怎么理解相对论?????

作者&投稿:尾荆 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
爱因斯坦的相对论如何理解?~

爱因斯坦的广义相对论到底是什么理论?

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(Albert Einstein)创立,依据研究的对象不同分为狭义相对论和广义相对论。相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化,共同奠定了现代物理学的基础。相对论极大地改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“同时相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。

绝对时空观
伽利略的相对性原理指出,在一切惯性系中,力学规律是相同的。经典的时空观指出,在不同的惯性系之间,时空坐标的变换遵循伽利略变换。
所谓时空观,即是有关时间和空间的物理性质的认识。伽利略变换是力学相对论原理的数学描述。它集中反映了经典力学的绝对时空观。

牛顿绝对时空观公式及假设图
1.时间间隔与惯性系的选择无关。若有两事件先后发生,在两个不同的惯性系中的观测者测得的时间间隔相同。
2.空间间隔与惯性系的选择无关;空间任意两点之间的距离与惯性系的选择无关。
我们可以看出,在经典力学中,物体的坐标和速度是相对的,同一地点也是相对的。但时间、长度和质量这三个物理量是绝对的,同时性也是绝对的。这就是经典力学的绝对时空观。

两个基本假设
爱因斯坦在他1905年的论文《论动体的电动力学》中介绍了其狭义相对论。
狭义相对论建立在如下的两个基本公设上:
1.物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式。
2.在所有的惯性系中,光在真空中的传播速度中具有相同的值C。
第一个叫做爱因斯坦相对性原理。它是说:如果坐标系K'相对于坐标系K作匀速运动而没有转动,则相对于这两个坐标系所做的任何物理实验,都不可能区分哪个是坐标系K,哪个是坐标系K′。
第二个原理叫光速不变原理,它是说光(在真空中)的速度c是恒定的,它不依赖于发光物体的运动速度。
从表面上看,光速不变似乎与相对性原理冲突。因为按照经典力学速度的合成法则,对于K′和K这两个做相对匀速运动的坐标系,光速应该不一样。爱因斯坦认为,要承认这两个假设没有抵触,就必须重新分析时间与空间的物理概念。
可以表述为光子在时空中的世界线总是类光的。也正是由于光子有这样的实验性质,在国际单位制中使用了“光在真空中1/299,792,458秒内所走过的距离”来定义长度单位“米”(米)。光速不变原理是宇宙时空对称性的体现。
洛伦兹变换
经典力学中的速度合成法则实际依赖于如下两个假设:
1.两个事件发生的时间间隔与测量时间所用的钟的运动状态没有关系。
2.两点的空间距离与测量距离所用的尺的运动状态无关。
爱因斯坦发现,如果承认光速不变原理与相对性原理是相容的,那么这两条假设都必须摒弃。这时,对一个钟是同时发生的事件,对另一个钟不一定是同时的,同时性有了相对性。在两个有相对运动的坐标系中,测量两个特定点之间的距离得到的数值不再相等,距离也有了相对性。
如果设K坐标系中一个事件可以用三个空间坐标x、y、z和一个时间坐标t来确定,而K′坐标系中同一个事件由x′、y′、z′和t′来确定,则爱因斯坦发现,x′、y′、z′和t′可以通过一组方程由x、y、z和t求出来。两个坐标系的相对运动速度和光速c是方程的唯一参数。这个方程最早是由洛仑兹得到的,所以称为洛仑兹变换。
利用洛仑兹变换很容易证明,钟会因为运动而变慢,尺在运动时要比静止时短,速度的相加满足一个新的法则。相对性原理也被表达为一个明确的数学条件,即在洛仑兹变换下,空时变量x'、y'、z'、t'将代替空时变量x、y、z、t,而任何自然定律的表达式仍取与原来完全相同的形式。人们称之为普遍的自然定律对于洛仑兹变换是协变的。这一点在探索普遍的自然定律方面具有非常重要的作用。

什么是相对论?




怎样理解相对论
对于狭义相对论,比较简单的现象就是我们熟知的时间和长度这些物理量是与坐标系有关的。比如钟慢,尺缩效应。对于相对论,就是考虑的物理量相对于不同的坐标系的一种对称性。在不同的坐标系里它们是怎么联系的。

如何理解相对论
在今后的广义相对论中可以知道,非惯性系中,时空是不均匀的,也就是说,在同一非惯性系中,没有统一的时间,因此不能建立统一的同时性。相对论导出了不同惯性系之间时间进度的关系,发现运动的惯性系时间进度慢,这就是所谓的钟慢效应。可以通俗的理解为,运动的钟比静止的钟走得慢,而且,运动速度...

如何理解相对论
具备了上面的条件就能看懂相对论了。现在很多人感觉想对论难懂,原因就是不能彻底摆脱绝对观念,总是感觉一些东西是绝对的。甚至有的人是站在地心说的立场上来理解相对论,结果就出现了很多的矛盾,延伸出一些所谓的悖论。有一些科普读物也误导小学生,我记得我第一次接触相对论的时候还是小学四年级的时候...

相对论的通俗理解
相对论就是讨论相对性原理对于哪些情况成立,并基于此给出动力学\/时空结构的理论。所以相对论的基础就是相对性原理。我们讨论下相对性原理,然后就可以理解什么是相对论了。什么是相对性原理呢?其实就是,在某种情况下的物理原理,与另一种情况下完全相同。此时我们就可以说这两种情况是等效的,而这两种...

相对论是什么意思
人生相对论指的是一个人所表现出来的和真实情况是不一样的,甚至是相对的。比如长得惨不忍睹的颜控;口袋比脸还干净的购物狂。

相对论通俗理解
相对论通俗解释如下:人们看到的任何一件事情都是由于眼睛接收到光的刺激,如果速度快于光速,那么就可以赶上曾经发生事情的光线,从而看到曾经发生的事情。这个过程只是光相对于另一个速度而言的,不是说时间在绝对的倒流或静止。如果一个观测者在距离1光年的地方观测地球,那么看到的东西就意味着是一年前...

何谓“相对论”?
为什么叫“相对论”呢?是因为他的理论出发点是两条主要的假设,第一条就叫“相对性原理”他的原话如下:物理体系的状态以变化的定律,同这些状态的变化与以两个彼此作相对匀速移动的坐标系中的哪一个作参考,是没有关系的。让我们对此来解释一下:如果一个观察者关在一个密闭的火车厢内,火车对地面作匀速运动,他在...

什么是相对论呢?
7.广义相对性原理的几个推论 8.在转动的参考物上的钟和量杆的行为 9.欧几里得和非欧几里得连续区域 10.高斯坐标 11.狭义相对论得时空连续区可以当作欧几里得连续区 12.广义相对论得时空连续区不是欧几里得连续区 13.广义相对论原理的严格表述 14.在广义相对性原理的基础上理解引力问题....

如何理解相对论
时间稀释:伟大科学家爱因斯坦早于20世纪发表的“时间相对论”,1905年,爱因斯坦订立著名的时间相对论,指一件对象相对于另一对象移动的速度,会使时间加快或减慢。根据这个假设,一个移动中的时钟秒针应比一个静止平放的时钟秒针跳动得慢,这现象称为“时间稀释”。国际科学家发表报告指出,他们利用分子...

请谈谈对相对论的理解
通过假定K’静止且引力场存在,我们将K’理解为一个伽利略系,(这样我们就可以)在其中研究力学规律。由此爱因斯坦确立了他的第四个原理。 爱因斯坦第二假设 我们得出一个自相矛盾的结论。我们用来将速度从一个参照系转换到另一个参照系的“常识相对论”和爱因斯坦的“光在所有惯性系中速度相同”的假设相抵触。只有在...

荣县15564353838: 如何解释相对论 -
冻仲氨酚: 目前,它是最基础的理论,它是用来解释或约束别的理论的,目前还不能被解释,只能当作一种宇宙间的最基本的事实来接受.有朝一日,它若能被别的理论解释时,它也就不再是基础理论了.

荣县15564353838: 怎样理解相对论 -
冻仲氨酚: 相对论是在爱因斯坦自己定义的时间下,对观测结果的一种描述,爱因斯坦搞错了很多问题. 论动体的电动力学 爱因斯坦 根据范岱年、赵中立、许良英编译《爱因斯坦文集》编辑 大家知道,麦克斯韦电动力学——象现在通常为人们所理解的那...

荣县15564353838: 如何理解相对论 -
冻仲氨酚: 根据狭义相对性原理,惯性系是完全等价的,因此,在同一个惯性系中,存在统一的时间,称为同时性,而相对论证明,在不同的惯性系中,却没有统一的同时性,也就是两个事件(时空点)在一个惯性系内同时,在另一个惯性系内就可能不同...

荣县15564353838: 相对论是啥,如何解释 -
冻仲氨酚: 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...

荣县15564353838: 用简洁的话给我解释一下相对论? -
冻仲氨酚: 相对论是关于时空和引力的基本理论.相对于牛顿的绝对时空观而言,它的主要假设是物理定理与参照系无关.也就是时间和空间不是绝对的按照平常的物理定理所运行的.在一定的条件下,时间和空间会在物体的特殊运动下而发生不同于一般...

荣县15564353838: 怎么通俗的理解相对论 -
冻仲氨酚: 事实上真的需要你看书,不是几句话可以说的,我试试吧,不过大概就像只能给你看一部字典的封面: 相对是一种概念,空间位置和时间一切都是相对的,相对就是绝对的反义词,以前人们都认为每个人每件事都有一个统一的时空(绝对的时间...

荣县15564353838: 怎样理解相对论?
冻仲氨酚: 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. 奠定了经典物理学基础的经典力学,不适用于高速运动的物体和微观条件下的物体.相对论解决了高速运动问题;量子力学解决了微观亚原子条件下的问题. 相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“同时的相对性”,“四维时空”“弯曲空间”等全新的概念.

荣县15564353838: 相对论是怎样的概念? -
冻仲氨酚: 相对论的概念 马赫和休谟的哲学对爱因斯坦影响很大.马赫认为时间和空间的量度与物质运动有关.时空的观念是通过经验形成的.绝对时空无论依据什么经验也不能把握.休谟更具体的说:空间和广延不是别的,而是按一定次序分布的可见...

荣县15564353838: 相对论怎样理解? -
冻仲氨酚: 狭义相对论的意思就是其实根本就不存在一个绝对统一的时间,你的时间是你的,我的时间是我的.除非咱们俩处于相对静止(也就是相对位移矢量速度为零)或相对匀速直线运动的运动状态中,否则,咱们俩的时间根本没什么关系,甚至都没有...

荣县15564353838: 相对论怎么理解 -
冻仲氨酚: 光速不变第四解为质速解,此解从质速关系得来.爱因斯坦质速关系式: m=m0/√1-υ2/c2(m为运动质量,m0为静止质量,υ为物体运动速度,c为光速)说明:物体以远低于光速的速度(人体尺度下)运动时,质量变化不明显,增加的质量忽略...

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