什麼叫廣義相對論,什麼是廣義相對論

時間 2022-09-14 02:21:13

1樓:

廣義相對論是愛因斯坦相對論的積分表達。

相應的微分表達叫作狹義相對論。

我們知道狹義相對論講的是速度與時間、距離之間的測量關係。前提是兩個慣性系之間的互相測量。

但是宇宙中真正的慣性系幾乎不存在。就算是勻速直線運動的系統,也未必相對測量者是勻速直線運動的。

如上圖:b相對於a點所在的系統是勻速直線運動的,但是在a點來看,b與a的距離與時間之比並不是常數,而是一條拋物線。

所以,在大距離,長時間的範圍內,沒有哪個物體符合狹義相對論的結論。

因此必須把每乙個狹義相對論結論的每個很短時間很短距離的結果(微分)累加起來(積分)得到巨集觀的結果。

這就是廣義相對論。

廣義相對論有一些重要的結論,很多人喜歡用那些結論來代表廣義相對論,其實那只是結論,並不是理論的全部。

廣義相對論和狹義相對論一樣,是建立在經典物理學基礎上的,加入了相對性哲學思想後的物理學體系,相對論的精髓是相對性。

我們知道速度這個概念,在社會科學中速度有很多意義,比如每小時做多少個零件,平均幾分鐘生產一輛汽車等。但是在物理學中,速度的概念非常狹窄,僅僅是描述兩個物體(質點)之間距離變化快慢的專用物理量。

顯然速度必須指兩個物體相對距離與時間之比。單獨乙個物體是不存在速度的。

宇宙中只有乙個質點(物體),沒有任何其他的東西,那麼,無論任何情況下,這個物體都不存在速度。因為不存在距離,更不會有距離變化。

麥克爾遜-莫雷實驗的結果深層次的說明了這一原理,單獨乙個物體,無論從任何角度去測量,它自身是不存在速度的,所以相對於光的速度都是c。

如果宇宙中不只乙個質點,其實與只有乙個質點一樣,因為每個質點都可以無視另一質點的存在。就像乙個人坐在火車上,地面上有沒有人,與他無關。沒有另一質點時,光速是c,有了另一質點,光速依然是c。

速度僅僅是兩個質點之間的關係,比如火車、桌球、地面上的人,三者之間的速度。人與球之間的相對速度與有沒有火車無關。球與火車的相對速度與有沒有人無關,人與火車的相對速度與有沒有球也無關。

因此,速度不存在直接線性疊加的邏輯關係。

這是相對論物理學與經典物理學最不同的地方,原因在於,經典物理學建立在絕對時空關係上。就是說在宇宙中有乙個絕對靜止的速度。而相對論物理學中不存在這個絕對靜止的速度,任何乙個單獨的物體都是靜止的。

一說到速度必須有兩個物體,而且僅僅有兩個物體,與第三者無關。

這也是光速不變的基本原理,任何物體相對光,那僅僅是它與光之間的關係,與有沒有其他觀測者,以及其他觀測者相對它以什麼速度運動無關。

上圖中a相對o以速度v勻速直線運動。b是a上一點。

在a點與o點重合的剎那,一光子從a射向b。

a看光子的路程是ct',o看光子的路程是ct,在t時間內a移動了vt距離。

三者關係就是勾股定理的關係。(ct')²+(vt)²=(ct)²

解得t' 與t 的關係為:t'=t×√(1-v²/c²)

這個式子表示了什麼呢?有人說這說明高速運動的物體上的時間變慢了,因為只要v≠0,相對論因子√(1-v²/c²) 就小於1。

相對性就在這裡了,靜止的測量系統測量到的時間是t,而在運動的系統上測量到的時間卻是t',其實誰也沒變慢,從圖上可以看出,a系統的速度v 影響的只是測量者o測量到的ct 的長度,對ct' 沒任何影響。相對的說是t' 比t  慢了,其實有沒有o系統,以及o是否在測量,與a沒任何關係。

其實相對論的意義就在於,解決的是我們如何測量高速運動的系統上的時間與長度,並不是改變它的時間和長度。

很多人不理解這一點,因此杜撰出許多所謂的悖論來砰擊相對論,還有一些人則把一些由此杜撰出來的所謂悖論當作相對論的內容,造成了對相對論的理解誤區。

還有的人說:相對論推翻了經典物理學,其實相對論是建立在經典物理學基礎上的物理理論,不可能把自身建立的基礎推翻。

比如f=ma這個學過經典物理學的人都能倒背如流的公式,有人說在相對論中不成立了。恰恰相反,這個公式在相對論中得到了更廣泛的發展和開拓。

把這個公式變換一下就是最基本的引力公式:a=f/m。加速度與引力場強度(單位質量所受的引力)等價,加速度就是引力場強度的值。

質能公式的預言(在沒經過數學證明前愛因斯坦首先作為預言提出的)也是從這個公式得到的:

f=ma,兩邊同乘距離就是e=fs=mas=mv²。從前面的討論中知道,單獨乙個物體沒有速度,這裡的v必然是乙個相對任何物體都不變的速度常數c。

所以愛因斯坦預言了質能公式是:e=mc²。現在這一預言已被數學推導和核物理實驗所證明。

其實相對論(包括狹義相對論和廣義相對論)並不難理解,關鍵就是相對性。我們看到的東西並不是絕對的,一切都是相對的。

比如我們看到的物體是真實的大小嗎?肯定不是,我們都知道近大遠小的日常經驗,如果用儀器測量(比如照相)就更明顯了,因為人的大腦會自動糾正一些眼睛的誤差,造成我們感覺並不明顯。

那麼多近測量到的才是真的呢?太近了不光尺寸變化了,甚至連形狀也會改變。因此,沒有什麼距離才是真實的。

只有用相對性原理才能理解這一切,才能構建出適當的方法來糾正測量誤差。這就是相對論的根本存在意義。

2樓:半邊黑桃探索未知

乙個蘋果的掉落,讓牛頓發現了萬有引力,然而在廣義相對論中,這種對力的描述只能說是一種近似描述,比如天體繞恆星運動,在大質量天體面前萬有引力就顯得不十分準確了

什麼是廣義相對論

3樓:曹姝笄

從大的方面來說,不侷限於某個事物

4樓:

就是四維空間,說複雜了你不懂

什麼叫廣義相對論

5樓:奔跑的窩牛的家

廣義相對論:廣義是從對地球的認識出發,由對地球的認識,引申到對宇宙的認識;相對是兩種以上的物變程式在相互作用的過程中產生的引力、引力波、引力場,以及由此而引發的一系列宇宙運動。

廣義是指該理論內容的廣泛性,廣義是指該理論涵蓋宇宙中的一切運動模式;相對是指在宇宙中絕對沒有獨立存在的物變程式,物變程式與物變程式之間相互作用才是宇宙產生運動的根性,在物變程式與物變程式相互作用的過程中,兩種以上的物變程式相互作用被我們稱為相對作用,在理論上被總結為相對論,這就是廣義相對論的概念,這就是廣義相對論的內容。

在廣義相對論中,最核心的理論是時空變形的理論,時空變形的理論是廣義相對論中的核心內容。

愛因斯坦一代的科學家認識到了廣義相對論的存在,並且在以後的年代裡由後人進行不停的**和論證,終於人類證實了廣義相對論的存在。

在宇宙中,所有物變程式的存在都會引發時空變形,不引發時空變形的物變程式是不存在的。

引發時空變形的物變程式會影響到周邊時空的變化,周邊時空的變化會影響到存在於同一時空中的物變程式,存在於同一時空中的物變程式都在隨著時空的變化發生著變化。

在宇宙中,只要有物變程式的存在,就會引發它物變程式的變化,這是廣義相對論中已經證實的理論,這個理論是廣義相對論中的核心理論。

在宇宙中,任何乙個物變程式的出現都會有相對的物變程式對其進行調整,這是廣義相對論中的對應論。

廣義相對論中的對應論,是指宇宙中存在的物理反應,宇宙中存在的物理反應,是物變程式中的自我反應。

在物變程式出現的時候,物變程式自身的變化必然會影響到它物變程式發生變化,它物變程式發生的變化,就是物變程式之間的相互調整,物變程式之間的相互調整,是廣義相對論中的互變論。

在宇宙中,物變程式是互變的,物變程式的互變性決定了宇宙中所有物變程式的命運。

在宇宙中,物變程式的互變性產生了廣義相對論的理論,在廣義相對論的理論中,人類找到了認識宇宙的密鑰匙。

在人類找到引力波的時候,是否認識到引力波處處存在,是否認識到引力波與人類息息相關,是否認識到引力波就在每乙個人的身上發揮著作用。

引力波時刻調整著人類的每乙個人,人類的每乙個人都生存在有引力波的空間中,在有引力波的空間,我們看到的是互有引力的作用,我們看到都是人類在互有引力的作用下進行的調整。

人類在引力波的作用下進行調整,進行生存,在人類生存的空間還有另一種引力的存在,這種引力來自於地心發出的磁場,地心發出的磁場**於地心的質量結構,地心的質量結構發出的磁場大於地球上任何乙個物變程式發出的磁場,所以人類在自己存在的空間很難發現引力波的存在。

引力波存在於地球上,存在於宇宙中的任何空間,在宇宙中只要有引力的存在,就有引力波的存在。

人類發現了引力波的存在,引力波可以將人類的視覺引向更加遙遠的太空,人類可以通過對引力波的研究和捕捉找到任何乙個物變程式的定位。

在宇宙中,每乙個物變程式的定位,都是由引力、引力波,引力場所決定的,地球也是如此。

地球在太陽系中,受太陽引力、引力波、引力場的影響,找到了自己執行的軌跡,找到了自我生存的條件。

在物變程式發生變化的時候,物變程式的內部首先發生變化。物變程式的內部變化,來自於物變程式所在時空的變化,物變程式所在時空的變化,時時刻刻調整著物變程式的內部變化。物變程式的內部變化,從物變程式所在的時空發生變化開始。

物變程式時空發生變化的時候,所在同一時空的物變程式都會受到影響,這種影響體現了物變程式的互動性。

在物變程式發生互動的時候,處在同一時空中的物變程式同時開始調整,同時開始相互適應,同時開始彼此之間的交流。

物變程式在調整、適應、交流的過程中會損失掉許多的物質,物變程式所損失掉的物質會流向大質量的物變程式,或者流向周邊正在發展的新物變程式,這是物變程式的互動性所決定的

物變程式的互動性源於物變程式的相吸性,物變程式的相吸性**於萬有引力的作用。在萬有引力的作用下,宇宙中的所有物變程式產生了引力,產生了引力波,產生了引力場,產生了相互之間的聯絡。

在宇宙中,我們看到了物變程式相連的本質,我們看到了物變程式互動的本質,我們看到了物變程式自我變化的本質,我們看到了物變程式產生、發展、變化直至消亡的本質。

人類之所以現在才捕捉到引力波的存在,是人類生存的空間有更大的引力存在,這種來自地心的引力,將人類的科研視覺引向了萬有引力的狹義相對論。

萬有引力的狹義相對論限制了人類的智慧型,限制了人類的智慧型向更加廣闊的宇宙空間拓展。

人類在更早期的時候,就發現了在宇宙的時空中存在著變形的現象,人類發現了恆星與行星之間的變化,這就是人類對引力波存在的認識,這就是人類對引力波存在的初步認識,這就是人類認識引力波存在的啟蒙時代。

人類對引力波的認識,開啟了人類探索宇宙奧妙的新紀元,使人類的智慧型通向更加廣闊的宇宙空間。

廣義相對論是什麼,廣義相對論是什麼

簡單地說,廣義相對論的兩個基本原理是 一,等效原理 引力與慣性力等效 二,廣義相對性原理 等效原理 所有的物理定律在任何參考係中都取相同的形式。等效原理 等效原理 分為弱等效原理和強等效原理,弱等效原理認為引力質量和慣性質量是等同的。強等效原理認為,兩個空間分別受到引力和與之等大的慣性力的作用,在這...

廣義相對論和狹義相對論,究竟有什麼區別呢

其實這裡所說的相對論僅僅是狹義相對論,其中長度收縮僅僅是一種相對效應,也就是地面人看運動的物體,長度變短了,但是運動物體自己看自身,長度依然是沒變的,這就是長度的相對性.狹義相對論適用範圍僅僅是慣性系 也就是不受力的參考係 如果乙個參考係有加速度,就不是慣性系。不知道大家發現沒有,有了慣性系這個前提...

什么是狹義和廣義相對論,什麼是狹義和廣義相對論

狹義相對論 愛因斯坦創立的理論,主要內容是依據兩個公設與乙個變換。乙個變換是洛侖茲變換 不同慣性系之間的變換必須是loretz變換 兩個公設是 相對性原理 就是 物理定律在一切慣性系中都相同。與光速不變原理 就是 光在真空中總有確定速度,與觀察者或光源的運動無關 從而有四個推論 運動的尺變短 運動的...

什麼是相對論,相對論是什麼意思?

相對論是一種哲學思想,認為宇宙中一切都是相對的。沒有大就無所謂小,沒有長也就無所謂短,沒有快就沒所謂慢,沒有正就無所謂反。而且一切矛盾都是互依互存的。就像一張紙的兩面。沒有正面就同時沒有了反面。沒有了作用力,同時就沒有了反作用力。愛因斯坦在經典物理學因為 速度疊加原理是錯誤的 而面臨崩潰的情況下,把...

什麼是相對論,相對論是什麼意思?

相對論是關於物質運動與時間空間關係的理論。它是現代物理學的理論基礎之一。相對論是本世紀初由愛因斯坦等在總結實驗事實 如邁克耳孫 莫雷實驗 的基礎上所建立和發展。分為狹義相對論 特殊相對論 和廣義相對論 一般相對論 相對論的基本假設是光速不變原理,相對性原理和等效原理。相對論和量子力學是現代物理學的兩...