当,惯性质量和引力质量相等,实验精度达10-8。后来,人们又把两者相等的实验精度提高到10-12。

设一物体在地面上做自由落体运动,此物体的惯性质量和引力质量分别为m惯和m引,以M引代表地球的引力质量,根据万有引力定律和牛顿第二定律,有

式中G为万有引力常量,R为地球半径,g为物体下落的加速度。因为m引=m惯,所以g=GM引/R2,与物体的质量无关。这就是伽利略自由落体实验的结论。

既然惯性质量与引力质量相等,就可以简单地应用质量一词,并应用相同的单位。质量也度量了物质的多少。

广义相对论的基本原理 爱因斯坦提出广义相对论,主要依据就是引力质量和惯性质量相等的实验事实。既然引力质量和惯性质量相等。就无法把加速坐标系中的惯性力和引力区分开来。比如,在地面上,物体以g=9.8米/秒2的加速度向下运动。这是地球引力作用的结果。设想在没有引力的太空,一个飞船以a=9.8米/秒2做直线运动(现在可以做到),宇航员感受到惯性力,力的方向与a的方向相反,这时他完全可以认为是受到引力的作用。匀加速的参照系与均匀引力场等效,这是爱因斯坦提出的等效原理的特殊形式。因为引力质量和惯性质量相等,所以,在均匀引力场中,不同的物体以相同的加速度运动。这也是伽利略自由落体实验的结果。它可一般叙述为:在引力场中,如无其他力作用,任何质量的质点的运动规律都相同。这是等效原理的另一种表述。

由于等效原理,相对于做加速运动的参照系来观测,任一质点的运动规律都是引力作用的结果,具有相同的规律形式。爱因斯坦进一步假设,相对任何一种坐标系,物理学的基本规律都具有相同的形式。这个原理表明,一切参照系都是平等的,所以又称为广义协变性原理。

等效性原理和广义协变性原理是广义相对论的基本原理。

引力场的强度可用单位引力质量的物体在引力场中受到的引力来量度。引力场强度处处相等的引力场,叫做均匀引力场。地面上引力场,可认为是均匀引力场。

广义相对论的实验验证 在广义相对论的基本原理下,应建立新的引力理论和运动定律,爱因斯坦完成了这个任务。这样,牛顿运动定律和万有引力定律成为一定条件下广义相对论的近似规律。根据广义相对论得出的许多重要结论,有一些已得到实验的证实。下面介绍几例。

1.水星近日点的进动 按照牛顿引力理论,水星绕日做椭圆运动,轨道不是严格封闭的,轨道离太阳最近的点(近日点)也在做旋转运动,称为水星近日点的进动,如图11-4所示。理论计算和实验观测的水星轨道长轴的转动速率有差异。牛顿的引力理论不能正确地给予解释,而广义相对论的计算结果与观测值符合。爱因斯坦当年给朋友写信说:“方程给出了进动的正确数字,你可以想象我有多高兴,有好些天,我高兴得不知怎样才好。”

2.光线的引力偏折 在没有引力存在的空间,光沿直线行进。在引力作用下,光线不再沿直线传播。比如,星光经过太阳附近时,光线向太阳一侧偏折,如图11-5所示。这已在几次日蚀测量中得到了证实,证明广义相对论的计算偏折角与观测值相符合。

3.光谱线的引力红移 按照广义相对论,在引力场强的地方,钟走得慢,在引力场弱的地方,钟走得快。原子发光的频率或波长,可视为钟的节奏。引力场存在的地方,原子谱线的波长加大,引力场越强,波长增加的量越大,称这个效应为引力红移。引力红移早已为恒星的光谱测量所证实。20世纪60年代,由于大大提高了时间测量的精度,即使在地面上几十米高的地方由引力场强的差别所造成的微小引力红移,也已经精确地测量出来。这再一次肯定了广义相对论的正确性。

4.引力波的存在 广义相对论预言,与电磁波相似,引力场的传播形成引力波。星体做激烈的加速运动时,发射引力波。引力波也以光的速度传播。虽然还没有直接的实验证据,但后来对双星系统的观测,给出了引力波存在的间接证据。

广义相对论建立的初期并未引起人们的足够重视,后来在天体物理中发现了许多广义相对论对天体物理的预言,如脉冲星、致密X射线源、类星体等新奇天象的发现以及微波背景辐射的发现等。这些发现一方面证实了广义相对论的正确性,另一方面也大大促进了相对论的进一步发展。


广义相对论与狭义相对论的区别是什么?
乃至宇宙的演化,都离不开这两个理论的交织作用。总结来说,狭义相对论和广义相对论的区别在于时空曲率的有无,一个描述了无引力的平直世界,一个则揭示了引力如何在弯曲时空中塑造物质的运动。这两大理论的交织,构成了现代物理学的基石,让我们对宇宙的奥秘有了更深的洞察。

爱因斯坦的广义相对论与狭义相对论有什么区别
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(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。

相对论为什么会被爱因斯坦提出分别为广义的和狭义的呢?
因为爱因斯坦根据研究的对象不同分为狭义相对论和广义相对论。相对论的基本假设是相对性原理,即物理定律与参照系的选择无关。狭义相对论和广义相对的区别是,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...

狭义相对论和广义相对论到底是什么啊
广义相对论(General Relativity‎)是爱因斯坦于1915年以几何语言建立而成的引力理论,统合了狭义相对论和牛顿的万有引力定律,将引力改描述成因时空中的物质与能量而弯曲的时空,以取代传统对于引力是一种力的看法。因此,狭义相对论和万有引力定律,都只是广义相对论在特殊情况之下的特例。狭义相对...

什么是相对论?原理?广义与狭义的区别?
相对论是关于时空和引力的基本理论,主要由阿尔伯特·爱因斯坦创立,依据研究的对象不同分为狭义相对论和广义相对论。相对论的基本假设是相对性原理,即物理定律与参照系的选择无关。狭义相对论和广义相对的区别是,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...

广义相对论和狭义相对论的区别是什么呢?
2、内容不同 狭义相对论不仅包括如时间膨胀等一系列推论,而且还包括麦克斯韦-赫兹方程变换等。狭义相对论需要使用引入张量的数学工具。狭义相对论是对牛顿时空理论的拓展,要理解狭义相对论就必须理解四维时空,其数学形式为闵可夫斯基几何空间。广义相对论直接推导出某些大质量恒星会终结为一个黑洞——时...

简述爱因斯坦狭义相对论和广义相对论的基本前提分别是什么
狭义相对论的基本前提是:1、狭义相对性原理(狭义协变性原理):一切的惯性参考系都是平权的。2、光速不变原理:真空中的光速在任何参考系下是恒定不变的。广义相对论的基本前提是:1、广义相对性原理(广义协变性原理):任何物理规律都应该用与参考系无关的物理量表示出来。2、爱因斯坦场方程(详见...

广义相对论与狭义相对论的区别
一、性质不同 1、狭义相对论:在光学和电动力学实验同经典物理学理论相“矛盾”的激励下产生的。2、广义相对论:描写物质间引力相互作用的理论。二、原理不同 1、狭义相对论原理:一切物理定律(除引力外的力学定律、电磁学定律以及其他相互作用的动力学定律)在所有惯性系中均有效;或者所有物理定律(...

狭义相对论和广义相对论的区别
狭义相对论与广义相对论的区别在于,一个只能适用于惯性参考系,而另一个则是任意参考系都适用。按照现代相对论学界的观点,狭义相对论与广义相对论的区别并非参考系的不同,而重点在于二者的背景时空,就好像在广义相对论科普中,最为常见的一个句子就是时空变的弯曲,狭义相对论也有背景时空,那么理所...

广义相对论和狭义相对论的相同点是什么?不同点是什么?
狭义相对论和广义相对的不同点是,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。狭义相对论,光速不变原理,光相对你的速度是永远不变的,一个物体运动越快,表现的就会越短。一个挺瘦...

长葛市17548805964: 什么是狭义相对论和广义相对论? -
包标关节:[答案] 相对论分为广义相对论和狭义相对论 广义相对论的基本概念解释: 广义相对论是爱因斯坦继狭义相对论之后,深入研究引力理论,于1913年提出的引力场的相对论理论.这一理论完全不同于牛顿的引力论,它把引力场归结为物体周围的时空弯曲,把...

长葛市17548805964: 爱因斯坦的广义相对论和狭义相对论的基本概念 -
包标关节: 相对论分为广义相对论和狭义相对论 广义相对论的基本概念解释:广义相对论是爱因斯坦继狭义相对论之后,深入研究引力理论,于1913年提出的引力场的相对论理论.这一理论完全不同于牛顿的引力论,它把引力场归结为物体周围的时空弯...

长葛市17548805964: 广义相对论与狭义相对论分别是什么 -
包标关节: 狭义相对论 主要内容:给出了物体在高速运动下的运动规律,并提示了质量与能量相当,给出了质能关系式. 作用:在狭义相对性原理的基础上统一了牛顿力学和麦克斯韦电动力学两个体系.在研究微观粒子时显示了极端的重要性.质能关系式为量子理论的建立和发展创造了必要的条件,为原子核物理学的发展和应用提供了根据.广义相对论 主要内容:在广义协变的基础上,通过等效原理,建立了局域惯性长与普遍参照系数之间的关系,得到了所有物理规律的广义协变形式,并建立了广义协变的引力理论. 作用:从根本上解决了以前物理学只限于惯性系数的问题,从逻辑上得到了合理的安排.

长葛市17548805964: 广义相对论和狭义相对论各是什么意思要简单明了的回答! -- # -
包标关节:[答案] 广义相对论亦称时空几何动力学,即把引力归结为时空的几何特性.狭义相对论.这个理论指出在宇宙中唯一不变的是光线在真空中的速度,其它任何事物——速度、长度、质量和经过的时间,都随观察者的参考系(特定观察)而变...

长葛市17548805964: 爱因斯坦提出的狭义和广义相对论的内容是什么 -
包标关节: 相对论是关于时空和引力的基本理论,主要由爱因斯坦创立,分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论).相对论的基本假设是光速不变原理,相对性原理和等效原理.相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱.奠定了经典...

长葛市17548805964: 狭义相对论和广义相对论的概念简介 -
包标关节: 相对论简介 一、狭义相对论的基本原理 伽利略相对性原理 1632年,伽利略发表了《关于两种世界体系的对话》一书,其中对船舱里观察到的现象有一段生动的描述:“……船停着不动时,你留神观察,小虫都以等速向各方向飞行,鱼向各个方...

长葛市17548805964: 爱因斯坦的“广义相对论”和“狭义相对论”都是什么意思?请高手用最朴素的语言给我讲一下好么? -
包标关节:[答案] 相对论分为广义相对论和狭义相对论 广义相对论的基本概念解释: 广义相对论是爱因斯坦继狭义相对论之后,深入研究引力理论,于1913年提出的引力场的相对论理论.这一理论完全不同于牛顿的引力论,它把引力场归结为物体周...

长葛市17548805964: 广义相对论和狭义相对论的名词解释 -
包标关节: 广义相对论,是以几何语言建立而成的引力理论,统合了狭义相对论和牛顿的万有引力定律,将引力改描述成因时空中的物质与能量而弯曲的时空,以取代传统对于引力是一种力的看法. 狭义相对论是爱因斯坦以光速不变原理出发,建立了新的时空观的时空理论,是对牛顿时空观的拓展和修正.

长葛市17548805964: 广义相对论和狭义相对论是什么 -
包标关节: 狭义相对论,是只限于讨论惯性系情况的相对论.牛顿时空观认为空间是平直的、各向同性的和各点同性的的三维空间,时间是独立于空间的单独一维(因而也是绝对的).狭义相对论认为空间和时间并不相互独立,而是一个统一的四维时空整...

长葛市17548805964: 狭义相对论,广义相对论是什么?
包标关节: 狭义相对论:指光速永远不变,例如:一对光相互移动,以一光作为参照物,另一光就是以2倍的光速移动.但爱因斯坦提出:光速是绝对的,也就是说选谁为参照物,速度决不能逾越光速.既然光速永远不变,意味着时间和空间必须改变.广义相对论:物质对空间与时间有扭曲的作用,且跟质量成正比,好比你在一个弹簧床上放一个哑铃,再放个乒乓球,乒乓球就会向哑铃滚去,并非哑铃去拉乒乓球,而是弹簧床【空间】发生了形变.这也就能解释为什么月亮绕地球转,地球绕太阳转的原因了. 如有不懂,欢迎询问,一定为尽心尽力的解答您的困惑.希望我的回答对您有帮助!!

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网