广义和狭义相对论的区别
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(重力定律除外)的方程在洛伦兹变换下保持不变。不同时期的实验给出了相同的物理定律,这是相对论原理的实验基础。
2、广义相对论原理:当物体保持静止或匀速直线运动状态不变时,物体不受外力。显然,逻辑中有一个很难消除的死循环。这说明人们无法对惯性系统给出严格的定义,这是狭义相对论的一个严重缺陷。
为了解决这个问题,爱因斯坦直接从相对论中去掉了惯性系的概念,用“任何参考系”取代了狭义相对论中原来的“惯性系”。
扩展资料:
由于牛顿的万有引力理论对大多数万有引力现象都足够精确,广义相对论只是提供了一个微小的修正,人们在实践中并不需要它。
因此,广义相对论建立半个世纪以来,一直没有得到足够的重视和迅速的发展。到了20世纪60年代,情况发生了变化。研究发现,强引力天体(中子星)和3k宇宙背景辐射使广义相对论研究蓬勃发展。
参考资料来源:百度百科-广义相对论
参考资料来源:百度百科-狭义相对论
1、研究对象不同
狭义相对论主要是时间和空间的关系,就是在相对速度的参考系中的时间和空间关系。例如在相对於参考参考系的另一个以接近光速移动的参考系中的时间会相对延长,距离会相对缩短。
广义相对论主要是处理引力和加速度等效的问题,牵涉到时空扭曲。
2、发表时间不同
狭义相对论(Special Theory of Relativity)是阿尔伯特·爱因斯坦在1905年发表的题为《论动体的电动力学》一文中提出的区别于牛顿时空观的新的平直时空理论。
广义相对论(General Relativity)描写物质间引力相互作用的理论。其基础有A.爱因斯坦于1915年完成,1916年正式发表。
相对论的应用
相对论主要在两个方面有用:一是高速运动(与光速可比拟的高速),一是强引力场。
在医院的放射治疗部,多数设有一台粒子加速器,产生高能粒子来制造同位素,作治疗或造影之用。氟代脱氧葡萄糖的合成便是一个经典例子。由于粒子运动的速度相当接近光速(0.9c-0.9999c),故粒子加速器的设计和使用必须考虑相对论效应。
全球卫星定位系统的卫星上的原子钟,对精确定位非常重要。这些时钟同时受狭义相对论因高速运动而导致的时间变慢(-7.2 μs/日),和广义相对论因较(地面物件)承受着较弱的重力场而导致时间变快效应(+45.9 μs/日)影响。相对论的净效应是那些时钟较地面的时钟运行的为快。故此,这些卫星的软件需要计算和抵消一切的相对论效应,确保定位准确。
1、研究对象不同
狭义相对论主要是时间和空间的关系,就是在相对速度的参考系中的时间和空间关系。例如在相对於参考参考系的另一个以接近光速移动的参考系中的时间会相对延长,距离会相对缩短。
广义相对论主要是 处理引力和加速度等效的问题,牵涉到时空扭曲。
2、发表时间不同
狭义相对论(Special Theory of Relativity)是阿尔伯特·爱因斯坦在1905年发表的题为 《论动体的电动力学》一文中提出的区别于牛顿时空观的新的平直时空理论。
广义相对论(General Relativity) 描写物质间引力相互作用的理论。其基础有A.爱因斯坦于1915年完成,1916年正式发表。
3、使用时的背景时空不同
狭义相对论的背景时空是平直的,即四维平凡流型配以闵氏度规,其曲率张量为零,又称闵氏时空;而广义相对论的背景时空则是弯曲的,其曲率张量不为零。
1、含义不同
广义相对论描写物质间引力相互作用的理论。其基础有A.爱因斯坦于1915年完成,1916年正式发表。这一理论首次把引力场解释成时空的弯曲。
狭义相对性是原理和光速不变原理。理论的核心方程式是洛伦兹变换(群)(见惯性系坐标变换)。
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——时空中的某些区域发生极度的扭曲以至于连光都无法逸出;而多大质量的恒星会塌陷为黑洞则是印裔物理学家钱德拉塞卡的功劳——钱德拉塞卡极限(白矮星的质量上限)。
3、背景不同
狭义相对论只适用于惯性系,它的时空背景是平直的四维时空,而广义相对论则适用于包括非惯性系在内的一切参考系,它的时空背景是弯曲的黎曼时空。
参考资料来源:
百度百科-广义相对论
百度百科-狭义相对论
狭义相对论又称特殊相对论,广义相对论又称一般相对论。
狭义相对论
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体,并不存在绝对的空间和时间。在狭义相对论中,整个时空仍然是平直的、各向同性的和各点同性的,这是一种对应于“全局惯性系”的理想状况。狭义相对论将真空中光速为常数作为基本假设,结合狭义相对性原理和上述时空的性质可以推出洛仑兹变换。
广义相对论
广义相对论是爱因斯坦(Albert Einstein)在1915年发表的理论。爱因斯坦提出“等效原理”,即引力和惯性力是等效的。这一原理建立在引力质量与惯性质量的等价性上(目前实验证实,在10 − 12的精确度范围内,仍没有看到引力质量与惯性质量的差别)。根据等效原理,爱因斯坦把狭义相对性原理推广为广义相对性原理,即物理定律的形式在一切参考系都是不变的。物体的运动方程即该参考系中的测地线方程。测地线方程与物体自身故有性质无关,只取决于时空局域几何性质。而引力正是时空局域几何性质的表现。物质质量的存在会造成时空的弯曲,在弯曲的时空中,物体仍然顺着最短距离进行运动(即沿着测地线运动——在欧氏空间中即是直线运动),如地球在太阳造成的弯曲时空中的测地线运动,实际是绕着太阳转,造成引力作用效应。正如在弯曲的地球表面上,如果以直线运动,实际是绕着地球表面的大圆走。
主要是研究对象不同:
狭义相对论主要是时间和空间的关系,就是在相对速度的参考系中的时间和空间关系。比如:在相对於参考参考系的另一个以接近光速移动的参考系中的时间会相对延长,而距离会相对缩短。
广义相对论主要是 处理引力和加速度等效的问题,牵涉到时空扭曲。
爱因斯坦的广义相对论的思维方式就是把事物尽量的看大看远,爱因斯坦的狭义相对论的思维方式就是把事物尽量的看小看窄;所以一个聪明的政治家或者是商人在战略上会尽量的放大放远,在战术上会尽量的放小放窄,这就是著名的军事战略家毛泽东的“在战略上要蔑视敌人,在战术上要重视敌人”的辨证思维与人生哲学道理。
狭义相对论与广义相对论的时空观有何区别
狭义相对论:空间和时间随物质运动而变化,质量随运动而变化,质量和能量的相互转化。广义相对论:物质存在于时空决定了时空如何弯曲, 而时空的弯曲决定了其中的物质如何运动。既是物质,运动,时空的影响是相互的。狭义只认为时空,物质受运动影响。参考资料:http:\/\/zhidao.baidu.com\/question\/504300890.ht...
如何通俗地解释爱因斯坦的广义与狭义相对论?
简单来说,狭义相对论研究的是不同惯性参照系(可简单认为是做匀速直线运动或者静止的参照系)之间的时空关系。与把时间和空间分开的牛顿绝对时空观不同的是,狭义相对论把时间和空间统一成时空,时间和空间在不同惯性参照系中不再是绝对的,而是与惯性参照系有关。广义相对论其实是一种引力理论,比牛顿...
如何通俗地解释爱因斯坦的广义与狭义相对论
狭义相对论是牛顿经典力学和电动力学的推广,它将惯性系中的物理定律写成洛伦兹协变形式。通过引入狭义相对性原理和光速不变原理导出洛伦兹变换式,再以洛伦兹变换式为基础推导出狭义相对论的全部定量结论,包括钟慢效应,尺缩效应,质能方程,相对论质量,速度叠加,光的多普勒效应等。狭义相对论颠覆了...
狭义相对论与广义相对论最本质区别是什么?
狭义相对论和广义相对论建立以来,已经过去了很长时间,它经受住了实践和历史的考验,是人们普遍承认的真理。相对论对于现代物理学的发展和现代人类思相的发展都有巨大的影响。相对论从逻辑思想上统一了经典物理学,使经典物理学成为一个完美的科学体系。狭义相对论在狭义相对性原理的基础上统一了牛顿力学...
《狭义与广义相对论浅说》内容精要是怎样的?
爱因斯坦首先指出,既然麦克斯韦电动力学的种种实验都没有证明以太的存在,那就应该放弃这种“绝对静止”的参考系;既然在所有惯性系中所有方向上都测不出光源运动对光速有什么影响,那就可以接受光速恒定的这个新事实。所以,他把两个基本原理作为狭义相对论的基础。(1)相对性原理:物理学定律在所有惯性系...
请教各位关于爱因斯坦的著作《狭义相对论》与《广义相对论》理论效应的...
广义相对论是阿尔伯特·爱因斯坦于1916年发表的用几何语言描述的引力理论,它代表了现代物理学中引力理论研究的最高水平。广义相对论将经典的牛顿万有引力定律包含在狭义相对论的框架中,并在此基础上应用等效原理而建立。在广义相对论中,引力被描述为时空的一种几何属性(曲率);而这种时空曲率与处于时空...
阅读《狭义与广义相对论浅说》的思考
注:本篇仅谈及狭义部分 《狭义与广义相对论浅说》是爱因斯坦自己写的一本介绍相对论的书,没有很难的公式之类的东西,高中生的水平就可以看。我从3年前就仔细地看过这本书,当时看的非常投入,并且思考地也非常多,当时也以为自己已经看懂了这本书的狭义相对论部分,但是过了一段时间我发现其实很多...
狭义与广义相对论基本原理
无论是牛顿力学还是电磁理论等物理规律,都是在惯性系里的规律,在非惯性系不成立。换句话说,对物理规律而言,惯性系和非惯性系是不平等的,即狭义相对性原理是有局限的。因此爱因斯坦把狭义相对性原理推广到任意参考系,建立了关于时间、空间、引力的广义相对论原理。引力质量与惯性质量是等价的,引力和...
狭义相对论与广义相对论联系,狭义相对论是什么意思,广义相对论是什么意...
狭义相对论预言了牛顿经典物理学所没有的一些新效应(相对论效应),如时间膨胀 、长度收缩、横向多普勒效应、质速关系、质能关系等。狭义相对论已经成为现代物理理论的基础之一:一切微观物理理论(如基本粒子理论)和宏观引力理论(如广义相对论)都满足狭义相对论的要求。这些相对论性的动力学理论已经被...
狭义相对论与广义相对论的区别是什么???
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...
牢性力蒙:[答案] 大概是经典力学认为时间和空间都是绝对的, 同一个事件不同状态的人测量情况一样. 而相对论认为同一个事件不同的人测量会得出不同的时间, 就象不同的人的表上的不一样. 相对论认为,光速对于任何人是一样的,所以时间不同,经典力学则不....
镇巴县17534391174: 广义相对论和狭义相对论有什么区别? - ?
牢性力蒙:[答案] 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,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...
镇巴县17534391174: 狭义相对论和广义相对论什么不同? - ?
牢性力蒙: 1.狭义相对论主要是在弱引力场下的物体高速运动时遵循的理论. 理论前提:1)光速不变 2)相对性原理(任何惯性系的地位都是平等的) 几个主要的推论:运动的时钟变缓; 动尺变短 一个有趣的结论:当物体的速度达到光速时,物体的一切生命活动将停止(长生不老) 2.广义相对论:主要是讨论在强引力场下的物体高速运动时遵循的规律 主要推论:时空弯曲(当光线经过强引力场时光线会变弯曲) 万有引力定律是时空弯曲的必然结论.
镇巴县17534391174: 狭义相对论和广义相对论.哪些区别.它们的核心内容分别是什么. - ?
牢性力蒙:[答案] 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...
镇巴县17534391174: 广义相对论与狭义相对论的区别在哪里??
牢性力蒙: 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.
镇巴县17534391174: 狭义相对论和广义相对论的区别是什么??
牢性力蒙: 狭义相对论忽略了引力场的影响,而广义相对论是狭义相对论的推广. 也就是说狭义相对论只适用于作匀速直线运动的物体,而广义相对论则对于所有的非微观物体有效. (微观物体的运动要用量子力学来解释).
镇巴县17534391174: 相对论是怎么回事,大概说一下.狭义相对论和广义相对论又有什么区别和联系 - ?
牢性力蒙:[答案] 狭义相对论的基础可以用E=MC2代表,狭义相对论的两个最重要推论就是:1,物体的能量和质量是统一的,能量就是质量,质量也就是能量;2,4维时空中的物体的运动上限是光速,四维时空中不可能有比光速还快的物体.由牛顿经典力学得知,物...
镇巴县17534391174: 广义相对论与狭义相对论的区别?
牢性力蒙: 狭义相对论的假设是在惯性参考系中的,而广义相对论的假设在一切参考系中把等效原理引入相对论.广义相对论是狭义相对论的进一步发展.
镇巴县17534391174: 狭义相对论和广义相对论什么区别??
牢性力蒙: 狭义指个别.广义指大多
镇巴县17534391174: 狭义相对论和广义相对论有什么区别?
牢性力蒙: 狭义相对论》是较早提出来的 主要解决了运动的电磁场问题 解决了麦克斯韦方程组在伽利略变化下不协变的问题 提出了光速不变 用间隔的概念定义出时间和空间的联系 是电动力学中至关重要的理论 而《广义相对论》是在《狭义相对论》提出...