誰能通俗的說下 狹義相對論和廣義相對論 的意思 最好舉個例子

時間 2022-10-01 20:30:54

1樓:

狹義相對論建立在光相對於任何慣性系,光速恆定.它告訴我們,質量、速度、時空都是相對的。牛頓只說速度是相對的。

舉例:由於觀察者速度不同,考察同一光走的路,速度不同,路的長短不同,而光速對每個觀察者相同,因此,光走的時間不同,所以時間是相對的。

廣義相對論說慣性力=引力,由此建立了數學公式,將慣性比成引力,也將引力比成質量慣性,由於相對論否定了超距力,不得不將引力比成波的傳播或者質量使時空變形,靠攏(廣義相對論還有乙個沒說明的公理:時空總是想平直或者物質總是想靠攏)

2樓:落花軒主人

相對論分為廣義相對論和狹義相對論

廣義相對論的基本概念解釋:

廣義相對論是愛因斯坦繼狹義相對論之後,深入研究引力理論,於1913年提出的引力場的相對論理論。這一理論完全不同於牛頓的引力論,它把引力場歸結為物體周圍的時空彎曲,把物體受引力作用而運動,歸結為物體在彎曲時空中沿短程線的自由運動。因此,廣義相對論亦稱時空幾何動力學,即把引力歸結為時空的幾何特性。

如何理解廣義相對論的時空彎曲呢?這裡我們借用乙個模型式的比擬來加以說明。假如有兩個質量很大的鋼球,按牛頓的看法,它們因萬有引力相互吸引,將彼此接近。

而愛因斯坦的廣義相對論則並不認為這兩個鋼球間存在吸引力。它們之所以相互靠近,是由於沒有鋼球出現時,周圍的時空猶如一張拉平的網,現在兩個鋼球把這張時空網壓彎了,於是兩個鋼球就沿著彎曲的網滾到一起來了。這就相當於因時空彎曲物體沿短程線的運動。

所以,愛因斯坦的廣義相對論是不存在「引力」的引力理論。

進一步說,這個理論是建立在等效原理及廣義協變原理這兩個基本假設之上的。等效原理是從物體的慣性質量與引力質量相等這個基本事實出發,認為引力與加速系中的慣性力等效,兩者原則上是無法區分的;廣義協變原理,梢勻銜�塹刃г�淼囊恢質�п硎荊�慈銜�從澄錮砉媛傻囊磺形⒎址匠逃φ痺謁�脅慰枷抵斜3中問講槐洌�部梢運等銜�磺脅慰枷凳瞧降鵲模�傭�蚱屏訟烈逑嘍月壑洩噝韻檔奶厥獾匚唬�捎誆慰枷笛≡竦娜我廡遠�妹��鬩逑嘍月邸?

我們知道,牛頓的萬有引力定律認為,一切有質量的物體均相互吸引,這是一種靜態的超距作用。

在廣義相對論中物質產生引力場的規律由愛因斯坦場方程表示,它所反映的引力作用是動態的,以光速來傳遞的。

廣義相對論是比牛頓引力論更一般的理論,牛頓引力論只是廣義相對論的弱場近似。所謂弱場是指物體在引力場中的引力能遠小於固有能,力場中,才顯示出兩者的差別,這時必須應用廣義相對論才能正確處理引力問題。

廣義相對論在1915年建立後,愛因斯坦就提出了可以從三個方面來檢驗其正確性,即所謂三大實驗驗證。這就是光線在太陽附近的偏折,水星近日點的進動以及光譜線在引力場中的頻移,這些不久即為當時的實驗觀測所證實。以後又有人設計了雷達回波時間延遲實驗,很快在更高精度上證實了廣義相對論。

60年代天文學上的一系列新發現:3k微波背景輻射、脈衝星、類星體、x射電源等新的天體物理觀測都有力地支援了廣義相對論,從而使人們對廣義相對論的興趣由冷轉熱。特別是應用廣義相對論來研究天體物理和宇宙學,已成為物理學中的乙個熱門前沿。

愛因斯坦一直把廣義相對論看作是自己一生中最重要的科學成果,他說過,「要是我沒有發現狹義相對論,也會有別人發現的,問題已經成熟。但是我認為,廣義相對論不一樣。」確實,廣義相對論比狹義相對論包含了更加深刻的思想,這一全新的引力理論至今仍是乙個最美好的引力理論。

沒有大膽的革新精神和不屈不撓的毅力,沒有敏銳的理論直覺能力和堅實的數學基礎,是不可能建立起廣義相對論的。偉大的科學家湯姆遜曾經把廣義相對論稱作為人類歷史上最偉大的成就之一。

狹義相對論就是

狹義相對論是建立在四維時空觀上的乙個理論,因此要弄清相對論的內容,要先對相對論的時空觀有個大體了解。在數學上有各種多維空間,但目前為止,我們認識的物理世界只是四維,即三維空間加一維時間。現代微觀物理學提到的高維空間是另一層意思,只有數學意義,在此不做討論。

四維時空是構成真實世界的最低維度,我們的世界恰好是四維,至於高維真實空間,至少現在我們還無法感知。一把尺子在三維空間裡(不含時間)轉動,其長度不變,但旋轉它時,它的各座標值均發生了變化,且座標之間是有聯絡的。四維時空的意義就是時間是第四維座標,它與空間座標是有聯絡的,也就是說時空是統一的,不可分割的整體,它們是一種」此消彼長」的關係。

四維時空不僅限於此,由質能關係知,質量和能量實際是一回事,質量(或能量)並不是獨立的,而是與運動狀態相關的,比如速度越大,質量越大。在四維時空裡,質量(或能量)實際是四維動量的第四維分量,動量是描述物質運動的量,因此質量與運動狀態有關就是理所當然的了。在四維時空裡,動量和能量實現了統一,稱為能量動量四矢。

另外在四維時空裡還定義了四維速度,四維加速度,四維力,電磁場方程組的四維形式等。值得一提的是,電磁場方程組的四維形式更加完美,完全統一了電和磁,電場和磁場用乙個統一的電磁場張量來描述。四維時空的物理定律比三維定律要完美的多,這說明我們的世界的確是四維的。

可以說至少它比牛頓力學要完美的多。至少由它的完美性,我們不能對它妄加懷疑。

相對論中,時間與空間構成了乙個不可分割的整體——四維時空,能量與動量也構成了乙個不可分割的整體——四維動量。這說明自然界一些看似毫不相干的量之間可能存在深刻的聯絡。在今後論及廣義相對論時我們還會看到,時空與能量動量四矢之間也存在著深刻的聯絡。

物質在相互作用中作永恆的運動,沒有不運動的物質,也沒有無物質的運動,由於物質是在相互聯絡,相互作用中運動的,因此,必須在物質的相互關係中描述運動,而不可能孤立的描述運動。也就是說,運動必須有乙個參考物,這個參考物就是參考係。

伽利略曾經指出,運動的船與靜止的船上的運動不可區分,也就是說,當你在封閉的船艙裡,與外界完全隔絕,那麼即使你擁有最發達的頭腦,最先進的儀器,也無從感知你的船是勻速運動,還是靜止。更無從感知速度的大小,因為沒有參考。比如,我們不知道我們整個宇宙的整體運動狀態,因為宇宙是封閉的。

愛因斯坦將其引用,作為狹義相對論的第乙個基本原理:狹義相對性原理。其內容是:

慣性系之間完全等價,不可區分。

著名的麥克爾遜--莫雷實驗徹底否定了光的以太學說,得出了光與參考係無關的結論。也就是說,無論你站在地上,還是站在飛奔的火車上,測得的光速都是一樣的。這就是狹義相對論的第二個基本原理,光速不變原理。

由這兩條基本原理可以直接推導出相對論的座標變換式,速度變換式等所有的狹義相對論內容。比如速度變幻,與傳統的法則相矛盾,但實踐證明是正確的,比如一輛火車速度是10m/s,乙個人在車上相對車的速度也是10m/s,地面上的人看到車上的人的速度不是20m/s,而是(20-10^(-15))m/s左右。在通常情況下,這種相對論效應完全可以忽略,但在接近光速時,這種效應明顯增大,比如,火車速度是0。

99倍光速,人的速度也是0。99倍光速,那麼地面觀測者的結論不是1。98倍光速,而是0。

999949倍光速。車上的人看到後面的射來的光也沒有變慢,對他來說也是光速。因此,從這個意義上說,光速是不可超越的,因為無論在那個參考係,光速都是不變的。

速度變換已經被粒子物理學的無數實驗證明,是無可挑剔的。正因為光的這一獨特性質,因此被選為四維時空的唯一標尺。

誰能給我解釋下狹義相對論和廣義相對論主要說的是什麼意思?

3樓:黑暗小小清新

狹義相對論主要針對光速不變原理的發現做了一系列研究,發現了許多與經典理論不一致的新效應,如鐘慢尺縮等,主要依靠世界線和閔氏幾何作為工具,而廣義相對論根據狹義相對論進行了完善,而主要內容也相應變成了宇宙中的一些巨集觀效應,如引力延遲,黑洞原形的推論等,並進一步作出引力為一種維度的大膽猜測,其數學模型極為複雜還預言了許多宇宙過去和未來的一些事件的原理。淺顯來說,狹義相對論研究光速不變產生的普通效應,廣義相對論研究物件是宇宙及其中的現象。

分別舉乙個說明廣義相對論和狹義相對論定義的例子。

4樓:高激發態

狹義相對論:愛因斯坦火車。

廣義相對論:愛因斯坦電梯。

5樓:玄元教主

1971年,人們將兩隻銫原子鐘放在飛機上作還球飛行,與地面上的銫原子鐘比較,與相對論的理論符合(速度、引力影響時間流逝的速度)。日食時,我們可以看到太陽背後的星星(引力扭曲光線)

6樓:保彭殳藹

愛因斯坦。

運動物體在運動方向下長度會縮短,豎直方向長度不變,本質則是乙個洛倫茲變換。

相對論建立在光速不變原理和相對性原理之上,狹義相對論可以用多種方法證明,詳情參考北大版或科學版《近代物理》

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...

該怎樣理解狹義相對論 廣義相對論和量子力學?

第。一 狹義相對論 以往我們都有乙個認知,有些物理量是相對的,可變的,如速度,距離,但有些是不變的,如時間,長度,質量。無論他靜止還是運動,他的長度,質量都是不變的,對於任何狀態來說時間都是一樣的。但狹義相對論告訴我們,不同的參考係下時間,長度,質量是不同的。第。二 廣義相對論 牛頓說兩個有質量物體...

廣義相對論廣在哪裡?狹義相對論狹在哪裡

我們可以就他們的英文作為了解,廣義相對論是general relativity,意思是全體的 大多數的相對論,而狹義相對論是special relativity,意為特殊的相對論,狹義相對論從空間上看是平直的,不考慮時空彎曲,即不考慮外界對參考係的力作用,或者說是討論的都是慣性系情況。但廣義相對論要...

狹義相對論的問題,怎麼理解狹義相對論的有關問題?

物體受到的力怎麼會轉移為物體的質量呢?質能方程e mc 2 它表示物體在失去質量的時候可以轉化為能量形式,適用情況為衰變過程,不是說用質量這個物理量進行一切能量的換算。比如說 機械能,這個東西是由物質分子的整體狀態所決定的,物體巨集觀速度改變不會改變物體的質量!樓主好好思考下這裡面的辯證關係哈 經典...

關於狹義相對論中時間變慢的問題,狹義相對論中為什麼說當速度達到光速時時間會變慢?為什麼遠離參照系的鐘時間變慢?

都不是,關鍵問題是什麼呢?關鍵在於飛船要回來,要回來就要加速減速,這是廣義相對論的事了,狹義相對論只對慣性系成立,在狹義相對論裡,地球上的人看飛船上時間變慢,飛船上的人看地球上的人時間也變慢了,但是涉及到加速減速,非慣性係的事狹義相對論就無能為力了 飛船上的人看到五年後的地球 廣義相對論表明只有經過...