牛顿与爱因斯坦没有“对”与“错”

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牛顿力学与爱因斯坦力学异同点

牛顿力学与爱因斯坦力学异同点

牛顿力学与爱因斯坦力学异同点引言:牛顿力学和爱因斯坦力学都是物理学中的两个重要学科,分别由英国科学家牛顿和德国科学家爱因斯坦创立。

牛顿力学是经典力学的基础,适用于中低速和小质量的物体运动,而爱因斯坦力学则是相对论力学的基础,适用于高速和大质量的物体运动。

本文将对牛顿力学和爱因斯坦力学的异同点进行探讨。

一、牛顿力学和爱因斯坦力学的核心理论1. 牛顿力学核心理论:牛顿力学的核心理论是牛顿三定律,分别是惯性定律、动量定律和作用-反作用定律。

惯性定律指出物体在无外力作用下保持静止或匀速直线运动;动量定律指出物体的动量随时间的变化率等于作用在物体上的力;作用-反作用定律指出两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。

2. 爱因斯坦力学核心理论:爱因斯坦力学的核心理论是相对论,包括狭义相对论和广义相对论。

狭义相对论主要研究高速运动物体的时空变换,引入了相对论性的动量和能量概念,弥补了牛顿力学中的不足;广义相对论则是对引力的理论解释,提出了引力是时空弯曲的结果。

二、牛顿力学与爱因斯坦力学在力的描述上的异同1. 牛顿力学的力学描述:牛顿力学中的力是作用在物体上的推动或阻碍物体运动的作用,可以通过质量和加速度的乘积来描述。

牛顿力学中的力是矢量,具有大小、方向和作用点。

力的合成遵循矢量的几何法则,可以通过力的合成和分解来计算物体的运动状态。

2. 爱因斯坦力学的力学描述:爱因斯坦力学中的力并不是直接描述物体的运动状态,而是描述物体在时空中的运动轨迹。

爱因斯坦力学中的力是通过引力场的弯曲来产生的,物体沿着时空的弯曲轨迹运动。

爱因斯坦力学中的力是曲率的结果,物体受到的力与其所处的时空几何有关。

三、牛顿力学与爱因斯坦力学对时间和空间的认识上的异同1. 牛顿力学对时间和空间的认识:牛顿力学中的时间和空间是绝对的,独立于物体的运动状态。

时间是一个普遍的测量尺度,空间是一个三维的欧几里德空间。

牛顿力学中的时间和空间是分离的,物体的运动只与时间和空间的变化有关,而与物体自身无关。

场论中的牛顿万有引力定律与爱因斯坦广义相对论的对比研究

场论中的牛顿万有引力定律与爱因斯坦广义相对论的对比研究

场论中的牛顿万有引力定律与爱因斯坦广义相对论的对比研究牛顿万有引力定律和爱因斯坦广义相对论是两个重要的物理理论,它们对于解释宇宙中的引力现象起到了关键作用。

本文将对这两个理论进行对比研究,探讨它们的异同以及对物理学的影响。

牛顿万有引力定律是牛顿在17世纪提出的一种描述物体间引力相互作用的定律。

根据牛顿的定律,两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

这个定律成功地解释了行星运动、天体轨道等现象,并成为经典物理学的基础之一。

然而,牛顿的引力定律并不适用于所有情况。

在极端的情况下,比如黑洞或高速运动的物体,牛顿的定律无法提供准确的描述。

因此,爱因斯坦在20世纪提出了广义相对论,对牛顿定律进行了修正。

爱因斯坦广义相对论是一种描述引力的几何理论。

根据广义相对论,物质和能量会扭曲时空的几何结构,形成引力场。

物体在引力场中运动时,会沿着弯曲的时空轨迹运动。

广义相对论成功地解释了一些牛顿定律无法解释的现象,如水星轨道的进动和引力透镜效应等。

与牛顿定律相比,广义相对论的描述更加准确和全面。

它提供了对引力现象的更深入理解,解释了黑洞和宇宙膨胀等复杂现象。

广义相对论还预言了引力波的存在,并在2015年被实验观测到,这是对爱因斯坦理论的重要验证。

然而,广义相对论也存在一些问题和局限性。

首先,它无法与量子力学相统一,无法提供对微观世界中引力的准确描述。

其次,广义相对论对于宇宙的起源和结构也无法给出明确的答案。

这些问题仍然是物理学家们研究的热点领域。

尽管广义相对论在某些情况下取代了牛顿定律,但在日常生活中,牛顿定律仍然是我们理解和描述物体运动的重要工具。

牛顿定律简洁而直观,适用于大部分宏观物体的运动。

只有在极端情况下或需要更高精度时,我们才需要使用广义相对论。

总的来说,牛顿万有引力定律和爱因斯坦广义相对论是两个重要的物理理论,它们对于解释引力现象起到了关键作用。

牛顿定律适用于大部分情况,而广义相对论提供了更精确和全面的描述。

牛顿当初的时间观是错的!爱因斯坦告诉你真相!

牛顿当初的时间观是错的!爱因斯坦告诉你真相!

同志们,今天我们来讨论一下人类对现实世界的认识中最大的一个错误,也是这个世界给我们制造的一个幻觉。

时间这个概念我们每天都在使用,而且时时刻刻都在运用,但是当物理学发展到现在,我们突然发现这个概念实际上根本不存在。

最初,牛顿曾说过时间是宇宙的一个基本结构,是一个单向且不可逆的维度。

在那个时代,大多数人的基本认知也是如此。

大家普遍认为,自从宇宙形成以来,时间一直以一个恒定不变的速度流逝。

然而,直到爱因斯坦的相对论问世之后,这种观念被彻底颠覆了。

狭义相对论指出,时间的流逝速度并非恒定不变,而是随速度的增加而减慢。

这个结论是如何得出的呢?是因为科学家们发现了另一个颠覆人类认知的事实,即光速是恒定不变的。

假设有一辆小汽车,它以80英里/小时的速度行驶,而我站在原地观察,它就从我身边呼啸而过,速度就是80英里/小时。

如果我也有一辆汽车,我以80英里/小时的速度追赶它,那么在我的视角中,它对于我来说就停止了移动。

然而,光速却不遵循这个规律。

就如同地球在宇宙中高速运行,但无论光是从前方接近、后方追赶还是从各个方向照射过来,它的测量速度始终是每秒300,000公里。

现在存在一个问题,假设有一艘超级快的飞船,它的速度甚至可以达到29.99999万公里/秒,只比光速慢一丁点。

那么,有一天你喝点酒和手电筒比赛,不,你不是要挡住我,今天我只是要把一个电棍插进去,你才不会振动,你凭什么和我比赛呢?然后,你拿出飞船的钥匙准备启动飞船,你一启动,手电筒也打开了,加油向上飞,而我呢,我则用一个高速摄像机在我的视角中观察你,你和手电筒里的光几乎是并行的,然后光速慢慢超过了你,我观察了一个多小时,最后这束光才完全超过了你并飞走了。

但是对于你来说,事情是完全不同的,因为根据光速不变的原理,无论你的速度有多快,你看到的光速还是光速,一开关手电筒,那束光就瞬间消失了。

所以,我们其实观察到的是同一个过程,即光超过了你,但我在那里观察了一个多小时,而对于你来说,只是一瞬间的事情。

高二历史相对论与量子论试题答案及解析

高二历史相对论与量子论试题答案及解析

高二历史相对论与量子论试题答案及解析1.爱因斯坦创立的相对论与牛顿力学的关系,比较正确的说法是()A.前者完全否定了后者B.前者发展了后者C.前者发展和概括了后者D.前者融化了后者【答案】C【解析】本题主要考查学生运用所学知识解决问题的能力。

尊重材料是做对历史题目的唯一秘籍。

而通过材料不难发现,爱因斯坦创立的相对论与牛顿力学的关系不是否定与否定的关系,而是继承和发展的关系,二者看上去是矛盾的,但是二者研究的领域不同,所以并不矛盾。

所以比较正确的说法是前者发展和概括了后者。

【考点】近代科学技术·经典力学·爱因斯坦创立的相对论与牛顿力学的关系2.牛顿:“我之所以比别人看得更远,是因为我站在巨人的肩膀上。

”20世纪初“站在”牛顿肩膀上观察时空,且比他“看得更远”的科学巨人是 ()A.门捷列夫B.达尔文C.诺贝尔D.爱因斯坦【答案】D【解析】本题主要考查学生阅读材料,抓住关键信息及知识的运用能力,解题时注意题干中的时间限制“20世纪初”,站在“牛顿肩膀”上,而且是“观察时空”,由此联系已学知识可知只能是爱因斯坦。

因为他在经典力学基础上进一步发展了牛顿力学体系,提出相对论。

故选D。

【考点】近代科学技术·经典力学·爱因斯坦3.激光是20世纪以,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一项重大成就,被称为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”等。

这一发明主要与谁的科学理论有关A.伽利略B.牛顿C.法拉第D.爱因斯坦【答案】D【解析】1917年爱因斯坦提出了一套全新的技术理论“光与物质相互作用”,成为激光发明的理论基础。

这是其对物理学的重要贡献之一,故选D。

【考点】近代科学技术••经典力学•爱因斯坦。

4.某一理论“使人们的认识由低速领域扩大到高速领域,由宏观领域延伸到宇宙领域,人们第一次深刻地认识到时间、空间和物质的运动相互依赖”这一理论指的是A.牛顿的经典力学B.达尔文的进化论C.爱因斯坦的相对论D.普朗克的量子论【答案】C【解析】本题主要考查学生准确解读材料信息的能力,材料中文字“使人们的认识由低速领域扩大到高速领域,由宏观领域延伸到宇宙领域,人们第一次深刻地认识到时间、空间和物质的运动相互依赖”描述的是爱因斯坦相对论的特征和作用,所以答案选C,A B D三项理论的特征与上述题意特征不符。

第二十二天相对论时空观与牛顿力学的局限性

第二十二天相对论时空观与牛顿力学的局限性

第二十二天:相对论时空观与牛顿力学的局限性相对论时空观与牛顿力学的局限性的内容的考点:1、经典力学的局限性;2、经典相对性原理;3、狭义相对论的两个基本假设;4、“同时”的相对性;5、长度的相对性;6、时间间隔的相对性及其验证;7、相对论速度变换公式;8、相对论质量。

知识点1:相对论时空观与牛顿力学的局限性一、牛顿力学时空观绝对时空观(牛顿力学时空观):时间和空间都是独立于物体及其运动而存在的。

该观点认为时间和空间是相互独立的。

不同参考性系之间的速度变换关系满足伽利略变换,比如河中的水以相对于岸的速度v 水岸流动,河中的船以相对于水的速度v 船水顺流而下,则船相对于岸的速度为v 船岸=v 船水+v 水岸。

二、相对论时空观19世纪,英国物理学家麦克斯韦根据电磁场理论预言了电磁波的存在,并证明电磁波的传播速度等于光速c 。

1887年迈克耳孙—莫雷实验以及其他一些实验表明:在不同的参考系中,光的传播速度都是一样的!这与牛顿力学中不同参考系之间的速度变换关系不符。

爱因斯坦两个假设:在不同的惯性参考系中,物理规律的形式都是相同的;真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的。

相对论的两个效应:时间延缓效应:如果相对于地面以v 运动的惯性参考系上的人观察到与其一起运动的物体完成某个动作的时间间隔为Δτ,地面上的人观察到该物体在同一地点完成这个动作的时间间隔为Δt ,那么两者之间的关系是Δt =Δτ1-(v c )2。

Δt 与Δτ的关系总有Δt >Δτ,即物理过程的快慢(时间进程)与运动状态有关。

长度收缩效应:如果与杆相对静止的人测得杆长是l 0,沿着杆的方向,以v 相对杆运动的人测得杆长是l ,那么两者之间的关系是l =l 01-(v c)2。

l 与l 0的关系总有l <l 0,即运动物体的长度(空间距离)跟物体的运动状态有关。

低速运动:通常所见物体的运动,如投出的篮球、行驶的汽车、发射的导弹等物体皆为低速运动物体。

牛顿与爱因斯坦

牛顿与爱因斯坦

经典力学总结了低速物体的运动规律,它反映了牛顿的绝对时 空观。绝对时空观认为时间和空间是两个独立的观念,彼此之间 没有联系,分别具有绝对性。绝对时空观认为时间与空间的度量 与惯性参照系的运动状态无关。 牛顿认为“绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着,而a且 由于其本性而均匀地、与任何其他外界事物无关地流逝着”; “绝对的空间,就其本性而言,是与外界任何事物无关而永远是 相同的和不动的”。这就是牛顿力学的“绝对时间”和“绝对空 间”。
那些年,
我们崇拜的科学巨星
同样的眼神,不同的世界
艾萨克· 牛顿
国籍:英格兰 出生地:英格兰 林肯郡 出生日期:1964年1月4 逝世日期:1727年3月31日 职业:科学家,物理学家,数学家, 哲学家 荣誉:英国皇家学会会长、法国科 学院会员 个人简历:牛顿1661年进入剑桥大 学三一学院,1665年因鼠疫回到家 乡,1669年任卢卡斯讲座教授, 1672年,29岁的牛顿当选为皇家学 会会员,1689年当学国会中的大学 代表。作为国会议员,牛顿逐渐开 始疏远给他带来巨大成就的科学。 1703年担任皇家学会会长,1705年 牛顿被封为贵族。
这三个非常简单的物体运动定律,为力学奠定了坚实的基 础,并对其他学科的发展产生了巨大影响。第一定律的内 容伽利略曾提出过,后来R.笛卡儿作过形式上的改进,伽 利略也曾非正式地提到第二定律的内容。第三定律的内容 则是牛顿在总结C· 雷恩、J· 沃利斯和C· 惠更斯等人的结果之 后得出的。
牛顿是万有引力定律的发现者。在开普勒行星运动定律 以及其他人的研究成果上,他用数学方法导出了万有引力 定律。 牛顿把地球上物体的力学和天体力学统一到一个 基本的力学体系中,创立了经典力学理论体系。正确地反 映了宏观物体低速运动的宏观运动规律,实现了自然科学 的第一次大统一。

《爱因斯坦》读后感

《爱因斯坦》读后感

爱因斯坦》读后感《爱因斯坦》读后感《爱因斯坦》读后感1我特别的喜欢《爱因斯坦的人生方程》里的“广义相对论”诞生这一章。

在这一章中充分的展现了爱因斯坦大胆的这种性格。

爱因斯坦竟然敢对17世纪科学界(牛顿那个时代)的巅峰发起冲击,在爱因斯坦那个年代是没有人敢对牛顿的万有引力的理论做补充,因为大家认为牛顿的万有引力的理论是十分的周全的,但爱因斯坦居然敢对牛顿的理论发起攻击,这可以想象爱因斯坦是如此的大胆。

而且爱因斯坦是个不怕失败的人。

在科学的研究上,是要常常遭遇到失败和因为理论的缺点而遭受别人的嘲讽的,而爱因斯坦却是个不理会这些事情的人,爱因斯坦是不会因为失败而抬不起头,如果自己的理论遭到人们以及其他科学家的否认时,爱因斯坦绝对不会因此而丧去信心的,反而会更加努力的去补充自己理论不足的地方。

爱因斯坦在思考的时候是十分的认真的,绝不容忍有人干扰他的思考。

有一次爱因斯坦的妹妹打扰了正在深思的爱因斯坦,结果爱因斯坦大怒,打了他自己的妹妹,可想而知他的认真劲啊!我真佩服爱因斯坦能这么这么的认真,而且还是在小时候,换是我,我早就跑出去跟别人玩了。

爱因斯坦的认真劲,勤奋劲和不怕失败的精神才造就了爱因斯坦的成功。

《爱因斯坦》读后感2在您十二岁那年,你的叔叔雅布给你画了一个直角三角形,标上a、b、c,并且对他说:“这是著名的毕达哥拉斯定理,在古老的中国中,由人早就证明了,现在看你能不能证明,这个问题深深的把爱因斯坦您深深的吸引了。

整整三个星期,你茶饭不思、简直到了废寝忘食的地步,只要您一有空就绞尽脑汁思考这个问题。

果然,老天不负有心人,您总于有了思考结出的果实,您证明了这条定理,得到叔叔的夸奖。

从这个故事中,我知道只要针对某一个问题,把所有的心思又投入进去,简直到了废寝忘食的地步使中就会有答案了这就是你成功的原因。

从中我联想到,有一次爸爸出了一个问题给我,这个问题真让我绞尽脑汁,晚上时,再当爸爸问我时,我就一笑置之。

牛顿绝对时空观和爱因斯坦相对论时空观的统一

牛顿绝对时空观和爱因斯坦相对论时空观的统一

牛顿绝对时空观和爱因斯坦相对论时空观的统一殷业上海师范大学信息与机电工程学院,上海200234yinye@摘要:时空观是物理理论的基石,也是自然科学的基石,因为存在的一切都发生在一定的时间和空间之中。

从亚里士多德、伽利略、牛顿到爱因斯坦,每一个伟大的物理学家都对时间和空间是什么做过回答,但这些答案还不是最终答案。

本文分析了历史上存在的各种时空观,从笛卡尔的“物质空间”思想出发重新审视了时间和空间的关系,通过分析说明:不同的“物质空间”中时间是不同的,从而获得了对牛顿绝对时空观和爱因斯坦相对时空观的统一认识。

关键词:虚空;物质空间;绝对时间;相对时间;相对论;牛顿力学中图分类号:O412 文献标识码:A0. 引言时空观是物理理论的基石,也是自然科学的基石,因为存在的一切都发生在一定的时间和空间之中。

从亚里士多德、伽利略、牛顿[1]到爱因斯坦[2],每一个伟大的物理学家都对时间和空间是什么做过回答,但他们的答案还不是最终答案。

以上四位伟人对时空的答案,有一个共同点,就是时间和空间只有一种,但以笛卡尔的“物质空间”思想[3,4,14]为基础的时空观中,时间和空间可分成两种,一种是“虚空”中的时间和空间,对应“牛顿的绝对时间和空间”,另一种是“物质空间”中的时间和空间,对应“爱因斯坦的相对时间和空间”,前一种时间是空间无关的,后一种时间是空间相关的,所以在“物质空间时空观”中牛顿的绝对时空观和爱因斯坦的相对时空观可以得到了统一,下面我们对这两种不同的时间和空间的有关问题进行讨论。

1. 虚空和物质空间牛顿在“原理”[1]中阐述的绝对空间是:“绝对空间就其自身特性与一切外在事物无关,处处均匀,永不移动”。

牛顿的绝对空间有如下几层含义,(1)绝对空间是真实感知空间的抽象;我们可以设想一个玻璃围成的正方体,假设这个玻璃正方体相对绝对空间静止,将玻璃正方体中的所有物质抽去(包括引力场),并让玻璃壁变得无限薄,并最终消失,这样得到的玻璃正方体围成的空间,就是绝对空间。

2020年智慧树知道网课《数学眼光看道家》课后章节测试满分答案

2020年智慧树知道网课《数学眼光看道家》课后章节测试满分答案

第一章测试1【单选题】(1分)《道德经》的主要内容是什么?A.怎样在终南山修道成为神仙B.作广告推销仙丹C.图书管理员考试指南D.怎样认识客观规律来指导行动2【单选题】(1分)庄子是什么人?A.古代哲学家,《逍遥游》的作者B.庄园主,农家乐的发明者C.修炼成仙的蝴碟D.古代军事家,逍遥派武功的创始人3【单选题】(1分)关于数学与哲学的关系,如下哪句话不对:A.老子和庄子是数学家B.老子和庄子是哲学家C.哲学可以帮助理解数学D.数学可以帮助理解哲学4【单选题】(1分)中国女子排球队在2016年奥运会荣获冠军,下一届奥运会能否夺冠?如下哪句话比较符合老子“知不知上”的原意?A.由于我们是2016年奥运会冠军,所以下一届一定是冠军。

B.圆的,谁得冠军全靠运气,不必认真训练,只要听天由命C.谁说我们下一届不是冠军,就是给我们抹黑,必须向我们赔礼道歉D.虽然我们上一届是冠军,但还有缺陷需要弥补,下一届才有可能卫冕夺冠5【单选题】(1分)牛顿运动定律奠定了物理学的基础,却又被爱因斯坦修正了.这说明了:A.牛顿被爱因斯坦颠覆了B.牛顿与爱因斯坦谁对谁错,应该由微信群友投票决定C.人类对客观规律的认识只能一步步前进,牛顿前进了一步,爱因斯坦又前进了一步,永无止境D.全世界被牛顿骗了几百年第二章测试1【单选题】(1分)以下哪句话最接近老子说”道可道,非常道”的原意:A.能够说出来的,是人类已经认识到的规律,与真正的规律总是有差距.B.道不能说出来,所以根本不存在.C.永恒不变的客观规律是说不出来的,所以没法学习.D.可以走的道路,经常堵车不畅通2【单选题】(1分)以下哪句话最接近老子说”人法地,地法天,天法道”的原意:A.人制定法律管土地,土地办法管天,天神的法律管所有的道理B.皇帝管地,玉皇大帝管天C.天、地、人的行为都要遵从客观规律D.圣人制定法规管理天、地、人3【单选题】(1分)以下哪件事不体现老子说“有生于无”的道理。

爱因斯坦和牛顿为什么最终都信神

爱因斯坦和牛顿为什么最终都信神

爱因斯坦对“神”的看法发人深省。
在一次访谈中,爱因斯坦说:“有些人认为宗教不合乎科学道理。我是一位研究科学的人,我深切知道,今天的科学只能证明某种物体的存在,而不能证明某种物体不存在。因此如果我们现在还不能证明某种物体的存在,并不能断定它就是不存在。”
爱因斯坦进一步举出发现“原子核”的例子说:“譬如若干年前,我们未能证明原子核的存在,假如当时我们贸然断定原子核不存在,则在今天看来,不就犯了天大的错误吗?”
访谈最后,爱因斯坦说到他相信“神”的存在:“因此,今天科学没有把神的存在证明出来,是由于科学还没有发展到那种程度,而不是神不存在。总而言之,人的五种感觉是有限制的,无法感觉出神的存在,科学也无法否认神的存在。因此,我们应该确信神的存在。”
哈雷是牛顿的好友,英国著名天文学家,哈雷彗星的轨道就是他所推算的,他不相信宇宙中一切的天体是神创造的。有一次,牛顿造了一个太阳系模型,中央是一个镀金的太阳,四周各大行星各照各的位置排列整齐,一拉曲柄,各星球立即按照自己的轨道和谐的转动,形象非常的美妙。有一天,哈雷来访,看到这个模型,玩弄了好久,惊叹不已,立刻问这是谁造的。牛顿回答说,这个模型没有人设计和制造,只不过是偶然间各种材料凑巧碰在一起而形成的。哈雷说,无论如何必定有人造它,并且是位天才。
牛顿这样评价自己的科学成就,只不过是在“追随神的思想”,“照神的思想去思想而已”。他总结对宇宙万物的看法说:“宇宙万物,必定有一位全能的神在掌管、统治。在望远镜的末端,我看到了神的踪迹。”
爱因斯坦最为敬佩的科学家是牛顿。他曾谦虚地表示:“真正伟大的科学家是牛顿,我只不过将牛顿在计算上的错误加以修正而已。”爱因斯坦和牛顿一样,也认为宇宙法则是“上帝”的杰作”,是“神”在安排星球运行的力量。
有一天,有位记者访问爱因斯坦,请他发表对宗教及神存在问题的看法。正好,爱因斯坦刚送走一位客人。爱因斯坦问:“记者先生,您是否知道是谁将咖啡杯等物放于此处的?”记者答道:“自然是阁下。”爱因斯坦接着说:“小如咖啡杯等物,尚且需要一种力量来安排;那么您想一想,宇宙拥有多少星球,而每一星球均按一定轨道运行无间,这种安排运行力量的即是神。”

牛顿力学和爱因斯坦相对论

牛顿力学和爱因斯坦相对论

牛顿力学和爱因斯坦相对论在378年前的1月4日,牛顿出生了,牛顿留给了人类一个牛顿力学的礼物,牛顿力学是最早的定律,描述了我们周围的世界是如何工作的以及周围物体如何运动。

自那时以来,物理学发展起来,今天,我们有了奇妙的广义相对论。

牛顿力学和爱因斯坦相对论,都是当代物理的重要组成部分,我们仍在探索有关宇宙的未解事物。

这里,我们简要比较一下牛顿力学和爱因斯坦相对论。

在17世纪,牛顿提出了一系列规则和方程式,描述了我们周围的物理世界,这是我们在学校所学习的牛顿三个运动定律。

第一定律即惯性定律指出,除非有外力作用于物体,否则物体将保持静止或运动状态;第二定律指出作用在物体上的力是其质量和加速度的乘积;第三定律是对于每一个作用力,必有一个平等而相反的反作用力。

牛顿还给了我们著名的万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

所有这些方程和定律都是牛顿力学或经典力学的一部分。

这些定律和方程式具有一个重要特性,那就是所有观察者无论身在何处,以及他们是否在移动,与所处的惯性系无关,会以相同的方式认知到周围发生的事情,这些规律在惯性参考系内被认为具有普遍性。

惯性参考系是我们理解和描述相对运动的方式。

譬如说张三向李四走来,李四静止不动,所以张三在向李四移动。

但是张三与李四都在地球上,地球围绕着在太空中移动的太阳旋转。

但出于这样的观察目的,我们假定地球是静止的,所以地球是我们的惯性参照系。

我们还可以看到更多的例子。

如果张三驾车扔下一个苹果,李四站在车外看到车经过,李四会看到这个苹果走的是抛物线。

对于车内的张三来说,车是惯性参考系,苹果相对于车惯性系运动,处于惯性状态。

然后在19世纪,麦克斯韦提出了一系列方程式,他将电磁和光结合起来形成了今天我们所知的电磁学。

一个有趣的事情是,这些方程的形式根据观察者的惯性参考系而变化。

然后是20世纪初的洛伦兹变换,观测者在不同惯性参照系之间对物理量进行测量时所进行的转换关系,在数学上表现为一套方程组,能够证明即使惯性系发生变化,这些方程也可以保留其形式。

牛顿经典力学与爱因斯坦相对论力学的比较

牛顿经典力学与爱因斯坦相对论力学的比较

⽜顿经典⼒学与爱因斯坦相对论⼒学的⽐较⽜顿经典⼒学的时空是平直的,时间是均匀流逝的,爱因斯坦相对论的时空是完全的,爱因斯坦相对论的时间是⾮均匀流逝的。

⽜顿⼒学将物体看做质点,物体的质量均匀不变性,外⼒作⽤物体,外⼒转化为物体的动能,爱因斯坦相对论物体的质量具有可变性,物体运动,物体产⽣引⼒场,物体质量随着运动速度⽽产⽣增加现象。

⽜顿经典⼒学物体与空间毫不相⼲,⽽爱因斯坦相对论物体与空间存在关联关系。

从李亚民终极理论来说,⽜顿⼒学⽆法解释物体的惯性物体,通过⽜顿⼒学发现物体具有惯性,但是,通过⽜顿⼒学⽆法解释物体为什么产⽣惯性。

从李亚民终极理论来说,物体的惯性是物体的引⼒能,物体的惯性是由物体的运动⽽产⽣,物体运动,物体产⽣引⼒场,物体引⼒场使物体产⽣引⼒能,物体的引⼒能使物体产⽣惯性,⽜顿⼒学不考虑物体由于运动⽽产⽣引⼒能,这是⽜顿经典⼒学的缺陷;从爱因斯坦相对论来说,物体运动,物体不但通过运动产⽣动能,物体通过运动还产⽣引⼒能,物体运动,物体产⽣引⼒场,物体的引⼒场使物体产⽣引⼒能。

⽜顿经典⼒学认为物体的体积、质量与物体的运动⽆关,⽽爱因斯坦相对论认为物体经典⼒学不考虑物体运动与物体体积和质量的关系,爱因斯坦相对论认为物体运动,物体产⽣引⼒场,但是,从李亚民终极理论来说,爱因斯坦相对论忽视了物体由于运动产⽣引⼒场,引⼒场使物体收缩凝聚,从⽽使物体的的体积变⼩,物体运动产⽣的引⼒场,物体引⼒场对空间物质产⽣引⼒凝聚作⽤,从⽽使物体的质量增加。

从李亚民终极理论来说,⽜顿经典⼒学是存在缺陷的,⽜顿经典⼒学将物体看做质点是⽜顿经典⼒学最⼤的缺陷,⽜顿⼒学将物体看做质点,导致物体的体积、质量具有不变性,物体与空间不存在关联关系。

从李亚民终极理论来说,爱因斯坦相对论也是存在缺陷的,爱因斯坦相对论缺乏对电荷的研究,从李亚民终极理论来说,物体运动,物体产⽣引⼒场,物体的引⼒场使物体收缩凝聚,从⽽使物体具有电荷性,爱因斯坦缺乏对电荷和电场本质的认识,从⽽使爱因斯坦相对论⽆法认识和理解引⼒的本质。

科技手抄报资料:爱因斯坦与相对论

科技手抄报资料:爱因斯坦与相对论

科技⼿抄报资料:爱因斯坦与相对论 阿尔伯特·爱因斯坦,1879年出⽣在德国。

他⼀⽣科研成果卓著,其中最卓著的是他⽤实验证实了原⼦的存在,创⽴了相对论,并发展了普朗克提出的量⼦假说。

德国著名物理学家爱因斯坦,⼀⽣为现代物理学发展做出了卓绝贡献。

其最卓绝的成就是他突破⽜顿经典物理学的框架,创⽴了适⽤于微观⾼速运动领域的相对论。

在爱因斯坦之前,⼈们⾃古以来都认为,虽然物质在时间和空间中存在,它们的运动受时间和空间的制约,但时间和空间都是不受物质的分布及其运动影响的。

由此,把时间、空间、物质、运动完全割裂孤⽴开来。

天才的物理学家⽜顿也相信这⼀看法,据之提出了绝对时间、绝对空间和绝对运动观念。

爱因斯坦不同意⽜顿的绝对时空观和绝对运动观,从光速有限出发,提出宇宙间的时间同时性都是相对的,是相对于某⼀参照系来说的,如⽉球上事件发⽣的时间是相对于地球这个参照系来说的。

在同时性是相对的基础上,他否定了⽜顿的绝对时间、绝对空间和绝对运动概念。

因为时间的同时性都是相对于某⼀参照系来说的,所以都是相对的;⽽运动⼜是与时间紧密相连的,所以运动也都是相对的,孤⽴地看地球,它的运动是不存在的;空间和时间是紧密相连的,所以绝对空间也是不存在的。

从⽽,爱因斯坦把看起来似乎是彼此⽆关的时间和空间联系了起来,使它们成了相互密切联系的对⽴统⼀体,于1905年创⽴了狭义相对论。

1916年,爱因斯坦⼜经过10年探索,进⼀步完成了⼴义相对论创⽴⼯作。

⼴义相对论是⼀种没有引⼒的新引⼒理论,是适⽤于所有参照系的物理定律。

它与狭义相对论不同,狭义相对论仅仅适⽤于不存在引⼒的物理过程。

研究的是直线、匀速相对运动的参照系;⽽⼴义相对论研究的是作任何运动的参照系,既适应直线、匀速运动的参照系,⼜适应加速运动和旋转运动的参照系,因⽽它是相对论⼤厦的第⼆层楼房。

⼴义相对论进⼀步表明,时间和空间并不是孤⽴的,物质的分布和运动也反过来决定时间和空间的结构。

牛顿原理爱因斯坦相对论

牛顿原理爱因斯坦相对论

牛顿原理爱因斯坦相对论牛顿力学原理和爱因斯坦的相对论是物理学中两个重要的理论。

牛顿力学原理是经典力学的基石,描述了物体受力运动的规律。

而爱因斯坦的相对论则是现代物理学的重要理论,对时间、空间、质量和能量等物理概念进行了革命性的重新解释。

在本文中,我们将详细介绍牛顿力学原理和爱因斯坦相对论的基本思想和原理。

牛顿力学原理是由英国物理学家艾萨克·牛顿于17世纪末发表的。

它包括牛顿第一、第二和第三运动定律。

牛顿第一定律称为惯性定律,它指出一个物体如果没有外力作用,将保持静止或匀速直线运动的状态。

这表明物体的运动状态不会自发地改变,需要外力的作用才能改变。

牛顿第二定律是力的概念定律,它指出物体的加速度与物体受到的作用力成正比,与物体的质量成反比。

数学表达式为F=ma,其中F是物体受到的合力,m是物体的质量,a是物体的加速度。

这个定律揭示了力和加速度之间的关系,以及物体的质量在决定物体运动时的重要性。

牛顿第三定律是行动-反作用定律,它指出对于任何两个物体之间的相互作用力都是相等的、方向相反的。

即使力的大小和方向不同,但它们始终是一对,互相作用。

这个定律也被称为动力学平衡原理,解释了为什么物体总是在外力作用下保持平衡,或者为什么物体受到外力作用时会发生运动。

牛顿力学原理被广泛应用于解释和预测物体的运动,从天体力学到经典力学都适用。

然而,随着科学的发展,特别是在20世纪初爱因斯坦提出了相对论的思想,牛顿力学原理在一些情况下出现了局限性。

爱因斯坦的相对论是基于两个基本假设: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具有相同的形式,即物理定律不随参照系的选择而改变。

光速不变原理指出光在真空中的传播速度始终是一个常数,与光源和观察者的相对运动状态无关。

爱因斯坦的相对论以狭义相对论和广义相对论两个主要分支发展。

狭义相对论主要研究在匀速惯性运动的参照系中,物体的运动规律和物理定律的变化。

万物之理爱因斯坦之梦期末答案

万物之理爱因斯坦之梦期末答案

万物之理—爱因斯坦之梦学堂在线答案1.判断题(1.5分)在牛顿的《自然哲学的数学原理》中对质量有两种定义:一种用来度量所受引力的大小,称为引力质量,另一种用来度量惯性的大小,称为惯性质量。

( )正确答案:正确2.多选题(2分)21世纪科学的未解之谜有( )A暗物质和暗能量B相互作用的统一C生命的本质D真空不空正确答案:A,B,C,D (少选不得分)3.多选题(2分)量子力学的诠释有( )A哥本哈根诠释B隐变量理论C多世界诠释D退相干理论正确答案:A,B,C,D (少选不得分)4.单选题(1.5分)麦克斯韦方程组实现了下列哪种统一( )A天地成一统B电、磁、光成一统C宏观、微观成一统D时空成一统正确答案:B5.多选题(2分)第二年就获得诺贝尔物理学奖的科学发现有( )A宇称不守恒B高温超导C希格斯玻色子D引力波正确答案:A,B,C,D (少选不得分)6.判断题(1.5分)电场是一种“有源无旋场”。

( )正确答案:错误7.判断题(1.5分)在高速运动火车上所量的静止于地面上的钟慢于其固有时间。

( )正确答案:正确8.判断题(1.5分)法拉第认为电磁相互作用是通过电磁场来传递的。

( )正确答案:正确9.判断题(1.5分)在黎曼题为《论作为几何学基础的假设》的就职演说里提出的几何学中,截面曲率K >0对应于罗巴切夫斯基几何。

( )正确答案:错误10.判断题(1.5分)爱因斯坦曾说过“如果我没有发现狭义相对论,5年之内必有人发现,如果我没有发现广义相对论,50年之内必无人发现”。

( )正确答案:正确11.多选题(2分)反对哥本哈根诠释主要的思想实验有( )A爱因斯坦光子箱BEPR佯谬C薛定谔的猫D惠勒延迟选择正确答案:A,B,C (少选不得分)12.判断题(1.5分)膜宇宙理论可以解释暗物质的存在。

( )正确答案:正确13.判断题(1.5分)光在不同惯性系中的传播速度相同。

( )正确答案:正确14.判断题(1.5分)只有静质量为零的物体运动速度才可能为光速。

牛顿时空观与爱因斯坦相对论

牛顿时空观与爱因斯坦相对论

牛顿时空观与爱因斯坦相对论牛顿和爱因斯坦,哎呀,这两位大咖真的是科学界的“老前辈”了。

他们的理论就像那古老的传说,能让我们感到既神秘又震撼。

咱们先说说牛顿吧,那个家伙真的是个传奇。

想象一下,坐在树下,他的思绪就像秋天的落叶,忽然就飘到了苹果掉下来的那一瞬间。

对,就是那颗苹果。

牛顿看着苹果落地,突然就领悟了万有引力的道理。

牛顿觉得,嘿,这世界不是那么简单的,任何东西都有它的运动轨迹。

他就像一位古老的魔法师,把自然界的秘密揭开了一角,让我们看到了物体之间的相互作用。

大家都知道,牛顿把运动的三大定律写得清清楚楚,简直是科学界的“黄金法则”。

想想看,牛顿的理论就像一块基石,让后来的科学家们在这上面继续打磨、雕刻。

不过,转眼间,时代变了,牛顿的观念开始受到挑战。

咱们来说说爱因斯坦,这位发型奇特、思维敏捷的天才。

他可是牛顿的“后辈”,但他的想法就像是从另一颗星球来的,完全颠覆了大家对时间和空间的看法。

你听说过相对论吗?那可是爱因斯坦的杀手锏。

简单点说,他的理论告诉我们,时间和空间并不是绝对的,而是相对的。

就像你和朋友一起看电影,如果你们正看得入迷,时间就会飞逝,而如果你在等公交,哎,那简直就像永恒的煎熬。

爱因斯坦告诉我们,速度越快,时间就越慢,这让许多人脑袋都大了,恍若走进了迷宫,找不到出口。

爱因斯坦的观点让人觉得,嘿,原来一切都是相互联系的,空间和时间像是一对老夫老妻,亲密得不得了。

他把这个概念变成了公式,E=mc²,听上去像是个简单的数学问题,但实际上却是宇宙运行的密码。

想象一下,爱因斯坦就像个宇宙侦探,揭示了能量和质量的关系,告诉我们这些看似平常的东西,其实蕴含着无穷的力量。

再说说牛顿和爱因斯坦的争论,这简直像是一场世纪对决。

牛顿就像是个稳重的老者,认为一切都有规则,万有引力把我们都联系在一起。

而爱因斯坦呢,他就像个年轻的叛逆者,觉得牛顿的理论是时候更新换代了。

他们两个就这样在科学的舞台上展开了一场思想的较量,真是让人捧腹又思考。

爱因斯坦解决了,牛顿的疑问

爱因斯坦解决了,牛顿的疑问

爱因斯坦解决了,牛顿的疑问万有引力真是来自一棵苹果树吗?这是一个所有中国人都知道的故事:1666年夏天的某一天,牛顿一直都呆在他的老家,那是位于英国林肯郡格兰瑟姆镇的伍尔索普庄园,现在已经成为著名的牛顿故居。

在此前一年,也就是1665年,22岁的牛顿获得了剑桥大学的学士学位。

那时的牛顿才华初露,在他即将在剑桥的学术界发出自己的声音之际,伦敦却爆发了瘟疫。

牛顿不得不离开剑桥,回到了乡下,然而乡下的日子也是很充实的——他的果园成了他思考数学、物理问题的场所。

这注定是不平凡的一天,当牛顿坐在苹果树下思考时,一个苹果砸到了他的头上。

于是一个广为人知的问题在牛顿脑海中出现了,苹果为什么会往地下掉?答案也是众人皆知,这是因为有万有引力!仿佛一个砸在地上的苹果,引导牛顿超前、独立地思考出了万有引力理论。

事实真的是这样吗?不是的。

牛顿说过:“如果说我看得比别人更远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。

”万有引力定律之所以能被发现,是因为牛顿“站在了”几个“巨人”的肩膀上。

其中最重要的一個“巨人”,便是德国天文学家约翰尼斯·开普勒。

开普勒原是丹麦天文学家第谷·布拉赫的助手,但这个助手职位仅仅做了不到一年,第谷就逝世了。

开普勒非常幸运的获得了第谷长达20多年天文观测的精确数据。

他对这些数据进行了仔细的研究,发现了行星沿椭圆轨道运行的现象,并且提出行星运动三定律(即开普勒三大定律),为当时所观测的行星轨道运行的规律做了总结。

但问题是,这些行星为什么会绕着恒星运动?是力在起作用吗?如果是力的话,是什么力,这个力怎么计算,它有什么规律?可以说,正是开普勒三大定律的发现,引发了物体间存在万有引力的猜想,而且牛顿直接由开普勒三大定律推出了万有引力定律——任何物体之间都有相互吸引的力,这个力的大小与各个物体的质量成正比例,而与它们之间的距离的平方成反比。

万有引力的发现,是17世纪自然科学最伟大的成果之一。

万有引力定律出现后,人们才正式把研究天体的运动建立在力学理论的基础上,从而创立了天体力学。

牛顿引力定律与爱因斯坦广义相对论的联系

牛顿引力定律与爱因斯坦广义相对论的联系

牛顿引力定律与爱因斯坦广义相对论的联系在物理学领域中,牛顿引力定律和爱因斯坦广义相对论被认为是两个重要的理论。

牛顿引力定律是经典力学的基石,而爱因斯坦广义相对论则是现代物理学的重要理论之一。

尽管两者在描述引力的方式上存在显著差异,但它们之间也存在一些联系。

首先,让我们回顾一下牛顿引力定律。

根据牛顿的理论,两个物体之间的引力是与它们的质量成正比的,与它们之间的距离的平方成反比。

这个定律被广泛应用于描述天体运动和地球上的物体之间的引力相互作用。

然而,牛顿引力定律并没有考虑到时间和空间的弯曲,也没有涉及到质量和能量之间的关系。

而爱因斯坦广义相对论则更加全面地描述了引力的本质。

根据爱因斯坦的理论,质量和能量会使时空发生弯曲,从而产生引力。

这种弯曲可以被看作是物体在时空中移动时所产生的“凹陷”。

相比之下,牛顿引力定律只是简单地将引力看作是物体之间的相互作用力,而没有考虑到时空的弯曲。

爱因斯坦广义相对论还提出了著名的“等效原理”,即在任何惯性系中,都可以认为存在一个等效的重力场。

这意味着在受到重力作用的物体上,我们可以选择一个非惯性系(加速度系)来描述它们的运动,而这个非惯性系可以等效地看作是受到了一个恒定的重力场。

这个等效原理与牛顿引力定律中的重力场概念有一定的联系。

此外,爱因斯坦广义相对论还预言了引力波的存在。

引力波是由于加速的物体在时空中产生的扰动而引起的,它们以光速传播,并可以被看作是时空的震动。

这一理论在2015年得到了实验证实,为爱因斯坦广义相对论的正确性提供了有力的证据。

尽管牛顿引力定律和爱因斯坦广义相对论在描述引力的方式上存在着巨大的差异,但它们之间也存在一些联系。

事实上,牛顿引力定律可以被看作是爱因斯坦广义相对论在低速、弱引力场下的近似。

当物体的速度远小于光速,引力场强度较弱时,牛顿引力定律的结果与爱因斯坦广义相对论的结果非常接近。

总之,牛顿引力定律和爱因斯坦广义相对论是两个重要的物理理论,它们在描述引力的方式上存在差异,但也有一些联系。

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牛顿与爱因斯坦没有“对”与“错”
前几天收到一本朋友寄赠的高端科普杂志,读了其首篇文章开头的一段话,我不禁愕然。

这段话是这样写的:“日食不仅是个壮丽的奇观,也是科学家们的大好观测机会。

1919年5月29日的日全食,是验证牛顿力学与爱因斯坦相对论孰对孰错的‘关键对决’”。

两位杰出的科学家,两个著名的科学理论,“孰对孰错”要“对决”?这词用得够“狠”,但据我看却不够准确,也失之严谨。

恰恰就在这句话之后没几行,作者(据知是位天体物理学博士)又写道:“可以说,牛顿理论是广义相对论的特殊形式,而广义相对论则是牛顿理论向一般情况的推广。

”试问:既然两者有“特殊形式”和“向一般情况的推广”之关联,又何来“孰对孰错”?
事实上,牛顿理论并没有错。

尽管它与爱因斯坦理论有着根本性的区别,但仍是后者相当好的近似,或者说真理的精确近似,只不过需要满足如下条件:物体的运动速度与光速相比很低,并且时空曲率也不大。

而一些小的相关项若被忽略不计,爱因斯坦理论便能简化为牛顿理论。

因此,对于1919年日全食时所观测到的恒星光线在太阳引力场作用下发生的偏转
现象,我们或许可以这样评价:它验证了爱因斯坦那脱离了日
常生活经验的新理论,修正了牛顿的旧理论。

回过头来看,牛顿理论中所存在的奇特而无从解释的一
点内容,一直让物理学家困惑不已,那就是引力质量与惯性质量的同一。

200多年过后,它给爱因斯坦的思考提供了关键性的线索。

1911年,爱因斯坦提出,带有特定能量(由其频率或波长决定)的光子具有等效质量。

因此,像物质粒子一样,光子应当受大天体的引力吸引而发生偏转。

正如他所设想的那样:“据此理论可以得出,从太阳附近通过的光线会受太阳引力
场的作用发生偏转,这导致在太阳和出现在太阳附近的恒星
间视角距几乎增加1角秒。


从太阳边缘掠过的光线所产生的极小偏转,大体说来,一半来自牛顿理论的推论,另一半则来自三维空间的曲率。

当物体速度远低于光速时,牛顿理论非常适用,但在描述高速亚原子粒子的行为时,牛顿理论就不太灵光了。

此中,“光速有限”这一设定是关键。

不妨换一种方式来考察:光通过1米的距离需要多长时间?假如光以无穷大的速度传播,那它通过1米所需的时间是0秒。

然而,当光以它的实际速度传播时,则需要0.0000000033秒。

所以,爱因斯坦所修正的,正是0和
0.0000000033之间的差别。

一般而言,一种复杂的事态很少能用一句话就说明其真相,更不能用一个简单的“对”或“错”来回答。

在许多情形下,正确和错误是很模糊的概念,正确和错误常常也是相对的,
没有像1+2=3那样“绝对”的答案。

然而,人们似乎极易在寻求绝对的真相和逻辑的过程中获取安全感――每当我们不得不面对不确定的感知时,几乎都会转而求助于传统逻辑的确定性。

这也很容易养成一种习惯:接受一些可以免除我们思考之劳的简明的论断。

这样就产生了英国逻辑学家L.S.斯泰宾所称的“罐头思维”――它接受起来是容易的,因为形式是压缩的,用起来方便,有味道,也有营养,但对于我们身体的自然发育必不可少的维生素却丢了。

更值得警惕的是,我们在创造人为的二分法(我们/他们,正确/错误,无罪/有罪,文明/野蛮,民主/独裁,朋友/敌人,真/假,善/恶),并习惯于用互相排斥的抽象概念来进行思考的同时,似乎已经很不适应置身于某种“中间状态”了。

而“罐头思维”和极端化的思维方式对中间地带的排斥,不仅使得我们对世界的感知变得固定和僵化,而且往往还会促使我们对论证之点予以不恰当的扩大乃至扭曲――不是民主就是独裁,不是善就是恶,不是黑就是白。

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