爱因斯坦是怎么证明相对论的???

作者&投稿:栾雪 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
爱因斯坦的相对论怎么证明?~

19世纪的经典物理学认为,万物的传播都是需要介质才能进行的,譬如声波以空气为介质,水波以水为介质,而光波,被认为是在一种名为“以太”的介质中传播的。

爱因斯坦的相对论是建立在“光速不变论”这个基础上的,这个基础是迈克尔逊和莫雷做的光学实验证明的。爱因斯坦不是证明相对论,是提出和建立相对论,是一系列的理论推导。真正证明相对论贯穿整个二十世纪:1919年的关于水星的天文观测,太阳光线经过大质量天体时产生偏折,偏折角度与爱因斯坦相对论预言角度几乎不差;后来的原子钟实验,证实了运动系统中的时间变慢(通俗的说也就是孪生子样谬:双胞胎,其一乘宇宙飞船在宇宙中运行,再返回地球他的兄弟几经老了,可他还是年轻小伙);还有再后来的引力红移实验也证实了爱因斯坦的相对论。

[1]在推导洛伦兹坐标变换之前,作为一条公设,认为时间和空间都是均匀的,因此,它们之间的变换关系必将是线性关系。如果方程式不是线性的,那么,对两个特定事件的空间间隔与时间间隔的测量结果就会出现与该间隔在坐标系中的位置与时间发生关系,从而破坏了时空的均匀 性。例如,设x'与x的平方有关,即 x' = axx ,于是两个点在 K' 系中的距离和它们在K系中的坐标之间的关系将由x'2-x'1 = a(x2x2-x1x1) 表示。现在我们设K系中有一单位长度的棒,其端点落在 x2 = 2 米和 x1=1米处,则 x'2-x'1=3a 米。这同一根棒的测量结果将随棒在空间位置的不同而不同。为了不使时空坐标系原点的选择与其它点相比较有某种物理上的特殊性,变换式必须是线性的。此外,还要求这个变换能在β— 0时转化为伽利略变换。据此,参考伽利略变换
x = x' + vt (1)
x' = x - vt (2)
而写出如下变换:
x = k(x' + vt) (3)
x' = k'(x - vt) (4)
根据狭义相对论的相对性原理,k和k'是等价的,上面两个等式的形式就应该相同(除正负号外),所以两式中的比例常数k和k'应该相等,即有
k = k'
这样一来
x' = k(x - vt) (5)
为了获得确定的变化法则,必须求出常数k 。根据光速不变原理,假设光信号在O与O'重合的瞬时(t = t' = 0)就由重合点沿Ox轴前进,那么在任一瞬时 t (由坐标K'度量则是t'),光信号到达点的坐标对两个坐标系来说,分别是
x = ct , x' = ct' (6 )
把(3)和(5)相乘,再把式(6)代入,得
xx' = kk(x - vt)(x' + vt' ) (7)
cctt' = kktt'(c-v)(c+v) (8)
由此求得:
k = c /[cc-vv]1/2 = 1 / [1- vv/cc]1/2
k值求得后,(3)(5)两式即可写成
x = (x' +vt' ) / [1- vv/cc]1/2 (9)
x' = (x-vt) / [1- vv/cc]1/2 (10)
从这两个式子中消去 x 或 x' ,便得到关于时间的变换式。消去 x' 得
x [1- vv/cc]1/2 = (x- vt) / [1- vv/cc]1/2 + vt'
由此求得 t' 如下:
t' = ( t- vx/cc ) / [1- vv/cc]1/2
同样,消去 x 后求得 t 如下:
t = ( t' - vx'/cc) / [1- vv/cc]1/2

爱因斯坦是思考运动速度接近光速时会发生什么现象时,考虑如何与测量值的洛沦兹结果符合时,发现的相对论,他用算式推导出了洛沦兹结果。

http://www.rendao.com/humanism/xdl/xdl.htm

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凤县18912796253: 爱因斯坦怎么证明相对论 -
房顾百亿: 爱因斯坦的相对论是建立在“光速不变论”这个基础上的,这个基础是迈克尔逊和莫雷做的光学实验证明的.爱因斯坦不是证明相对论,是提出和建立相对论,是一系列的理论推导.真正证明相对论贯穿整个二十世纪:1919年的关于水星的天文观测,太阳光线经过大质量天体时产生偏折,偏折角度与爱因斯坦相对论预言角度几乎不差;后来的原子钟实验,证实了运动系统中的时间变慢(通俗的说也就是孪生子样谬:双胞胎,其一乘宇宙飞船在宇宙中运行,再返回地球他的兄弟几经老了,可他还是年轻小伙);还有再后来的引力红移实验也证实了爱因斯坦的相对论.

凤县18912796253: 爱因斯坦如何发现相对论50字 -
房顾百亿: 十九世纪末期是物理学的变革时期,爱因斯坦从实验事实出发,从新考查了物理学的基本概念,在理论上作出了根本性的突破.他的一些成就大大推动了天文学的发展.他的量子理论对天体物理学、特别是理论天体物理学都有很大的影响.理论...

凤县18912796253: 爱因斯坦怎么证明相对论记得有一个很简单的实验,证明了空间如何转换时间的. -
房顾百亿:[答案] 爱因斯坦的相对论是建立在“光速不变论”这个基础上的,这个基础是迈克尔逊和莫雷做的光学实验证明的.爱因斯坦不是证明相对论,是提出和建立相对论,是一系列的理论推导.真正证明相对论贯穿整个二十世纪:1919年的关于...

凤县18912796253: 爱因斯坦如何证明相对论?
房顾百亿: 现有条件确实很难证明相对论是正确的,但还是有办法的.并且也已经实践过了.第一种就是在日食是观测原本应该是被太阳遮住的星星,这个可以证明太阳的引力改变光的运动轨迹.第二种就是通过一只顺地球自转方向飞行的航天飞机和一只逆地球自转方向飞行的航天飞机在飞行了一段时间后,里面的时钟出现的微小时间差别,可以证明运动速度快的物体时间会变慢.第三种就是观测两颗相互告诉旋绕的中子星放出的引力波,这个试验现在还没真正成功.

凤县18912796253: 爱因斯坦的相对论怎么解的? -
房顾百亿: 汽车是运动的,树木是静止的,这样说大家都能接受,但如果反过来说树木是运动的,汽车是静止的则会有很多人说你痴人说梦.其实在物理学上这两种说法都是正确的,只是所选的参照系不同而已.这也是爱因斯坦伟大的相对论创建的基本出...

凤县18912796253: 爱因斯坦发现相对论时的故事100字, -
房顾百亿:[答案] 爱因斯坦与相对论 ■狭义相对论的创立 早在16岁时,爱因斯坦就从书本上了解到光是以很快速度前进的电磁波,他产生了一个想法,如果一个人以光的速度运动,他将看到一幅什么样的世界景象呢?他将看不到前进的光,只能看到在空间里振荡着...

凤县18912796253: 爱因斯坦的相对论是用什么实验来证明的? -
房顾百亿:[答案] 爱因斯坦的相对论到现在还没有完全证明,只是根据其原理去寻找自然界的现象,例如黑洞,目前由于大口径望远镜的发明以及太空望远镜的作用,发现了一些黑洞现象(相对论理论原理),但还得进一步证明.这些问题有待今后科学家花很长的时间...

凤县18912796253: 证明相对论的三个实验是什么:请详细讲讲爱因斯坦提出证明相对论的三个实验是什么,好象说现在已经证明了两个. -
房顾百亿:[答案] 光线在通过大质量物体附近时会发生弯曲,这是广义相对论的一个重要预言.但对这一预言的验证常被戏剧化地、简单化和夸张地再现给观众和读者,大大偏离了科学史史实.那么,真实的情形如何呢? 在一部艺术地再现爱因斯坦一生的法国电影《爱...

凤县18912796253: 爱因斯坦的广义相对论是怎么被证明的? -
房顾百亿: 1919年,第一次世界大战结束的时候,马上有几个英国物理学家投入到了检验广义相对论理论的实验之中,这个实验就是星光偏折实验.星星,在夜空中眨着眼睛.其实,这些我们人类肉眼能看到的星星,至少离我们地球有几光年甚至更远.那么远的距离,对地球人来说,星星发过来的光就是一束平行光线.但是,因为地球是在太阳的引力场中运动的,所以我们可以使用广义相对论的语言:这束平行光线也是一根“类光测地线”.因为广义相对论使用的数学工具是微分几何学,所以测地线的方程很容易用微分几何的语言写出,因此可以从数学的角度来描述星光在引力场中的运动轨迹.

凤县18912796253: 爱因斯坦的广义相对论是如何证出的? -
房顾百亿: 根据两个假设 等效原理和广义相对性原理证出来的,而且是第一次用张量方程描述物理定律

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