爱因斯坦相对论 狭义相对论 爱因斯坦第二假设 爱因斯坦第二假设--时间和空间 伽玛参数 宇宙执法者的历险 宇宙执法者的历险--微妙的时间 质量和能量 光速极限 广 义相对论基本概念 爱因斯坦第三假设 爱因斯坦第四假设 宇宙几何 爱因斯坦第一假设 全部狭义相对论主要基于爱因斯坦对宇宙本性的两个假设。 第一个可以这样陈述: 所有惯性参照系中的物理规律是相同的 此处唯一稍有些难懂的地方是所谓的“惯性参照系”。举几个例子就可以解释清楚: 假设你正在一架飞机上,飞机水平地以每小时几百英里的恒定速度飞行,没有任何颠簸。一个人从机舱那边走过来,说:“把你的那袋花生扔过来好吗?”你抓起花生袋,但突然停了下来,想道:“我正坐在一架以每小时几百英里速度飞行的飞机上,我该用多大的劲扔这袋花生,才能使它到达那个人手上呢?” 不,你根本不用考虑这个问题,你只需要用与你在机场时相同的动作(和力气)投掷就行。花生的运动同飞机停在地面时一样。 你看,如果飞机以恒定的速度沿直线飞行,控制物体运动的自然法则与飞机静止时是一样的。我们称飞机内部为一个惯性参照系。(“惯性”一词原指牛顿第一运动定律。惯性是每个物体所固有的当没有外力作用时保持静止或匀速直线运动的属性。惯性参照系是一系列此规律成立的参照系。 另一个例子。让我们考查大地本身。地球的周长约40,000公里。由于地球每24小时自转一周,地球赤道上的一点实际上正以每小时1600公里的速度向东移动。然而我敢打赌说Steve Young在向Jerry Rice(二人都是橄榄球运动员。译者注)触地传球的时候,从未对此担心过。这是因为大地在作近似的匀速直线运动,地球表面几乎就是一个惯性参照系。因此它的运动对其他物体的影响很小,所有物体的运动都表现得如同地球处于静止状态一样。 实际上,除非我们意识到地球在转,否则有些现象会是十分费解的。(即,地球不是在沿直线运动,而是绕地轴作一个大的圆周运动) 例如:天气(变化)的许多方面都显得完全违反物理规律,除非我们对此(地球在转)加以考虑。另一个例子。远程炮弹并非象他们在惯性系中那样沿直线运动,而是略向右(在北半球)或向左(在南半球)偏。(室外运动的高尔夫球手们,这可不能用于解释你们的擦边球)对于大多数研究目的而言,我们可以将地球视为惯性参照系。但偶尔,它的非惯性表征将非常严重(我想把话说得严密一些)。 这里有一个最低限度:爱因斯坦的第一假设使此类系中所有的物理规律都保持不变。运动的飞机和地球表面的例子只是用以向你解释这是一个平日里人们想都不用想就能作出的合理假设。谁说爱因斯坦是天才? 爱因斯坦第二假设 19世纪中页人们对电和磁的理解有了一个革命性的飞跃,其中以詹姆斯.麦克斯韦(James Maxwell)的成就为代表。电和磁两种现象曾被认为毫不相关,直到奥斯特(Oersted)和安培(Ampere)证明电能产生磁;法拉弟(Faraday)和亨利(Henry)证明磁能产生电。现在我们知道电和磁的关系是如此紧密,以致于当物理学家对自然力进行列表时,常常将电和磁视为一件事。 麦克斯韦的成就在于将当时所有已知的电磁知识集中于四个方程中: (如果你没有上过理解这些方程所必需的三到四个学期的微积分课程,那么就坐下来看它们几分钟,欣赏一下其中的美吧) 麦克斯韦方程对于我们的重要意义在于,它除了将所有人们已知的电磁知识加以描述以外,还揭示了一些人们不知道的事情。例如:构成这些方程的电磁场可以以振动波的形式在空间传播。当麦克斯韦计算了这些波的速度后,他发现它们都等于光速。这并非巧合,麦克斯韦(方程)揭示出光是一种电磁波。 我们应记住的一个重要的事情是:光速直接从描述所有电磁场的麦克斯韦方程推导而来。 现在我们回到爱因斯坦。 爱因斯坦的第一个假设是所有惯性参照系中的物理规律相同。他的第二假设是简单地将此原则推广到电和磁的规律中。这就是,如果麦克斯韦假设是自然界的一种规律,那么它(和它的推论)都必须在所有惯性系中成立。这些推论中的一个就是爱因斯坦的第二假设:光在所有惯性系中速度相同 爱因斯坦的第一假设看上去非常合理,他的第二假设延续了第一假设的合理性。但为什么它看上去并不合理呢? 火车上的试验 为了说明爱因斯坦第二假的合理性,让我们来看一下下面这副火车上的图画。 火车以每秒100,000,000米/秒的速度运行,Dave站在车上,Nolan站在铁路旁的地面上。Dave用手中的电筒“发射”光子。 光子相对于Dave以每秒300,000,000米/秒的速度运行,Dave以100,000,000米/秒的速度相对于Nolan运动。因此我们得出光子相对于Nolan的速度为400,000,000米/秒。 问题出现了:这与爱因斯坦的第二假设不符!爱因斯坦说光相对于Nolan参照系的速度必需和Dave参照系中的光速完全相同,即300,000,000米/秒。那么我们的“常识感觉”和爱因斯坦的假设那一个错了呢? 好,许多科学家的试验(结果)支持了爱因斯坦的假设,因此我们也假定爱因斯坦是对的,并帮大家找出常识相对论的错误之处。 记得吗?将速度相加的决定来得十分简单。一秒钟后,光子已移动到Dave前300,000,000米处,而Dave已经移动到Nolan前100,000,000米处。其间的距离不是400,000,000米只有两种可能: 1、 相对于Dave的300,000,000米距离对于Nolan来说并非也是300,000,000米 2、 对Dave而言的一秒钟和对Nolan而言的一秒钟不同 尽管听起来很奇怪,但两者实际上都是正确的。
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相对论中关于时间的概念是怎么样解释的
第一个可以这样陈述: 所有惯性参照系中的物理规律是相同的 此处唯一稍有些难懂的地方是所谓的“惯性参照系”。举几个例子就可以解释清楚: 假设你正在一架飞机上,飞机水平地以每小时几百英里的恒定速度飞行,没有任何颠簸。一个人从机舱那边走过来,说:“把你的那袋花生扔过来好吗?”你抓起...
爱因斯坦相对论中是怎样理解时间的
阿尔伯特爱因斯坦在相对论中,认为时间是相对的,并非绝对一次不变的,它依赖物体的相对速度和所处引力场的位置,也就是说参考系不同,那么所流逝的时间可能不同,但是相对本身,时间还是正常流逝。
相对论,时间概念?
如果用同一物理过程来度量时间,就可在整个惯性系中得到统一的时间。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...
时间的定义 据相对论
1905年,爱因斯坦在“狭义相对论”中这样解释一个“奇异”世界:我们所处的宇宙可以看成是一个四维时空,随着物体运动的速度增快,时间流程将会变慢,空间尺度将会缩短。1915年,爱因斯坦进一步提出他的引力理论,叫作“广义相对论”。同样在这个“奇异”世界中,在大质量物体(即强大的引力场)作用之下,时空结构会发生弯曲,...
各位物理大神 你们谁能告诉我时间从相对论来讲是什么?
相对论分为两种,一般相对论与狭义相对论,他主要阐述的是空间与时间的关系,它的推论证明就是光速不变原理与时间效应的关系和一般相对论的成立。笼统的来讲,相对论是站在事物与事物之间的相互角度思考,来观察他们的相对性和独立性,他发现:每一个时间都是一个空间事物的定格,这就代表:时间与空间...
在相对论中,时间到底是物质还是概念按照
相对论中时间是个臆想的,逻辑混乱的概念。因为它的时间是和速度有关的,而速度又包含时间概念在内,完全就是在逻辑自循环。相对性原理不能应用到时间概念上。时间是一个物质基本属性概念。是物质运动属性概念,宇宙中所有物质运动停止了,时间概念就自然消失了。速度不是物质运动属性的概念,因为逻辑上是...
狭义相对论中时间的观念是什么?
在相对论中,时间是空间标示空间的一个坐标轴。时间在表示长度的性质上与长宽高的地位相同,但是时间与长宽高等位置的坐标轴不同,时间的坐标轴是单向的。我们所在的空间用数学上的维度表示有四个维度,称为四维空间(简称时空)。0维空间就是一个理想的点,事实上不存在,因为它没有长、宽、高的和...
相对论中关于时间理解的问题
靠光传递的钟显示的数是时间,这个时间是可变的,各参照系不同的,不可以直接拿来比较,各参照系可以有自己的时间,你看到多少,就是多少。很奇怪吗?仔细研究一下爱因斯坦对时间的定义!为什么一定强调“看起来”变慢?听起来也变慢,很容易用声音实验做出听起来钟慢尺缩!很多人都搞错了相对论。
时间的存在,应该怎么解释呢?
时间在相对论中,就是特殊的维度,事物的三维状态、运动规律、所处位置,随着时间不断变化,时间就是宇宙前进的“法则”,推动着宇宙的发展。时间——决定着物体的状态:我们经常在很多科幻电影中看到关于时间暂停的猜想,主人公利用时间暂停,可以停止周围事物的动作,从而躲避即将到来的灾难。但是这种时间...
爱因斯坦相对论关于时间的论述 有谁能完全理解
又从 B 被反射向 A ,而在“A时间”t`A回到A处。如果 tB-tA=t’A-t’B 那么这两只钟按照定义是同步的。我们假定,这个同步性的定义是可以没有矛盾的,并且对于无论多少个点也都适用,于是下面两个关系是普遍有效的:1 .如果在 B 处的钟同在 A 处的钟同步,那么在 A 处的钟也就同B处...