相对论是谁提出的
爱因斯坦相对论发布时间
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爱因斯坦相对论是一种科学理论,它描述了时空结构和物质运动之间的关系。
该理论包括狭义相对论和广义相对论两个部分,分别于 1905 年和 1915 年被爱因斯坦提出。
1905 年,爱因斯坦发表了题为《论动体的电动力学》一文中提出狭义相对论,首次提出“四维时空”的概念,极大的改变了人们的时空观。
1915 年左右,爱因斯坦发表一系列论文给出了广义相对论概念,认为引力其实并不是一种“力”,而是一种时空效应,即物体的质量能够产生时空的弯曲。
至此,广义相对论的主体部分得以完成。
在提出相对论的过程中,爱因斯坦并不是一蹴而就的,而是通过多年的思考和实验研究逐步建立起来的。
他的相对论理论不仅深刻地改变了人们对时空和物质运动的认识,也为现代物理学的发展奠定了基础。
相对论的由来
相对论的由来
答:相对论是由阿尔伯特·爱因斯坦在20世纪初提出的,它包括狭义相对论和广义相对论两个版本。
狭义相对论主要描述物体在相对静止的参考系中的运动,而广义相对论则包括了引力和加速度等更为复杂的情况。
相对论的两个重要概念是:无论在任何参考系中,光速都是不变的,这一原理彻底颠覆了牛顿力学中的时间和空间观念;在相对论中,时间的流逝是相对的,不同的参考系会对时间的流逝产生不同的感知,比如在一个运动飞船上,时间似乎会比地球上的时间缓慢一些。
广义相对论还有一个重要的概念叫做“引力透镜效应”,这是指当光线穿过一个重力场非常强的物体时,光线的路径会发生偏转。
这一效应在天文学中被广泛使用,可以用来研究星系和黑洞等天体。
相对论对我们的生活有显著的影响,例如在GPS导航系统中,由于卫星的高速运动,时间膨胀和尺缩效应会影响,从而影响到导航的精度。
相对论简介:时空的弯曲
相对论简介:时空的弯曲相对论是现代物理学的重要分支,由爱因斯坦于20世纪初提出。
它是描述物质和能量在时空中运动的理论,引领了人类对宇宙本质的认识。
本文将介绍相对论的基本概念和原理,重点探讨时空的弯曲效应。
1. 狭义相对论狭义相对论是相对论的基础,主要研究非加速参考系下的物理现象。
其核心思想是:物理定律在所有惯性参考系中都具有相同的形式。
狭义相对论引入了两个重要概念:相对性原理和光速不变原理。
1.1 相对性原理相对性原理指出物理定律在所有惯性参考系中都具有相同的形式。
这意味着无论我们处于何种运动状态,物理规律都不会改变。
这一原理颠覆了牛顿力学中绝对时间和绝对空间的观念,提出了一种新的时空观念。
1.2 光速不变原理光速不变原理是狭义相对论的核心之一。
它指出光在真空中的速度是一个恒定值,与光源和观察者的运动状态无关。
这一原理对于描述光的传播和测量提供了基础,也为后续的相对论发展奠定了基础。
2. 广义相对论广义相对论是相对论的拓展,主要研究引力和时空的弯曲效应。
它在狭义相对论的基础上引入了引力场概念,并提出了著名的爱因斯坦场方程。
2.1 引力场和时空弯曲广义相对论认为引力是由物质和能量所产生的时空弯曲效应。
物质和能量使时空发生弯曲,而其他物体则沿着这个弯曲的时空路径运动。
这种时空弯曲被称为引力场,它决定了物体在引力作用下的运动轨迹。
2.2 爱因斯坦场方程爱因斯坦场方程是广义相对论的核心方程,描述了时空的几何结构和物质能量分布之间的关系。
它将时空的弯曲与物质能量的分布联系起来,形式简洁而优美。
爱因斯坦场方程的解决方法为我们研究引力现象提供了重要的工具。
3. 时空弯曲的实验证据相对论的理论预言在实验和观测中得到了广泛的验证。
以下是一些重要的实验证据:3.1 光的偏折爱因斯坦预言了光线在引力场中会发生偏折的现象。
1919年,英国天文学家艾登顿领导的观测团队通过观测日食期间恒星光线的偏折,验证了相对论的预言。
3.2 时间膨胀相对论预言物体在引力场中时间会变慢,这被称为时间膨胀效应。
思想政治教材中的『相对论』
思想政治教材中的『相对论』
相对论是物理学领域中一个重要而又极具挑战性的概念。
它是一种能够描述宇宙中物质彼
此相互作用的理论。
相对论最初由德国物理学家爱因斯坦提出,他于1905年在论文《特
殊相对论》中提出了这个概念的简要描述。
这篇论文被认为是标志着现代物理学发展的重
要一步。
相对论指的是物质行为受到不同情况影响而发生变化。
例如,当目标物体移动时,空间和
时间会发生变化。
根据相对论,不管是否存在参照系,物体的行为都会受到外界条件的影
响而发生变化,它既可以用作描述宇宙大爆炸过程,也可以用来描述黑洞等宇宙现象。
在思想政治教材中,相对论可以被引用来阐述人们在一定心理、社会和政治背景下的行为。
例如,社会形势的变化可能会引起个人行为的变化,而个人政治观点和思想也可能随着时
代的发展而变化。
因此,引用相对论的目的在于鼓励学生思考,不管是个人、社会还是政
治领域,在诸多外部因素的影响下,所有形式的行为都存在变化可能性,从而引导他们培
养正确的思想和行为方式。
简介相对论
简介相对论
相对论是现代物理学的理论基础之一。
论述物质运动与空间时间关系的理论。
20世纪初由爱因斯坦创立并和其他物理学家一起发展和完善,狭义相对论于1905年创立,广义相对论于1916年完成。
19世纪末由于牛顿力学和(苏格兰数学家)麦克斯韦(1831~1879年)电磁理论趋于完善,一些物理学家认为“物理学的发展实际上已经结束”,但当人们运用伽利略变换解释光的传播等问题时,发现一系列尖锐矛盾,对经典时空观产生疑问。
爱因斯坦对这些问题,提出物理学中新的时空观,建立了可与光速相比拟的高速运动物体的规律,创立相对论。
狭义相对论提出两条基本原理。
(1)光速不变原理。
即在任何惯性系中,真空中光速c都相同,与光源及观察者的运动状况无关。
(2)狭义相对性原理是物理学的基本定律乃至自然规律,对所有惯性参考系来说都相同。
广义相对论
爱因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:爱因斯坦的基于光速对所有的观察者(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。
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。
600千米的距离观看十倍太阳质量黑洞模拟图
在600千米的距离上观看十倍太阳质量的黑洞(模拟图),背景为银河系。
相对论时间空间和质量的相对性
相对论时间空间和质量的相对性相对论:时间、空间和质量的相对性相对论是由爱因斯坦提出的一种科学理论,彻底改变了我们对时间、空间和质量的认识。
它揭示出了时间、空间和质量之间的相互关系,并证明它们的属性是相对的,而不是绝对固定的。
本文将探讨相对论中时间、空间和质量的相对性。
时间的相对性相对论中的时间相对性是指时间的流逝速度受到运动状态的影响。
根据相对论的理论,当一个物体以接近光速的速度运动时,其所经历的时间会比静止的物体所经历的时间更慢。
这就是所谓的时间膨胀效应。
以太空旅行为例,如果一名宇航员在太空中以接近光速的速度航行一年后返回地球,他会发现地球上的时间已经过去了数十年。
这是因为相对于地球上的观察者而言,宇航员所经历的时间相对较慢。
时间的相对性揭示了物体运动对时间流逝的影响,打破了我们对时间的传统观念。
空间的相对性相对论中的空间相对性是指空间的长度也受到运动状态的影响。
当一个物体以接近光速的速度运动时,似乎发生了空间收缩现象,即物体的长度在运动方向上变短。
这种空间相对性可以通过双子星实验进行验证。
假设有一对双胞胎,其中一个留在地球上,另一个进行太空旅行,返回地球后两人进行对比。
由于太空旅行者相对于地球运动了一段时间,他会发现自己的双胞胎在运动过程中似乎变年轻了。
这是因为太空旅行者所经历的空间长度相对地球上的观察者而言发生了收缩。
质量的相对性相对论中的质量相对性是指质量也受到运动状态的影响。
当一个物体以接近光速的速度运动时,它的质量会增加。
这就是所谓的质量增加效应。
质量增加效应可以解释为质量和能量之间的等价性。
根据爱因斯坦的质能方程E=mc²,当物体的速度接近光速时,其能量也随之增加,从而导致质量的增加。
结论相对论的发现改变了人们对时间、空间和质量的理解。
时间、空间和质量不再是绝对的和固定的,而是相对于物体的运动状态而言的。
相对论的理论揭示了时间、空间和质量之间的密切联系和相互影响,拓宽了我们对宇宙的认知。
3分钟带你了解爱因斯坦相对论
3分钟带你了解爱因斯坦相对论
爱因斯坦是20世纪最著名的物理学家之一,他提出了许多重要的物理理论,其中最著名的就是相对论。
相对论是用来描述时间和空间的物理理论,它改变了我们对物理世界的
理解,并为之后的物理理论奠定了基础。
相对论包括两个部分:狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论最初由爱因斯坦在1905年提出,它主要是描述在不同速度下的物体对于时间和空间的感知差异。
广义相对论则是
在1915年提出,它对狭义相对论进行了进一步扩展,加入了引力场的概念。
狭义相对论中,爱因斯坦提出了两个重要的概念:光速不变原理和时空的相对性。
光
速不变原理指出,在任何惯性参照系中,光速都是不变的。
这个概念改变了牛顿力学中的
时间和空间概念,使得时间和空间变成了相互相关的概念。
时空的相对性则指出,在不同
的惯性参照系中,时间和空间的度量都是不同的,因此物体的速度也是相对的。
广义相对论则是在狭义相对论的基础上增加了引力场的概念。
爱因斯坦发现,空间不
是一个简单的背景,而是可以被重力场所弯曲。
这个概念被描述为“质量弯曲时空”,即
在重力场中,时空的曲率正比于质量的分布。
这些理论可以被应用于太阳系中的天体运动、引力透镜效应等实验上。
总的来说,相对论具有非常深远的影响,不仅改变了我们对时间和空间的理解,也影
响了量子力学和宇宙学等物理理论的发展。
它是现代物理学的基础之一,也是科学发展史
上的里程碑。
相对论的主要内容
相对论的主要内容
相对论是由爱因斯坦于20世纪初提出的一种新的物理学理论,它颠覆了牛顿力学的经典观念,改变了人们对时间和空间的认知。
相对论的主要内容包括以下几个方面:
一、狭义相对论
1. 相对性原理:所有的物理定律在不同参考系中都是相同的,没有绝对的参考系。
2. 时空的相对性:时间和空间不再是绝对的概念,它们的测量都取决于观察者的运动状态。
3. 光速不变原理:真空中的光速对所有观察者都是恒定的,与光源和观察者的相对运动状态无关。
4. 质能关系式:E=mc²,能量和质量之间的等价关系,表示质量可以转化成能量,能量也可以转化成质量。
二、广义相对论
1. 引力的等效原理:质量的存在会扭曲周围的空间,造成物体之间的相互作用。
2. 时空的弯曲:质量的分布会改变周围的时空结构,使得时间和空间都呈现出弯曲的状态。
3. 黑洞理论:由于质量超越了一定的临界值,会形成一个超引力的区域,使得任何物质和辐射都无法逃脱。
4. 引力波:由于质量的加速变化,会产生一种类似电磁波的引力波,可以用于探测和观测宇宙中的重大事件。
相对论的理论内容十分丰富和深刻,它不仅改变了人们对时间和空间的观念,也揭示了物质的本质和宇宙的奥秘,是现代物理学中的重要一环。
相对论的核心理论
相对论的核心理论相对论是物理学中的一项重要理论,它是由爱因斯坦提出,包含了狭义相对论和广义相对论两个部分。
狭义相对论主要是研究时空的相对性,而广义相对论则进一步探索了引力的本质和时空的弯曲。
本文着眼于相对论的核心理论,解释它们的原理和意义。
光速不变原理光速不变原理是相对论的重要基石,它表明任何惯性参考系中,光速恒定,即光速是一个独立的自然常数,而不受观测者的运动状态影响。
这个原理建立了一种新的物理学观念,即物理定律的形式和客观的物理现象不依赖于参考系的选择。
例如,假设一个光源以一定的速度向左移动,我们站在地面上观察到光源发出的光,他们在空气中的速度是光速。
而如果我们坐在光源上,向前看,则观察到的光仍然以同样的速度向左移动,而不是加上光源的速度。
这说明无论观察者运动还是静止,光速都是恒定不变的。
等效原理等效原理是广义相对论的核心思想,它指出惯性参考系中的自由落体和加速度运动之间是等效的。
即一个被引力作用的观测者,不能通过实验判断自己是在一个惯性系中因受到加速度而受到的力的作用,还是处在重力场中受到引力作用的影响。
这个原理启示了爱因斯坦发现引力不再是一种力的概念,而是一种曲率,即时空弯曲。
自由落体不过是沿着时空弯曲的轨迹运动,其运动路径看起来像是受到引力的影响。
因此,我们可以把引力理解为时空的曲率产生的效应。
时空弯曲相比于牛顿力学中的引力,狭义相对论引入了时空相对性,而广义相对论将引力重新定义为时空弯曲。
时空弯曲是一个把时间和空间结合在一起的概念,允许我们用一种新的方式来描述物质和能量的相互作用。
爱因斯坦提出的统一场理论是基于这种时空弯曲的理念建立的。
时空弯曲是如何产生的呢?据爱因斯坦的理论,一个物体的质量和能量会引起时空的弯曲。
如果把时空比喻成一个弹性网格,质量会在网格上面产生凹陷,这在物体周围会形成一种力,仿佛是一个拉力,导致物体向中心偏移。
这种描述是新奇的,因为我们将空间和时间看做了一个整体来考虑,描述相互作用的方式也变得更加简单清楚。
相对论对人类的贡献
相对论对人类的贡献相对论是由爱因斯坦提出的一种物理理论,它对人类的贡献是巨大而深远的。
相对论改变了人们对时间、空间和物质的认识,推动了科学技术的发展,影响了人类文化和社会的方方面面。
相对论对物理学的发展产生了重大影响。
相对论首次提出了光速不变原理,即光在真空中的速度是恒定的,与观察者的运动状态无关。
这一原理打破了牛顿力学的观念,揭示了光的特殊性质。
在相对论的基础上,爱因斯坦发展出了狭义相对论和广义相对论两个理论体系,解释了物体在高速运动和强引力场中的行为规律。
这些理论为解释宇宙中的奇异现象提供了新的思路,推动了粒子物理学、天体物理学等领域的研究,为人类对宇宙的认知打开了新的大门。
相对论对科学技术的发展起到了重要推动作用。
相对论的提出引发了许多关于时间、空间、能量等方面的深入思考和研究。
特别是狭义相对论中的时间相对性和长度收缩效应,为现代导航系统的精确定位提供了理论依据。
GPS全球定位系统就是利用相对论修正了时钟的差异,实现了高精度的定位。
此外,相对论的理论框架也为核能的利用提供了理论基础,使人类能够更加深入地探索和利用能源。
相对论对人类文化和社会的影响也是深远的。
相对论的提出打破了经典物理学的世界观,引发了人们对于时间、空间、真实性的重新思考。
这种思潮渗透到了文学、哲学和艺术等领域,推动了现代主义和后现代主义的兴起。
相对论对于人类的宇宙观和价值观产生了重要影响,使人们对于人类自身的地位和存在意义有了新的思考。
相对论的发展也推动了科学方法和科学思维的进步。
相对论的提出和验证过程中,需要严谨的实验设计和精确的数据处理,这促使科学家们更加注重实证和证伪,提高了科学研究的严谨性和可靠性。
相对论的思维方式也启发了人们对于复杂问题的分析和解决方法,强调整体观念和相互关联性。
相对论对人类的贡献是多方面的。
它不仅在理论物理学领域产生了深远影响,推动了科学技术的发展,而且影响了人类文化和社会的方方面面。
相对论的提出改变了人们对于时间、空间和物质的认知,为人类认识世界提供了新的视角和思考方式。
相对论的内容
相对论的内容
相对论是一门物理学科,首先由爱因斯坦提出。
它描述了物质和能量与时空的关系,即描述了物质和能量如何影响时空,以及时空如何影响物质和能量的运动。
相对论包含了两个部分,分别是特殊相对论和广义相对论。
特殊相对论是由爱因斯坦在1905年提出的,主要研究了高速物体的运动和物体的质量与能量之间的关系。
特殊相对论中最著名的方程式是质能方程E=mc²,它揭示了质量和能量相互转换的关系。
广义相对论是在1915年由爱因斯坦提出的,它主要研究了引力和时空之间的关系。
广义相对论描述了空间和时间的形变,展示了如何通过引力把物体拖降到另一个地方或东西,此类想法已经奠定了宇宙学的基础。
相对论科学理论难度较高,但是勤奋的科学家们还是用实实在在的实验和结果证明了相对论是一门有用的理论。
例如,卫星和GPS系统的精度必须使用相对论修正,否则精度无法达到要求。
并且,相对论还有助于深入了解宇宙和天文学,了解引力波等天体现象。
相对论的基本原理
相对论的基本原理相对论是由爱因斯坦在20世纪初创立的一项重要理论,它改变了我们对时间、空间和物质之间关系的认识。
相对论提出了一种新的描述物理现象的框架,它的基本原理涉及到了时空观念、相对运动和物质的质能转换等方面。
一、时空观念相对论的第一个基本原理是时空观念。
传统的牛顿力学认为时间和空间是绝对独立的,而相对论则认为时间和空间是相对的。
根据相对论的观点,时间和空间不再是独立存在的,而是构成了一个统一的时空框架。
在这个时空框架中,物体的运动会导致时间的延缩和空间的收缩,即著名的时间膨胀和长度收缩效应。
二、相对运动相对论的第二个基本原理是相对运动。
传统的牛顿力学认为物体的运动是绝对的,即物体的速度是相对于绝对静止的参考系来描述的。
而根据相对论的观点,物体的速度是相对于观察者的参考系来描述的。
这意味着物体的速度取决于观察者的位置和运动状态。
相对论提出了著名的光速不变原理,即光在真空中的传播速度是恒定的,不受观察者的运动状态的影响。
三、物质的质能转换相对论的第三个基本原理是物质的质能转换。
传统的牛顿力学认为质量和能量是独立的,而相对论则认为质量和能量之间存在着等价关系。
根据相对论的质能方程E=mc²,质量和能量可以相互转换。
这意味着物质在高速运动或高能环境下可以转化为能量,而能量也可以转化为物质。
这个原理被广泛应用于核能、核武器以及宇宙学研究等领域。
相对论的基本原理对我们对世界的认识产生了巨大的影响。
它揭示了时空的奇特性和物质的本质,为解释宇宙的起源和演化提供了新的理论框架。
相对论的成功还促进了现代物理学的发展,催生了许多重要的科学发现和技术应用。
通过深入研究相对论的基本原理,我们可以更好地理解和探索这个复杂而美妙的宇宙。
爱因斯坦的科学成就
爱因斯坦的科学成就一、相对论理论的创立在科学史上,阿尔伯特·爱因斯坦被广泛认为是最伟大的物理学家之一。
他最著名的科学成就之一便是相对论理论的创立。
1. 狭义相对论狭义相对论是爱因斯坦于1905年发表的一项革命性理论。
该理论主张时间和空间并不是绝对不变的,而是与观察者运动状态相关联。
也就是说,时间和空间可以随着观察者的运动而发生变化。
这个前所未有的概念地推翻了牛顿力学中关于时空观念的基础,让人们开始重新审视宇宙。
2. 广义相对论广义相对论则是爱因斯坦于1915年提出,并在之后多次修正和完善。
该理论进一步拓展了狭义相对论中关于时空曲率和引力场的思想。
根据广义相对论,质量和能量会弯曲时空,形成引力场,并且行星、恒星等物体围绕着引力场弧线运动。
这种弯曲时空描述了物体在引力场中运动的轨迹,被称为爱因斯坦场方程。
二、光电效应解释除了相对论理论外,爱因斯坦在解释光电效应方面的贡献也是不可忽视的。
光电效应是指当光照射到金属表面时,会产生电子排出的现象。
在19世纪末和20世纪初,科学家都无法解释这个现象。
而爱因斯坦在1905年提出了一种令人激动的解释:光子理论。
他认为光具有颗粒特性,由许多粒子组成,并拥有能量和动量。
当光照射到金属表面时,能量足够大的光子会将金属中束缚着的电子击出,并产生电流。
这一理论对于理解和应用于光电器件的发展起到了至关重要的作用。
事实上,基于爱因斯坦提出的光子假设,人们开发了很多利用光电效应构建的实际装置,如太阳能电池、摄像机、计算机等。
三、质能等价式爱因斯坦著名的公式E=mc²正式揭示了质能等价的原理。
这个公式表达了质量和能量之间的关系,其中E代表能量,m代表物体的质量,c²代表光速的平方。
在这个公式中,爱因斯坦提出了一个惊人的概念:物体具有隐含能量。
换句话说,物体的质量就是固定数量的能量。
他认为质能相互转化,并且质能越大,其对应的能力和影响力也越大。
这一发现不仅揭示了宇宙中物质和能量之间密切相连的本性,而且对核能释放、核反应堆、核武器等领域都产生了深远影响。
爱因斯坦的相对论已被证实是真的,但为什么相对论叫相对论,不叫绝对论?
爱因斯坦的相对论已被证实是真的,但为什么相对论叫相对论,不叫绝对论?相对论一词是从狭义相对论开始的。
相对论名字来源的故事1905年6月30日,爱因斯坦在《物理学纪事》上发表了他那篇著名的论文《论动体的电动力学》。
在这篇文章里,大量使用了“相对”这个词。
这篇论文招到了科学界同行的嘲笑,其中曾经大名鼎鼎的洛伦兹更是讥讽这篇论文为相对论。
爱因斯坦觉得这个名字还不错,后来就沿用了下来。
实际上,爱因斯坦一直喜欢把它的理论称作“相对性原理”(Relativity Principle)。
大概在1906年,马克斯·普朗克(Max Planck)最先把“相对性原理”改称作了“相对理论”(Relative Theory)。
后来,阿尔弗雷德·布赫雷尔(Alfred Bucherer)又稍微修改了一下措辞,把这个名字变成了“相对性的理论”(Theory of Relativity),也就是今天中文里所简称的“相对论”。
可能很多小伙伴并没有读过爱因斯坦这篇论文的原文,下面就让老郭带着大家一起简单的来回顾一下这篇震撼人心的理论巨作的部分内容。
这篇论文的开篇讲了一种“非对称”现象,即磁体和线圈产生感应电流仅仅基于它们之间的相对运动,但是在法拉第之后,对于感应电流却有两种不同的理论解释,它们分别对应于磁体运动和线圈运动。
“在这里,可观察的现象只同导体和磁体的相对运动有关,可是按照通常看法,这两个物体之中,究竟是这个在运动还是那个在运动,却是截然不同的两回事。
”这两者之间的区别乃是基于大多数科学家仍然秉持的一个信念,即存在着一种相对于以太的“静止”状态。
但是磁体-线圈的例子以及任何对光的观测都暗示,“在力学和电动力学现象中并没有什么性质对应于绝对静止概念”。
这促使爱因斯坦把相对性原理提升到“基本假设的地位”,认为在所有以恒定速度做相对运动的参照系中,力学定律和电动力学定律是一样的。
接下来,爱因斯坦又提出了作为理论前提的另一个基本假设;“不论发射体的运动状态如何”光速不会发生改变。
爱因斯坦的相对论
系的选择无增加。
它也可以用来解释核反应所释放的巨大能量,但它不是导致原子弹的诞生的原因。
而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞,与有些天文观测到的现象符合。
绝对时空观所谓时空观,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。
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.空间间隔也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。
寻找以太十九世纪中叶,麦克斯韦建立了电磁场理论,并预言了以光速C传播的电磁波的存在。
在十九世纪末,实验完全证实了麦克斯韦理论。
电磁波是什么?它的传播速度C是对谁而言的呢?当时流行的看法是整个宇宙空间充满一种连续介质叫做“以太”,光线和射电讯号是在以太中的波动。
完整理论需要的是仔细测量以太的弹性性质,为此,哈佛大学建立了杰弗逊实验室,整个建筑不用任何铁钉,以免干扰磁测量,然而因策划者忽视了褐红色转头中所含大量铁,预计实验无法如期进行。
到世纪之末,开始出现了和穿透一切以太的观念的偏差,如果认为地球是在一个静止的以太中运动,那么根据速度叠加原理,在地球上沿不同方向传播的光的速度必定不一样,但是实验否定了这个结论;如果认为以太被地球带着走,又明显与天文学上的一些观测结果不符。
就此,人们发现,这是一个充满矛盾的理论。
迈克尔逊莫雷的实验示意图1887年阿尔伯特·迈克尔逊和爱德华·莫雷利用光的干涉现象进行了非常精确的测量,仍没有发现地球有相对于以太的任何运动。
对此,洛仑兹(H.A.Lorentz)提出了一个假设,认为一切在以太中运动的物体都要沿运动方向收缩。
由此他证明了,即使地球相对以太有运动,迈克尔逊也不可能发现它。
爱因斯坦相对论
爱因斯坦相对论百科名片爱因斯坦相对论是关于时空和引力的基本理论,主要由爱因斯坦(Albert Einstein)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相对性原理,即物理定律与参照系的选择无关。
狭义相对论讨论的是匀速直线运动的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。
相对论颠覆了人类对宇宙和自然的常识性观念,提出了“时间和空间的相对性”,“四维时空”,“弯曲空间”等全新的概念。
狭义相对论提出于1905年,广义相对论提出于1915年。
目录[隐藏]§1、同时性的定义§2 关于长度和附间的相对性相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。
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领域。
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。
由于牛顿定律给狭义相对论提出了困难,即任何空间位置的任何物体都要受到力的作用。
因此,在整个宇宙中不存在惯性观测者。
爱因斯坦为了解决这一问题又提出了广义相对论。
狭义相对论最著名的推论是质能公式,它可以用来计算核反应过程中所释放的能量,并导致了原子弹的诞生。
而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞,也相继被天文观测所证实。
《相对论》是爱因斯坦所著的一部在世界科学理论界影响巨大的著作,主要包括狭义相对论和广义相对论原理的阐述,中文版本由周学政、徐有智编译,编译目录如下:·第一部分狭义相对论1.几何命题的物理意义2.坐标系3.经典力学中的空间和时间4.伽利略坐标系5.狭义相对性原理6.经典力学中所用到的速度相加原理7.光的传播定律与相对性原理的表面抵触8.物理学的时间观9.同时性的相对性10.距离概念的相对性11.洛伦兹变换12.量杆和时钟在运动时的行为13.速度相加原理:斐索试验14.相对论的启发作用15.狭义相对论的普遍性结果16.经验和狭义相对论17.四维空间·第二部分广义相对论1.狭义和广义相对性原理2.引力场3.引力场的思想试验4.惯性质量和引力质量相等是广义相对性公设的一个论据5.等效原理6.经典力学的基础和狭义相对伦的基础在哪些方面不能令人满意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.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样——应用到运动的物体上时,就要引起一些不对称,而这种不对称似乎不是现象所固有的。
相对论是谁提出的?
相对论是谁提出的?
相对论是爱因斯坦提出的,相对论是关于时空和引力的理论,依其研究对象的不同可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,它们共同奠定了现代物理学的基础。
相对论的意义
1.统一了牛顿力学和麦克斯韦电动力学两个体系,指出它们都服从狭义相对性原理,都是对洛伦兹变换协变的,牛顿力学只不过是物体在低速运动下很好的近似规律。
2.建立了完善的引力理论,而引力理论主要涉及的是天体。
到现在,相对论宇宙学进一步发展,而引力波物理、致密天体物理和黑洞物理这些属于相对论天体物理学的分支学科都有一定的进展,吸引了许多科学家进行研究。
相对论的基本原理和实验验证
相对论的基本原理和实验验证相对论是一门独具特色的物理学理论,由爱因斯坦于20世纪初提出。
相对论的基本原理包括狭义相对论和广义相对论,两者分别适用于相对运动和引力场的情况。
本文将介绍相对论的基本原理以及几个著名的实验验证。
1. 狭义相对论的基本原理狭义相对论的基本原理源于爱因斯坦对光速不变原理的思考。
即使在不同的参考系中,光速在真空中的传播速度都是恒定的。
根据这一原理,爱因斯坦提出了两个重要的理论基石:时间的相对性和长度的相对性。
相对论中的时间相对性指的是不同参考系中的时间流逝速度不同。
当两个物体相对运动时,它们的时间流逝速度会发生相对变化。
这种效应被称为时间膨胀。
一种著名的实验证明了时间膨胀的存在,即双子星实验。
假设有一对双胞胎,其中一个人飞离地球并以接近光速的速度飞行,然后返回地球。
结果表明,由于相对论效应,离开地球的双胞胎年龄相对于地球上的双胞胎来说要慢。
另一个狭义相对论中的基本原理是长度的相对性。
当物体相对运动时,其长度会发生压缩。
这种效应被称为长度收缩。
尽管在我们日常生活中无法感受到这种效应,但实验证明了它的存在。
例如,钟差实验中,两个相对运动的钟放置在静止状态的钟旁边。
结果显示,相对运动的钟因为长度收缩而比静止状态的钟慢。
2. 广义相对论的基本原理广义相对论基于弗里德曼提出的弯曲时空的概念,它描述了物体在强引力场中的运动。
广义相对论的核心原理是质量和能量会弯曲时空,从而影响到物体的运动轨迹。
广义相对论的一个重要预言是引力透镜效应。
引力透镜是指质量大的物体会弯曲周围的时空,类似于透镜将光线偏折一样。
这意味着光线经过质量大的物体附近时会发生偏折。
这一效应在1919年的日食观察中首次得到了验证,并且获得了公认。
除了引力透镜效应,还有一个重要的实验证明了广义相对论的存在,即时间延展效应。
根据广义相对论,强引力场中的时间流逝速度要比弱引力场中的时间流逝速度慢。
这一效应在1962年的实验中首次实验证实。
玻尔根据爱因斯坦广义相对论得出
玻尔根据爱因斯坦广义相对论得出
玻尔根据爱因斯坦广义相对论得出
爱因斯坦广义相对论,又称相对论,是20世纪最重要的理论之一,由经典物理学家阿尔伯特·爱因斯坦于1905年开创性地提出的。
该理论将宇宙的时间和空间合并到一起,形成了时空的总称。
相对论表明,在不同的相对运动条件下,特定事件的重要性会发生变化。
从客观的角度来看,只有一种客观的宇宙时间,而其另一个方面的“主观的” 是一个概念,它注明我们观察宇宙的方式。
该理论由爱因斯坦在1907年提出,包括:相对论地平、相对论统一、速度光限制、时空平行变换、广义相对论等。
玻尔大胆地推翻经典物理学的观点,得出“仿射变换”这一概念,指出“相对性”的概念对物理学的认识有着巨大的影响。
他还发现,客观宇宙时间可以转换为不同的主观观察时间,而主观观察是通过相对运动来实现的。
爱因斯坦最重要的贡献之一,就是广义相对论,它拓展了经典物理学的观点,为现代物理学研究提供了完整的数学证明。
它还揭示了宇宙时间和空间的关系,以及施加改变的内在原理,提供了独特的机会,去探讨宇宙的运行机制。
相对论的发现,使现代物理学家们能够从前所未有的角度去观察并研究宇宙的运行机制,这仅仅是爱因斯坦关于相对论的历史贡献中的一小部分。
相对论是谁提出的?
相对论是谁提出的?
相对论是20世纪杰出的物理学家阿尔伯特·爱因斯坦提出的。
相对论是关于时空和引力的理论,依其研究对象的不同可分为狭义相对论和广义相对论。
爱因斯坦在他1905年的论文《论动体的电动力学》中介绍了狭义相对论。
相对论的应用
1.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。
2.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(-7.2μs/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(+45.9μs/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。
3.全球卫星定位系统的算法本身便是基于光速不变原理的,若光速不变原理不成立,则全球卫星定位系统则需要更换为不同的算法方能精确定位。
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相对论是谁提出的
试题:
相对论是由谁提出的?
A.爱因斯坦
B.牛顿
c.霍金
D.达尔文
答案:(A)。
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相对论是关于时空和引力的基本理论,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取无关。
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(惯系参照系)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。
相对论提出了“时间和空间的相对性”“四维时
空”“弯曲空间”等概念。
狭义相对论最著名的推论是质能公式,它能够用来计算核反应过程中所释放的能量,并导致了原子弹的诞生。
而广义相对论预言的引力透镜和黑洞,也被天文观测证实。
提出过程
除了量子理论以外,1905年刚刚得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的引发了二十世纪物理学的另一场革命。
研究的是物体的运动对光学现象的影响,这是当时经典物理学应对的另一个难题。
电磁波-内部结构模型图十九世纪中叶,麦克斯韦建立了电磁场理论,并预言了以光速c传播的电磁波的存在。
到十九世纪末,实验完全证实了麦克斯韦理论。
电磁波是什么?它的传播速度c是对谁而言的呢?当时流行的看法是整个宇宙空间充满一种特殊物质叫做“以太”,电磁波是以太振动的传播。
但人们发现,这是一个充满矛盾的理论。
如果认为地球是在一个静止的以太中运动,那么根据速度叠加原理,在地球上沿不一样方向传播的光的速度必定不一样,但是实验否定了这个结论。
如果认为以太被地球带着走,又明显与天文学上的一些观测结果不符。
1887年迈克尔逊和莫雷利用光的干涉现象进行了十分精确的测量,仍没有发现地球有相对于以太的任何运动。
对此,洛仑兹提出了一个假设,认为一切在以太中运动的物体都要沿运动方向收缩。
由此他证明了,即使地球相对以太有运动,迈克尔逊也不可能发现它。
爱因斯坦从完全不一样的思路研究了这一问题。
他指出,只要摒弃牛顿所确立的绝对空间和绝对时间的概念,一切困难都能够解决,根本不需要什么以太。
电磁场理论
1887年迈克尔逊和莫雷利用光的干涉现象进行了十分精确的测量,仍没有发现地球有相对于以太的任何运动。
对此,洛仑兹提出了一个假设,认为一切在以太中运动的物体都要沿运动方向收缩。
由此他证明了,即使地球相对以太有运动,迈克尔逊也不可能发现它。
爱因斯坦从完全不一样的思路研究了这一问题。
他指出,只要摒弃牛顿所确立的绝对空间和绝对时间的概念,一切困难都能够解决,根本不需要什么以太。
爱因斯坦提出了两条基本原理作为讨论运动物体光学现象的基础。
第一个叫做相对性原理。
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,它不依靠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,光速就应不一样。
爱因斯坦认为,要承认这两个原理没有抵触,就务必重新分析时间与空间的物理概念。
经典力学中的速度合成法则实际依靠于如下两个假设:
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,那么这两条假设都务必摒弃。
这时,对一个钟是同时发生的事件,对另一个钟不必须是同时的,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坐标系中一个事件能够用三个空间坐标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′能够透过一组方程由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,带撇的空时变量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先完全相同的形式。
人们称之为普遍的自然定律对于洛仑兹变换是协变的。
这一点在我们探索普遍的自然定律方面具有十分重要的作用。
此外,在经典物理学中,时间是绝对的。
它一向充当着不一样于三个空间坐标的独立主角。
爱因斯坦的相对论把时间与空间联系起来了。
认为物理的现实世界是各个事件组成的,每个事件由四个数来描述。
这四个数就是它的时空坐标t和x、y、z,它们构成一个四维的连续空间,通常称为闵可夫斯基四维空间。
在相对论中,用四维方式来考察物理的现实世界是很自然的。
狭义相对论导致的另一个重要的结果是关于质量和能量的关系。
在爱因斯坦以前,物理学家一向认为质量和能量是截然不一样的,它们是分别守恒的量。
爱因斯坦发现,在相对论中质量与能量密不可分,两个守恒定律结合为一个定律。
他给出了一个著名的质量-能量公式:E=mc,其中c为光速。
于是质量能够看作是它的能量的量度。
计算证明,微小的质量蕴涵着巨大的能量。
这个奇妙的公式为人类获取巨大的能量,制造原子弹和氢弹以及利用原子能发电等奠定了理论基础。