广义相对论的理解
广义洛伦兹米理论
广义洛伦兹米理论广义洛伦兹米理论(General Relativity),又被称作广义相对论,是20世纪最伟大的物理学理论,由德国物理学家爱因斯坦提出。
它在物理学中对引力的描述拓展了牛顿第三定律,改变了人们对宇宙的认知。
一、基本概念1. 洛伦兹米曲线:广义洛伦兹米理论是以洛伦兹米曲线(Lorentzian Metric)作为基本假设,洛伦兹米曲线可以理解为宇宙空间时空形态,是宇宙空间自身本身的基本曲线。
2. 相对论:它表明宇宙空间中发生的重力作用可以由相对论的框架以及梯度式属性来描述,相对论的框架可用于描述空间的几何形状及其变化,以及物体在这个空间几何结构中的运动。
3. 引力场:引力场是由大量物质所产生的,它可以用来记录物质的归属,可以在不同的空间点看出不同的效果,并且由此影响宇宙空间的几何结构。
二、原理1. 引力与时空变形:当物质存在时,它会在宇宙空间产生引力,使空间几何结构发生变形,并引起物体的变幻。
比如太阳的引力对地球可产生双重效果:地球轨道发生形变和重力循环。
2. 爱因斯坦引力方程:爱因斯坦发展了他的引力方程,命名为“爱因斯坦和弗拉索夫技术引力方程”。
它把重力的效果表示为受时空变形的方程,可以描述不同的形式和形态。
3. 量子力学与广义洛伦兹米:量子力学可以描述宇宙空间的量子特性,这种特性是由宇宙空间自身的特性尤其是时空变形引起的。
它使前形式的引力理论得到了拓展,使它更容易描述不同的形式和空间的力学效果。
三、应用1. 黑洞:是宇宙中特殊的深渊,有无限的重力,具有引力与时空变形的性质,这些特性在广义洛伦兹米理论中得到了有效的描述。
2. 时空变形的模拟:广义洛伦兹米理论的发展使人们有可能能够模拟不同形式的时空变形,它可以在计算机上模拟宇宙空间的几何形状及其变化,便于宇宙研究。
3. 重力波:由于广义相对论对重力力学概念影响深远,它对重力波的表示和描述更加准确,两个重力源发生碰撞时,会发出重力波,激发宇宙空间的变化。
广义相对论导论_概述说明以及解释
广义相对论导论概述说明以及解释1. 引言1.1 概述广义相对论是物理学中一门重要的理论,它提供了描述引力的全面框架。
由爱因斯坦在20世纪初提出,并经过多次实验证实,广义相对论已经成为现代物理学不可或缺的组成部分。
本文将对广义相对论进行概述、说明以及解释,以帮助读者更好地理解这一复杂但又创造性的理论。
1.2 文章结构该文章分为以下几个部分:2. 广义相对论导论:介绍广义相对论的定义、背景、原理和基本概念,以及其发展历程和重要里程碑。
3. 广义相对论的主要内容:探讨等效原理与引力场方程、时空曲率与引力波,以及黑洞与弯曲时空的性质。
4. 广义相对论在宇宙学中的应用:研究宇宙膨胀与宇宙学常数、大爆炸理论及其研究进展,以及暗物质和暗能量的作用与研究进展。
5. 结论与展望:总结主要观点和发现结果,并展望未来广义相对论研究的方向和挑战。
通过这样的结构,读者能够逐步了解广义相对论的基本概念和关键内容,并了解其在宇宙学中的重要应用。
1.3 目的本文的目的是介绍广义相对论这一复杂而有趣的物理学理论。
我们将从广义相对论导论开始,深入探讨其定义、背景以及基本原理。
接着,我们将讨论广义相对论的主要内容,涉及到等效原理、引力场方程、时空曲率、引力波以及黑洞等重要概念。
然后,我们会阐述广义相对论在宇宙学中的应用,包括宇宙膨胀、大爆炸理论、暗物质和暗能量等方面。
最后,我们将通过总结发现结果和展望未来研究方向来结束文章。
希望通过这篇文章,读者能够初步了解广义相对论,并意识到其在现代物理学中的重要性和广泛应用。
也希望读者能够产生兴趣,并进一步深入研究广义相对论这一领域。
2. 广义相对论导论:广义相对论是爱因斯坦于1915年提出的一种物理理论,用于描述引力的运动规律和时空结构。
在广义相对论中,引力被解释为时空的弯曲效应,物体沿着弯曲时空产生运动。
本节将介绍广义相对论的定义、背景、原理和基本概念,并回顾其发展历程和重要里程碑。
2.1 定义和背景:广义相对论是一种几何理论,它描述了引力的性质以及由物体和能量分布所引起的时空弯曲。
爱因斯坦广义相对论解
爱因斯坦广义相对论解
爱因斯坦的广义相对论是一种描述引力的理论,由阿尔伯特·爱因斯坦在1915年提出。
这一理论基于一系列方程,被认为是引力的更加准确和全面的描述,取代了牛顿引力定律。
广义相对论的核心思想包括以下几个方面:
1.引力是时空弯曲:根据广义相对论,质量和能量使时空发生弯
曲,其他物体沿着这个被弯曲的时空路径运动,就像在一个弯曲的表面上滚动一样。
这种弯曲被称为时空弯度。
2.物体沿最短路径运动:在广义相对论中,物体沿着时空的最短
路径(称为测地线)运动,而不是像牛顿力学中那样沿直线运动。
3.能量和质量的等效性:根据著名的E=mc²公式,能量和质量是
等效的。
因此,能量也能够影响时空的弯曲,而不仅仅是质量。
4.弯曲的时空影响物体的运动:弯曲的时空影响物体的路径,使
得物体看起来好像受到引力的作用。
这就是我们通常所理解的引力的来源。
广义相对论的方程系统是一组复杂的偏微分方程,其中包括爱因斯坦场方程。
这些方程描述了时空如何受到质量和能量的影响,以及物体在受到引力作用时如何运动。
由于这些方程的复杂性,通常需要数值模拟或近似解法来理解引力场的性质。
广义相对论在很多方面都得到了验证和应用,例如引力波的发现以及对星系、黑洞等天体的研究。
它已经成为现代理论物理的基石,但在
极端条件下(如宇宙的起源、黑洞内部等),我们对引力的理解仍然有待深入。
广义相对论具体解释
广义相对论具体解释
广义相对论是20世纪最重要的科学理论之一,它是爱因斯坦创造的一种关于引力的新理论,主要用于描述物体之间的重力相互作用。
下面按照列表的形式来详细解释广义相对论的一些基本概念和原理:
1. 引力
广义相对论的核心概念是引力,它是由物体之间相互作用产生的一种力。
与牛顿经典力学相比,广义相对论提出了更为精细的引力理论,它认为物体之间的引力是由于它们所在的四维时空的形状和分布造成的。
2. 四维时空
广义相对论认为,我们所处的宇宙是一个四维时空,包括三个空间维度和一个时间维度。
物体在这个四维时空中运动,不仅会受到引力的作用,而且会影响四维时空的结构和形状,从而产生重力波等现象。
3. 等效原理
广义相对论的另一个核心原理是等效原理,它认为在惯性系和加速系中,物理学的结论是相同的,这意味着任何物理实验都不能区分物体是自由下落还是被一个恒定的引力场作用所带动。
4. 柯西表面
柯西表面是广义相对论中一个重要的概念,它描述了空间中的物体如何相互作用,以及如何随时间发生变化。
通过观察柯西表面,我们可
以研究物体的形态、位置和速度等信息。
5. 黑洞
广义相对论的一个重要应用是黑洞理论。
黑洞是指宇宙中一种特殊的物体,它的引力非常强大,甚至连光都无法逃脱。
广义相对论成功地解释了黑洞的存在和性质,同时也启示了我们对宇宙的深入探索。
总之,广义相对论是一种非常精密的物理理论,它帮助我们理解了物质、时空和引力之间的相互作用关系,为我们认识宇宙提供了新的视角。
狭义相对论与广义相对论的基本概念和区别
狭义相对论与广义相对论的基本概念和区别相对论是现代物理学的基石之一,分为狭义相对论和广义相对论两个部分。
狭义相对论是爱因斯坦于1905年提出的,广义相对论则是在狭义相对论的基础上于1915年由爱因斯坦进一步发展而成。
本文将分别介绍狭义相对论和广义相对论的基本概念和区别。
狭义相对论是描述物体在相对运动中的物理规律的理论。
它的核心概念是“相对性原理”和“光速不变原理”。
相对性原理指出,物理定律在所有惯性参照系中都是相同的,也就是说,物理定律不依赖于运动的观察者的参照系。
光速不变原理是指光在真空中的速度在任何参照系中都是恒定的,不受观察者运动方向或速度的影响。
根据狭义相对论,时间和空间是相互关联的,同时事件在不同的惯性参照系中的时间和空间间隔会有所不同。
狭义相对论中最著名的公式是爱因斯坦的质能关系,即著名的E=mc²。
它表明能量和物质之间存在着等价转换的关系,质量可以转化为能量,而能量也可以转化为质量。
这个公式颠覆了牛顿力学中质量守恒的观念,对后来的原子核物理学和核能的发展起到了重要的推动作用。
广义相对论是描述物质和引力相互作用的理论,它是狭义相对论的扩展。
广义相对论的核心概念是“等效原理”和“时空弯曲”。
等效原理指出,物质的引力场效应等同于加速度场中某种等效的非引力场效应。
时空弯曲是指物质和能量的分布会改变周围时空的几何性质,形成了时空的弯曲效应。
根据广义相对论,质量和能量决定了时空的几何性质,而时空的几何性质又影响了质量和能量的运动轨迹。
广义相对论最著名的预言之一是黑洞的存在。
根据爱因斯坦的方程组解析,当物质过于密集时,时空会弯曲到一定程度,形成一个无法逃脱的引力峰,即黑洞。
黑洞具有极强的引力,能够吞噬周围的物质和光线,同时也是宇宙中一些最明亮和最强烈的天体现象的源头。
狭义相对论和广义相对论之间的区别主要表现在以下几个方面:首先,狭义相对论适用于惯性参照系,即没有受到外力作用的参照系。
而广义相对论则适用于包含引力场的非惯性参照系,也就是说包含重力或加速度的参照系。
爱因斯坦的广义相对论
爱因斯坦的广义相对论是现代物理学的里程碑,它不仅塑造了我们对时空和引力的理解,而且对整个宇宙的演化过程有着深远的影响。
本文将简要介绍广义相对论的主要观点,并强调其对科学和人类思维方式的重要影响。
爱因斯坦的广义相对论是狭义相对论的自然延伸,它提供了一个描述引力的普遍理论。
相对论的核心思想是时空的弯曲,物体的运动受到引力场的影响。
广义相对论通过引入度量场的概念,将引力视为时空结构的弯曲来解释。
广义相对论的一个重要观点是,引力并非一个力,而是由物体弯曲时空所产生的效应。
爱因斯坦以一张弹性的橡胶膜来比喻时空的弯曲,并称之为“时空连续体”。
物体沿着曲线运动,不是因为有力的引导,而是由于时空的弯曲使其遵循曲线轨迹。
这一概念对我们理解宇宙中的引力场及其产生的效应具有重要意义。
广义相对论对于宇宙的演化过程也提出了重要的见解。
根据相对论的理论,物质和能量使时空产生弯曲,而时空的弯曲又影响物质和能量的分布。
这种相互作用产生了所谓的引力场,以及行星、恒星等天体的运动。
在宇宙的大尺度下,广义相对论支持了宇宙膨胀的观点,并提出了爱因斯坦宇宙场方程,描述宇宙的演化和膨胀。
广义相对论也对科学和人类思维方式产生了重要影响。
爱因斯坦的理论引领了人们对物理学、空间和时间的全新解释。
它挑战了牛顿力学的经典观念,揭示了相对论领域下的全新现象和规律。
爱因斯坦的广义相对论也促进了后来量子力学的发展,为理解微观世界的奇异效应提供了基础。
除了对物理学的贡献,广义相对论还启示了我们对于时间、空间、宇宙的深刻思考。
它提醒我们,时空并非静态和不变的,而是随着物质和能量分布的变化而发生弯曲。
这种理解改变了我们对于时间和空间的认知,使我们意识到它们是一种相互交织和动态的存在。
广义相对论的观点也激发了人们对哲学和宗教的思考,引发了关于宇宙奥秘的深沉探索。
综上所述,爱因斯坦的广义相对论为我们提供了一种全新的理解引力和时空的方式。
它不仅对物理学产生了深远影响,解释了引力现象和宇宙演化的规律,而且对科学和人类思维方式有着重要启示。
广义相对论的定义
广义相对论的定义广义相对论是爱因斯坦于1915年提出的一种物理理论,用于描述引力现象的理论。
它是狭义相对论的推广,扩展了狭义相对论的适用范围,包括了引力现象的描述。
广义相对论的核心思想是:空间和时间不再是绝对的,而是和物质和能量的分布有关。
物体的质量和能量会扭曲周围的时空结构,使得物体在重力场中运动。
换句话说,广义相对论将引力解释为时空的弯曲效应。
广义相对论还提出了著名的“等效原理”,即任何在加速状态下的观测者无法通过实验来区分是否处于重力场中。
这意味着重力和加速度是等价的,也就是说,我们感受到的地球引力其实就是地球在加速运动。
通过广义相对论,我们可以解释许多关于引力的现象,例如行星轨道、星体弯曲光线、时间的延缓等。
其中最有名的实验证据是1919年的日食观测,观测结果证实了太阳在背后的星系光线被太阳引力弯曲的现象,从而验证了广义相对论的预测。
广义相对论的数学描述是由爱因斯坦场方程给出的,它描述了时空的几何结构和物质的分布之间的关系。
这个方程是一个十分复杂的偏微分方程,解它需要借助高级数学工具,因此广义相对论的研究需要深厚的数学基础。
广义相对论不仅仅是一种理论,它也是一种革命性的思维方式。
相对论的提出打破了牛顿力学的框架,改变了我们对时空、引力的认识。
广义相对论的成功还引发了对宇宙大尺度结构和宇宙演化的研究,推动了天体物理学的发展。
然而,广义相对论也面临着一些问题和挑战。
其中之一是黑洞的性质和行为。
广义相对论预测了黑洞的存在,但黑洞的内部结构和信息丢失等问题仍然存在争议。
此外,广义相对论还无法与量子力学完全统一,物理学家们一直在寻求一种统一的理论,来解释微观世界和宏观世界的行为。
广义相对论是描述引力现象的理论,它将引力解释为时空几何的效应。
它的提出不仅改变了我们对时空和引力的认识,也推动了天体物理学的发展。
尽管广义相对论还存在一些未解决的问题,但它仍然是现代物理学中不可或缺的一部分,对我们理解宇宙的本质起着重要的作用。
物理学中的广义相对论
物理学中的广义相对论是一门深奥的学科,它被认为是爱因斯坦最伟大的贡献之一。
广义相对论是现代物理学的基础,它解释了大量的天文现象,也是现代技术和工程领域中最成功的实验室验证理论之一。
广义相对论是对爱因斯坦狭义相对论的一次完善,也是量子力学相对独立的基础。
与狭义相对论相比,广义相对论更加完整,范围更广。
广义相对论认为,引力是一种由物质引起的时空的扭曲现象,物体之间的引力作用是由于物体所在时空的曲率引起的。
广义相对论最初的想法可以追溯到19世纪末,当时物理学家开始探讨光的速度是否是恒定不变的,在这个过程中,现代相对论的雏形产生了。
1905年,爱因斯坦出版了《狭义相对论》一书,其中他提出了质量和能量是等价的概念,这导致了不同类型的基本粒子之间的联系,这也引入了著名的等价原理,即质量和重力是等价的,因为观测到重力的物理现象实际上是物体在曲率的时空中沿直线运动所呈现出来的结果。
广义相对论在其形成初期经常被称为爱因斯坦场论,这个理论提出了一个基本的假设,即重力是因为广义相对论规定的物质和能量间产生的时空弯曲而产生的,而这种弯曲可以通过狄拉克极限的方程来定义。
这个假设可以通过重力波的检测来验证。
广义相对论的最重要的创新之一,是对于从形而上学角度来讲的时间和空间的相对性的重新定义,它的思想是:时空的形成是通过物体质量的弯曲而形成的,也就是说,时空并不是一个静态的概念,而是随物体质量所引起弯曲的变化而不断变化的。
至今为止,广义相对论已被运用于许多实验探索和应用领域中。
其中最有名的包括 GPS导航系统的运行、天文学的研究等。
物理学家们也在尝试直接观测重力波,这将是一个极其重要的突破,有助于加深我们对于宇宙万物的理解。
广义相对论的推断并不是站在推论和实验的结晶之间,它可以看做是一种最基本的规律,是理解星系和星体本质的必备法则。
广义相对论的理论基础正在被科学家不断推陈出新,这些新的发现或将发挥巨大的作用,帮助科学家更好地认知宇宙。
广义相对论的基本概念
广义相对论的基本概念随着人们对宇宙、恒星、黑洞等物体的认识的不断深入,人们对物理学也更加感兴趣。
想要深入了解宇宙和物理学,难免会接触到广义相对论。
本文将介绍广义相对论的基本概念,帮助读者更好地理解这一领域。
一、什么是相对论相对论,顾名思义,是指相对的论述。
狭义相对论是指讨论在匀速运动下其他物理量会如何产生变化,比如时间、长度等。
广义相对论则更加深入,研究的是一般参照系下的物理规律,包括引力、时间、空间等概念。
广义相对论是现代物理学中的一个基本理论,它在解释引力和宇宙学领域中扮演着重要角色。
二、谁提出了广义相对论广义相对论最初由阿尔伯特·爱因斯坦在1915年提出,以取代牛顿力学的引力理论。
引力是一种引力场,根据牛顿引力理论,引力源会使周围的物质向它运动。
但是,爱因斯坦认为物体的质量和能量会扭曲周围的空间和时间直接的关系,这种扭曲形成了所谓的引力场。
一些物体在引力场中运动受到的是空间的扭曲和时间的变慢。
三、广义相对论的基本假设广义相对论的基本假设是所有观测者都受制于动态的、弯曲的时空结构,任何物体都会沿这个曲线运动。
同时,该理论认为质量和能量结构与时空的扭曲直接相关。
引力不是通过吸引力和斥力的方式有效的,而是由时空中的质量和能量的引起的。
四、广义相对论的主要特征广义相对论的主要特征和所涉及的基本概念依次如下:1. 引力是由扭曲的时空引起的,称之为引力场。
2. 任何物体在引力场中运动都会沿着扭曲的轨迹运动。
3. 因为物体的质量和能量会扭曲周围的空间和时间,因此引力会影响事件的发生顺序。
4. 引力越大,时间就越慢。
5. 在强引力下,空间弯曲被强化,这就是黑洞形成的原因之一。
6. 每个惯性参考系的物理规律表现出不同的形式,因此广义相对论可以在不同的惯性参考系下同等适用。
五、广义相对论的应用广义相对论的应用非常广泛。
它被用于解释黑洞、引力波的形成和传播、宇宙背景辐射以及宇宙结构演化等现象。
它还被用于航天领域,如卫星导航和通信中,对于孪生效应、时间延迟、频率变化等问题的解释和处理,也都需要广义相对论的知识。
知识百科:广义相对论基本原理的简单解释
知识百科:广义相对论基本原理的简单解释广义相对论(GeneralRelativity)是一门研究物理宇宙中物质与能量、时空与引力之间关系的科学。
自1915年AlbertEinstein提出以来,广义相对论一直是物理学界最令人赞叹的成果之一,为物理学家们提供了一种有效的研究宇宙之结构的统一的理论框架。
然而,广义相对论的基本原理在一开始并不容易理解,就连当今最顶尖的物理学家们也不能轻易领会它的要旨。
本文旨在提供一些关于广义相对论的简单解释,以便读者能够更好地理解它。
首先,让我们来看看广义相对论的基本原理。
广义相对论的基本原理是时空是弯曲的,所以物体在某个时空中的运动会受到时空的弯曲而引起变化。
空间本身是可以弯曲的,当它弯曲的时候,时间也会受到影响。
这就是所谓的“时空统一”的思想。
此外,广义相对论也说明了引力是一种不断变化的现象,它由大质量物体发出,并影响周围小质量物体的运动,甚至可以使宇宙表面不断膨胀。
在进一步探讨广义相对论的基本原理之前,我们需要先了解它的起源。
广义相对论的研究开始于1907年,当时Albert Einstein正在试着提出了“广义相对性原理”,该原理声称有一种“大统一理论”,可以解释宇宙中的物质、能量、时空与引力之间的关系,这一统一的理论可以运用在宇宙的任何地方,而且不会受到空间的影响。
此外,广义相对论还可以解释通常被称之为“引力波”的现象。
根据Einstein的广义相对论,宇宙的空间是弯曲的,而大质量物体会改变它的形状,从而发出强烈的波动,这些强烈的波动被称为引力波。
这种现象被证实了,因为2009年美国国家航空航天局(NASA)发射了一颗叫做“开普勒”的探测器,它收集了宇宙中发出的引力波,从而为人们提供了关于宇宙真实性的新发现和证据。
最后,广义相对论还可以解释一些宇宙学现象,例如宇宙的膨胀,以及宇宙中某些黑洞的形成等。
由于时空的弯曲,会使得一些质量越来越大,从而形成某种引力潮流,这样一来,它就会产生越来越大的吸力,从而形成一个巨大的黑洞。
物理学中的广义相对论及其宇宙学应用
物理学中的广义相对论及其宇宙学应用广义相对论(General Theory of Relativity),是爱因斯坦在1915年提出的一种描述引力场和物质运动的理论。
相对论方程具有协变性,即具有物理特征在各参考系中不变化的数学性质,因此在描述天体物理学中具有重要的意义。
引力是广义相对论的核心概念,其基本原则是等效原理,即质量和惯性相等。
在广义相对论中,物体的质量和惯性质量不同,引力作用可以看做是空间几何和物体运动相互影响的结果。
这种理论对引力的描述比牛顿引力理论更为准确和全面。
广义相对论的重要成果之一是黑洞理论,靠近黑洞的物体会受到强大的引力,甚至无法逃离。
黑洞被认为是宇宙中最神秘的天体之一,已经成为国际天文学研究的重要领域。
此外,广义相对论还揭示了引力波的存在,即物体在运动中会产生可观测的空间弯曲,类似于水波。
广义相对论在宇宙学的应用最为广泛,宇宙学是研究宇宙的起源、演化和结构的科学。
在宇宙学中,广义相对论被用于描述宇宙结构和宇宙学原理。
宇宙结构包括宇宙的形态、大小和组成,宇宙学原理包括宇宙的演化规律和未来发展趋势。
宇宙学中广义相对论的一个重要应用是定量描述宇宙膨胀的运动。
根据广义相对论,宇宙膨胀可以看做是引力场对质点和光线运动的影响。
爱因斯坦方程组描述了宇宙中物质分布和能量流动与引力场的相互作用。
这些方程被广泛用于研究宇宙的膨胀历史和结构演化。
宇宙学中广义相对论的另一种应用是研究暗物质和暗能量。
据估计,宇宙中有大量物质的存在,而这种物质与光线不产生相互作用,因此被称作暗物质。
暗能量则是研究宇宙大规模结构和变化的关键因素,如宇宙加速膨胀和宇宙微波背景辐射的存在。
广义相对论通过描述引力场与物质的相互作用,为探索暗物质和暗能量提供了重要的工具。
总之,广义相对论是一种描述引力和物质运动的重要理论,对黑洞和引力波等天体物理学领域产生了巨大的影响。
在宇宙学中,广义相对论被广泛用于研究宇宙的膨胀、结构和进化规律。
广义相对论解释
广义相对论解释广义相对论(GeneralRelativity)是贝尔马克思爱因斯坦(AlbertEinstein)于1915年提出的一种全新的物理理论,它打破了一百多年来物理学家一直相信的牛顿引力(Newtonian Gravity)的定理,同时也为科学界带来了极大的革命性变化。
广义相对论对宇宙的结构和属性都有着重大的解释,而这也是献给世界物理学的最大贡献之一。
从物理学角度来讲,广义相对论是一种理论,旨在解释牛顿引力定律不能完全描述物体之间的相互作用,也就是说,物体之间的相互作用不受时空的约束。
例如,牛顿引力定律只能揭示一个物体对另一个物体的影响,但如果是三个物体进行相互作用时,就需要新的理论来描述了。
爱因斯坦就是通过广义相对论来解释这一点的。
广义相对论的关键点之一,是引入“量子学”的概念,它用来解释从微观角度观察物体之间的相互作用。
在量子学中,基本元素用来研究物质在它们最小尺度上如何行为。
根据广义相对论,宇宙中每一个物体都是由许多不同的量子元素组成的,它们之间存在着相互作用,并且这种相互作用受时空的约束。
这种假设就是广义相对论的核心概念,从而使得科学家们能够在宇宙的宏观尺度上更准确地描述物体之间的相互作用。
另外,广义相对论还提出了新的宇宙模型黑洞理论,即在宇宙中存在着一种极强的引力,甚至超过牛顿引力定律所能描述的范畴,将物质向它们聚集,使得一个巨大的黑洞形成,而这种黑洞又可能恰好就是我们宇宙的起源。
此外,由于牛顿引力定律的改变,对宇宙的大尺度的描述也有了很大的改变,从而解释了宇宙的拓扑、形状、安定以及空间的曲率等等。
此外,广义相对论也为探索宇宙里面的物质提供了一套根本原理,从而使得科学家们可以更深入地探索宇宙的物质结构,以及前所未知的新的宇宙物体的存在,从而让我们对宇宙的深层次的秘密有更深入的认知。
综上所述,广义相对论是现代物理学最伟大的发现之一,它的发现不仅为我们的物理学的理解带来了一个全新的视角,而且它也改变了物理学家对宇宙的认知,并且为科学家们提供了一套根本原理,来更好地研究宇宙,探寻它的未知奥秘。
物理学中的广义相对论研究
物理学中的广义相对论研究广义相对论是一门涉及到宇宙学、重力、引力波等领域的物理学分支。
它是20世纪爱因斯坦的重要理论成果之一,被公认为现代物理学的核心。
广义相对论在物理学、天文学、数学等领域都有广泛的应用。
本文将重点关注广义相对论的基础原理、应用以及研究现状。
广义相对论的基础原理广义相对论提出了一个非常重要的概念——时空弯曲。
在广义相对论中,物质和能量产生曲率,使得时空出现了弯曲。
令人惊奇的是,这种曲率可以解释为引力的产生,并且符合牛顿万有引力定律。
引力的作用可以被解释为物体在曲率的时空中运动所产生的效应。
广义相对论引出了另外一个重要的概念——引力波。
引力波是广义相对论的一个预测,是由于物质和能量的加速运动而产生的,类似于电磁波。
引力波在最近几年被LIGO实验室的研究人员所探测到,这是对广义相对论的一个重要验证。
广义相对论的应用广义相对论对天文学和宇宙学有着广泛的应用。
例如,它对于黑洞的性质和行为的解释提供了理论依据。
黑洞被认为是宇宙中最具引力的物体之一,它们产生了巨大的吸引力,使得周围的物质都被吞噬。
广义相对论解释了黑洞的性质,包括它们的质量、自旋和电荷。
宇宙学研究也受到广义相对论的影响。
广义相对论的理论预言了宇宙的扩大速度,而宇宙学的观测结果证实了这个预测。
广义相对论还预测了宇宙的曲率,尽管这个曲率并没有被直接观察到。
广义相对论的研究现状广义相对论的研究者一直在探索新的领域。
现在他们正在研究引力波的性质以及它们在宇宙学中的应用。
他们还在探索时空弯曲的性质,以及它们是如何影响物质和能量的运动的。
物理学家们还在研究广义相对论与量子力学的相互作用,以期望得到更深刻的理解。
总体而言,广义相对论是一门基础而又充满挑战的物理学。
它的应用范围广泛,涉及到物理学、宇宙学等领域。
广义相对论的研究者正在探索新的领域,以期望为我们的世界带来更深刻的理解。
广义相对论的定义
广义相对论的定义广义相对论(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。
广义相对论是爱斯坦的第二种相对性理论(1916年)。
该理论认为引力是由空间——时间几何(也就是,不仅考虑空间中的点之间,而是考虑在空间和时间中的点之间距离的几何)的畸变引起的,因而引力场影响时间和距离的测量.广义相对论:爱因斯坦的基于科学定律对所有的观察者(而不管他们如何运动的)必须是相同的观念的理论。
它将引力按照四维空间—时间的曲率来解释。
一、背景爱因斯坦在1907年发表了一篇探讨光线在狭义相对论中,重力和加速度对其影响的论文,广义相对论的雏型就此开始形成。
1912年,爱因斯坦发表了另外一篇论文,探讨如何将重力场用几何的语言来描述。
至此,广义相对论的运动学出现了。
到了1915年,爱因斯坦场方程式被发表了出来,整个广义相对论的动力学才终于完成。
1915年后,广义相对论的发展多集中在解开场方程式上,解答的物理解释以及寻求可能的实验与观测也占了很大的一部份。
但因为场方程式是一个非线性偏微分方程,很难得出解来,所以在电脑开始应用在科学上之前,也只有少数的解被解出来而已。
其中最著名的有三个解:史瓦西解(the Schwarzschild solution (1916)), the Reissner-Nordstro m solution and the Kerr solution。
在广义相对论的观测上,也有着许多的进展。
水星的岁差是第一个证明广义相对论是正确的证据,这是在相对论出现之前就已经量测到的现象,直到广义相对论被爱因斯坦发现之后,才得到了理论的说明。
名词解释广义相对论
名词解释广义相对论广义相对论,又称作相对论或广义相对性,是现代物理学的基础理论,被广泛地应用到物理、天文、化学和其他自然科学领域。
它最初是由德国科学家阿尔伯特爱因斯坦(Albert Einstein)在1905年发明的,他用它来改变了人们对现代物理学涉及的时空、力学和能量的理解。
广义相对论提出了关于物体的运动的新的和完整的理论,克服了物理学中的传统观念,即拉里-乔治定律(Lagrange-George Law),它认为宇宙中的所有物体都根据固定的物理规律运动。
阿尔伯特爱因斯坦的广义相对论以爱因斯坦的“特殊相对论”为基础,它提出了宇宙构成物质的方式和解释物理实体之间的关系。
它把物质概念改变成四个维度:时间、空间、质量和能量。
它直接驳斥了基本的物理学观,即物质和空间是分离的,物质是固定不变的,而且空间也是如此。
爱因斯坦提出,由于物体重力场、电磁场和空间弯曲,物质和时间影响彼此,从而形成一个空间时间的交织构成。
例如,重力场的影响使物体运动受到改变,电磁场的影响使物体在空间改变,而空间弯曲使物体穿越空间的距离变短。
因此,这种物质与时间的关系被称为“时间维度”,它是广义相对论的一个基本概念。
此外,广义相对论还提出了关于物理实体能量和质量之间关系的基本概念,即大能量系统的质量增加而能量减少。
换句话说,高质量物质会产生小能量,而低质量物质会产生大能量。
由于质量增加了,物体的重力也会增加,并影响物体的空间运动。
广义相对论的概念还被引申到宇宙学领域,提出宇宙的演化过程也受到物质和能量的影响。
因此,根据广义相对论,宇宙是有限的,宇宙的演变是一个复杂的过程,由物质和能量的相互作用来驱动。
总之,广义相对论提出了一种新的物理学观,改变了人们对物质和时空的理解,改变了宇宙的演变模式,从而为现代物理学和宇宙学提供了坚实的理论基础。
爱因斯坦的广义相对论是一项重要的物理理论
什么是爱因斯坦的广义相对论?
广义相对论是由爱因斯坦提出的一种物理理论,它主要是关于引力(地球吸引物体的力)的理论。
它告诉我们,引力实际上是由物体弯曲了时空而产生的。
这意味着物体不仅仅会影响周围的空间,还会影响时间。
在广义相对论中,爱因斯坦提出了一个著名的公式:E=mc²,意思是能量(E)等于质量(m)乘以光速的平方(c²)。
这个公式告诉我们,质量和能量之间存在着密切的关系。
实际上,质量可以看作是能量的一种形式。
广义相对论还解释了引力如何影响物体的运动。
它告诉我们,物体在弯曲的时空中沿着最短路径(称为测地线)移动。
这就像你在地球上走最短路径,但由于时空被物体弯曲了,所以物体在运动时会被引力所影响。
此外,广义相对论还提出了黑洞的概念。
黑洞是一种极为密集的天体,它的引力非常强大,甚至连光都无法逃离它的吸引。
这是因为黑洞的引力弯曲了周围的时空,使得一切东西都被吸引进去。
总的来说,广义相对论是一种关于引力和时空结构的理论。
它告诉我们引力是由物体弯曲了时空而产生的,并且引力影响物体的运动。
这个理论对于我们理解宇宙和大型天体的行为非常重要。
广义相对论
广义相对论如何理解广义相对论?爱因斯坦的广义相对论可以用几个字来表达:“时空告诉物质是如何运动的;物质告诉时空是如何弯曲的。
”但是,物理学家约翰·惠勒的这一简短描述隐藏了一个更为复杂、更深刻的真理。
除了量子理论,广义相对论是现代物理学的两大支柱之一,即:引力理论和关于行星、星系和整个宇宙的理论。
它是爱因斯坦狭义相对论的延伸,但在此期间,爱因斯坦整整花了10年的时间。
根据《新科学家》,根据狭义相对论(SRT),运动可以改变空间和时间。
爱因斯坦的GRT结合了在三个多世纪以前伽利略所提出的一个原则:下落的物体无论其质量如何都会以相同的速度加速。
继伽利略之后,艾萨克·牛顿证明了只有在一个奇怪的巧合时才是正确的,即:量化物体对加速度阻力的惯性质量必须始终等于量化物体对重力反应的引力质量。
为什么会出现这种情况,我们没有明显的理由,但是,在实验中这两个量没有分开过。
正如爱因斯坦用光速构造了一个特殊的相对论一样,爱因斯坦也把它定义为一个自然原理:对等原理。
有了这个概念以及作为时空交织在一起的新时空概念,你就可以构建出一个画面,其中重力只是加速度的一种形式。
大质量物体会扭曲周围的时空,导致物体向其加速。
尽管引力支配着大的宇宙尺度和大物体(例如行星或恒星),但它实际上是已知的四种自然力中最弱的一种,也是唯一一种不能用量子理论来解释的力。
量子理论和广义相对论在不同尺度上的应用,这使得我们很难理解大爆炸早期究竟发生了什么,例如,当宇宙非常小时,引力却是很大。
在另一种情况下,当这些力在黑洞的事件视界发生碰撞时,就会出现无法解决的悖论。
到目前为止,尽管弦理论和环形量子引力理论之类的尝试都失败了,但一些物理学家希望有一天出现一个“万物理论”能够将量子理论和广义相对论结合起来,同时,爱因斯坦的广义相对论预言,密度极高的质量团会扭曲时空,以至于连光线都无法逃离时空。
现在,我们将这些物体称为“黑洞”,可以拍摄围绕这些宇宙怪物的“事件视界”,并且一些人确信每个巨大星系的中心都有一个超大质量黑洞。
广义相对论的基本理论及其应用
广义相对论的基本理论及其应用广义相对论是描述重力的基本理论,它是爱因斯坦在1915年发展形成的理论,是基于曲率引力场的数学模型。
它与经典牛顿引力理论相比,有很多创新之处。
广义相对论的基本概念在广义相对论的世界中,我们必须以一种新的方式考虑空间和时间。
相对论中的时空是弯曲的,物体在被引力场作用下运动,会沿着曲率最小的路径(即在时空中的测地线)运动。
广义相对论强调了引力场与曲率场的相互关系。
引力是由物体在曲率场中运动所产生的效应。
另外,广义相对论认为时空和质量之间存在微妙的关系。
时空的曲率受到质量分布的影响,而质量的分布也受到时空曲率的影响。
这种相互作用描述了物体的运动轨迹如何被重力场所弯曲的问题,即所谓的“引力弯曲”。
广义相对论的应用广义相对论最重要的应用领域是引力波研究。
引力波是在广义相对论框架下预测出来的一种现象,可以通过高精度的干涉仪测量得到。
利用引力波观测,科学家能够识别黑洞、中子星碰撞、宇宙膨胀等过程中释放出的能量,并进一步理解宇宙的形成和演化过程。
另一个广义相对论的应用是GPS导航技术。
GPS信号在通过大气层和地球引力场的时候,会发生微小的时间和空间误差。
如果不修正这些误差,导航精度将被大大降低。
但是,广义相对论的理论模型可以精确地预测和修正这些误差。
其它应用领域包括黑洞、宇宙学、星系形成等。
在黎明计划中,欧洲空间局借助广义相对论对于太阳系引力场的准确测量,完成了对水星运动规律的进一步探究。
结论广义相对论是一套完备而精密的理论体系,解决了原始物理学所不能解释的许多问题。
它影响了许多领域,从引力波探测到GPS信号的修正,再到宇宙的起源和演化。
通过继续应用这个理论,人类将能够更好地理解自然界的规律和复杂性。
提出了广义相对论
提出了广义相对论在20世纪初,科学家们对宇宙的起源和结构进行了深入的研究。
在这个背景下,爱因斯坦以其卓越的才华和强大的数学能力,提出了一个名为广义相对论的理论,这一理论对现代物理学产生了深远的影响。
广义相对论的基本思想是,宇宙中的所有物体,包括行星、星系和整个宇宙,都受到地球的引力影响。
这个引力不仅导致物体的运动轨迹发生变化,还产生了空间和时间的弯曲。
这一理论涉及到一个十分复杂的现象,因此为了使它更加易于理解,我们可以将其简化为一个简单的方程。
这个方程描述了当物体在弯曲的空间中移动时,它们的轨迹会受到弯曲的影响。
同时,这个方程还指出,引力的强度与物体的质量成正比,与距离的平方成反比。
这个方程被称为引力方程,它是广义相对论的核心。
然而,这个方程并不是普遍适用的。
为了使它更加通用,爱因斯坦在1915年提出了一个名为狭义相对论的理论。
这个理论描述了在高速运动的物体中,时间的流逝速度会发生变化,物体的长度也会随着它们的运动状态发生变化。
这个理论涉及到了空间和时间的相对性,是广义相对论的附加产物。
在狭义相对论的基础上,爱因斯坦又提出了一个更加奇特的理论,即光电效应。
这个理论描述了当光照射到金属表面时,会引起金属表面的电子从中逃逸出来。
这个理论揭示了光的粒子性质,是量子力学的基础。
光电效应的影响深远,它不仅影响了现代通信技术的发展,还为半导体和计算机的发展提供了理论基础。
然而,光电效应也有其不足之处。
在高速运动的光电效应中,光的波粒二象性依然十分突出,光的粒子性质依然存在争议。
因此,为了更加准确地描述光的性质,爱因斯坦在1928年提出了光子说来解决这个问题。
光子说不仅解决了光的粒子性质的问题,而且也为量子力学的发展提供了更加完整的理论基础。
在广义相对论的基础上,爱因斯坦还提出了黑洞和引力波的概念。
黑洞是一种极其巨大质量密度的天体,它的引力场极强,甚至可以改变周围的空间结构。
而引力波则是黑洞和other massive objects(如行星和星系)碰撞所产生的产物,其传播速度与光速相同。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
11、广义相对论的几个疑难问题1、暗物质的本质:现代宇宙学观测表明宇宙中存在暗物质和暗能量。
但是它们的起源仍然是个谜。
我们能找到的普通物质仅占整个宇宙的4%,各种测算方法都证实,宇宙的大部分是不可见的。
要说宇宙中仅仅就是暗色尘云和死星体是很容易的,但已发现的有力证据说明,事实并非如此。
正是对宇宙中未知物质的寻找,使宇宙学家和粒子物理学家开始合作,最有可能的暗物质成分是中微子或其它两种粒子:neutralino和axions(轴子),但这仅是物理学的理论推测,并未探测到,据认为,这三种粒子都不带电,因此无法吸收或反射光,但其性质稳定,所以能从创世大爆炸后的最初阶段幸存下来。
天文学家已经证明:宇宙中的天体从比我们银河系小100万倍的星系到最大星系团,都是由一种物质形式所维系在一起的,这种物质既不是构成我们银河系的那种物质,也不发光。
这种物质可能包括一个或更多尚未发现的基本粒子组成,该物质的聚集产生导致宇宙中星系和大尺寸结构形成的万有引力。
同时,这些粒子可能穿过地面实验室。
美国能源部LANL实验室的液体闪烁体中微子探测器、加拿大Sudbury中微子观测站和日本超级神冈加速器实验的最新结果给出有力的证据:中微子以各种形式“振荡”,因此必定会具有质量。
虽然质量很小,但宇宙中大量的中微子加起来可使总的质量达到相当高。
美国费米国家实验室新的加速器实验MiniBooNE和MINOS将研究中微子震荡和中微子质量。
尚未发现的其它粒子有可能存在,例如一种称为超对称的新对称理论预言有一种大的新类型的粒子,其中有些可解释暗物质。
现正在费米实验室TeV能级加速器进行的和计划在CERN正建造的大型强子对撞机(LHC)上开展的实验,以及地下低温暗物质寻找和空间利用伽马射线大面积天体望远镜所进行的实验,目的都是要寻找超对称粒子。
阿尔法磁谱仪(AMS)安装在国际空间站上,寻找反物质星系和带有我们星系多数质量的神秘暗物质的任何证据。
该项目由MIT丁肇中领导,国际上(包括中国)广泛参加。
2.暗能量的本质。
宇宙学最近的两个发现证实,普通物质和暗物质还不足以解释宇宙的结构,还有第三种成分,它不是物质而是某种形式的暗能量。
这种神秘成分存在的第一个证据,来源于对宇宙构造的测量,爱因斯坦认为,所有物质都会改变它周围时空的形状。
因此,宇宙的总体形状由其中的总质量和能量决定。
最近对大爆炸剩余能量的研究显示,宇宙有着最为简单的形状—是扁平的,这也反过来提示了宇宙的总质量密度。
但天文学家在将所有暗物质和普通物质的可能来源加起来之后发现,宇宙的质量密度仍少了2/3。
第二个证据表明该成分一定是能量。
对遥远超新星的观测显示,宇宙扩张速度并不像科学家设想的那么慢;事实上,扩张速度正在加快,宇宙的加速很难解释,除非有一股普遍的推动力持续将时空结构向外推。
最近的实验表明,宇宙膨胀正在加速而不是放慢。
这一结论有悖引力具有吸引力的基本概念。
如果这些测量成立,就能量的物质形式存在,它的引力具有排斥性而不是吸引性。
对膨胀率的详细测量有助于对提出的各种解释暗能量的理论模型加以区别。
美国劳伦斯伯克力国家实验室(LBNL)超新星宇宙学项目的研究人员,利用从观测1a型超新星得到的数据直接观测宇宙的加速膨胀。
要研究这种类型的超新星,必须观测大量的星系,因为每400年每个星系才只有唯一的一种类型的超新星。
这个合作组使用智利天体望远镜、Keck天体望远镜和哈勃望远镜观测和收集1a型超新星的数据。
到目前为止,利用哈勃望远镜仅对25个超新星进行了深入研究。
2003年1月,被称为“超新星工厂”开始利用近地星形描迹天体望远镜(GLAST)观测 Haleakala和PalomarI和II,每隔4夜获得1a型超新星一个接近峰值亮度。
这些观测每夜产生50千兆字节的数据,由美国国家能源研究计算中心(NERSC)的超级计算机和法国超新星观测组合作进行处理。
NERSC超级计算机可产生模拟,支持其他数据收集方法。
通过超新星爆发中的中等大小的星,这些方法可直接对从原始星到超新星爆发后核心的核合成进行测量。
NERSC超级计算机产生的模拟也可用于LBNL超新星宇宙学项目组领导的超新星加速探测卫星和高-Z超新星寻找组进宇宙加速膨胀的研究。
3.恒星、行星的形成:天体的形成是天体物理学中的重要问题。
适合生物存在的行星,在银河系中出现的几率到底是多少?4.广义相对论:广义相对论在所有尺度上都是正确的吗?5.标准模型:粒子物理标准模型无疑极为成功,但人们并没有理解夸克和轻子的质量混合的物理起源和中微子的质量等。
6.时空的观念:时空是什么?超弦理论最终可能会放弃时间和空间这两个概念。
7、相对论中的孪生子佯谬、不同时空之间的对钟难题该如何解决?牛顿的绝对时间和空间与爱因斯坦的相对时间和空间之间存在什么关系?光线在万有引力场作用下的弯曲现象,应理解为光子的运动轨道弯曲呢?还是所谓的空间弯曲?8、是否存在额外的时空维度?对重力真正性质的研究也会带来这样的疑问:空间是否不仅仅限于我们能轻易观察到的四维,要确定这一点,我们可能首先要怀疑自然是否是自相矛盾的:我们是否应该接受这样的观点,即有两种力作用于两个不同的层面——重力作用于星系这个大层面,而其它三种力作用于原子的微小世界?统一场论会说这是一派胡言——肯定有一种方法将原子层面的三种力量与重力连接起来。
这就将我们引向了一些线性理论学家对重力的解释,其中就包括其它维的空间,开始的宇宙线性理论模型将重力和其它三种力在复杂的11维宙中结合起来,在那个宇宙——也就是我们宇宙中——其中的7维隐藏在超乎想象的微小空间中,以至于我们无法觉察到,弄懂这些多维空间的一个办法是,想象一个蛛网的一根丝,用裸眼来看,这根细丝只是一维的,但在高倍放大镜下,它就分解成了一个有相当宽度、广度和深度的物体,线性理论学家说,我们之所以看不见其它维的空间,只是因为缺少能将它们分解的精密仪器。
我们可能永远无法直接看到这些多维空间,但有了天文学家和粒子物理学家的仪器,也许可以找到它们存在的证据。
在试图引申爱因斯坦理论和了解引力的量子性质时,粒子物理学家们假设存在着超出已知四维时空的高维时空。
它们的存在对宇宙的诞生和演化具有隐含,可能会影响基本粒子的相互作用,并改变近距离时的引力。
高能与核物理在弦理论方面的研究表明有额外维。
TeV能级加速器和其他对撞机的实验,通过寻找两个加速的粒子(如TeV能级加速器的质子与反质子)在对撞中产生粒子时丢失的能量,来寻找额外维。
9、什么是引力?在爱因斯坦改进牛顿的理论时,他扩展了重力的概念,将巨大的重力场和以接近光速运动的物体都计算在内,这一扩展形成了著名的相对论和时空理论,但爱因斯坦的理论没有涉及极小领域的量子力学,因为重力在很小范围内可以忽略不计,而且还没有人对个别少量的重力进行过试验性的观察。
然而,自然界也有重力被压迫在小物体之内的极端情况,比如说,在靠近黑洞中央的地方,大量物质被挤在量子大小的空间里,重力就在很小的距离内变得非常强,大爆炸时期混沌的初始宇宙中一定就是这种情况。
黑洞在宇宙中普遍存在,可以探讨它们的巨大引力。
早期宇宙中的强引力效应具有客观测到的重要性。
爱因斯坦理论也应适用于这些情况,正像它适用于太阳系一样。
完整的引力理论应该包括量子效应—爱因斯坦引力理论不包括—或不解释为什么它们不相关。
高能和核物理理论学家研究弦理论和额外维空间的可能性,有助于解释引力的量子方面。
像在费米实验室(左图)TeV能级加速器和CERN的LHC上开展的实验将能够在未来几年内对一些这样的思想进行检验。
弦理论已经导致对黑洞的熵进行计算。
10、中微子有质量吗,它们如何影响宇宙的演化?宇宙学告诉我们,当今宇宙中一定存在着大量的中微子。
物理学家们最近发现越来越多的证据,表明它们具有小质量。
甚至可能有超越现行标准模型3个以外更多类型的中微子。
加拿大Sudbury中微子观测站(SNO)发布的第一批结果和日本超级神冈的实验结果,对丢失的太阳中微子进行的证据越来越多。
这两项实验均系国际合作,得到美国能源部的大力支持。
称为MINOS的长基线实验,利用费米实验室中微子主注入器工程建造的设备,寻找具有极小质量的中微子存在的证据。
费米实验室新的主注入器作为MINOS 实验的中微子源,实验的长基线从这里开始,探测器放在735公里之外的明尼苏达州北部原Soudan铁矿里。
(Soudan矿中现有1000吨探测器)参加MINOS实验的科学家们对从费米实验室出来的中微子和到达Soudan铁矿中的探测器的中微子的特性进行测量和比较。
这两个探测器中中微子相互作用的特点之别提供不同类型的中微子振荡的证据,因此得出中微子质量。
1995 年美国LANL的液体闪烁器中微子探测器(LSND)发现了谬子中微子变成电子中微子的证据。
费米国家实验室有一台探测器称为MiniBooNE,用来研究这一现象。
因为更强的中微子束流,它比LSND获得更多的数据。
MiniBooNE的中微子束流由比LSND束流短约10000倍强脉冲组成。
这大大提高了实验将来自自然产生宇宙线相互作用的束流感应中微子事例分开的能力。
现行的理论假设中微子根本就没有质量。
中微子具有质量要求对理论进行修改,它起码有助于解释构成90%以上宇宙的暗物质。
中微子质量以及其他所有轻子和夸克的来源,被认为是由因黑格斯玻色子传递的“黑格斯潮引起的独特相互作用。
这个玻色子是费米实验室TeV能级加速器大力寻找的目标。
如果找不到,可能会在CERN的LHC 上找到。
能形成重元素的核反应也能形成大量奇异的亚原子群,即中微子。
它们属于轻子粒子群,比如常见的电子,µ介子和τ介子。
因为中微子几乎不与普通物质发生相互作用,所以可以通过它们直接看到星体中心,要做到这一点,我们必须能够捕捉到它们并对它们进行研究,物理学家正在朝这个方向努力。
不久前,物理学家还认为中微子没有质量,但最近的进展表明,这些粒子可能也有些许质量,任何这方面的证据也可以作为理论依据,找出4种自然力量中的3种——电磁、强力和弱力——的共性,即使很小的重量也可以叠加,因为大爆炸留下了大量的中微子。
11、为了能与地球近平直参考系中的实际测量结果进行比较,必须将弯曲时空中对引力问题的计算换算成用平直时空中的标准尺和标准钟(或局部惯性系的标准尺和标准钟)来计量。
这在弯曲时空引力理论中被认为是基本原则,但目前广义相对论对具体问题计算的过程中却普遍地忽略了这个原则。
采用标准尺和标准钟计算的结果表明,水星近日点进动是实际观察值的4.8倍,而且方向相反,雷达波延迟只是观察值的53%,这样的结果显然是根本不可能的。
因此广义相对论实际上并未得到实验证实,除非爱因斯坦引力场方程描述的已经是平直时空中的结果,不是弯曲时空中的结果,但这与爱因斯坦弯曲时空引力理论的前提相矛盾。