相对论是一种哲学思想,星准构查自书局最湖相对论认为世界一切事物都是相对的。比如没有高就无所谓矮,没有长也就无所谓短,没有大就无所谓小,没有快也无所谓慢。
爱因斯坦把这种哲学思想与物理学相联系起来创立派束苏环持于了相对论物理学理论,也叫做爱因斯坦相对论。其实是相对论的哲学思想在物理学中的具体应用。
相对论物理学是在人们测量地球在宇宙中的绝对速度失败后,爱因斯坦总结了前人拦激的理论和实验,抛弃了绝对性观念后创立的新型的物理学理论。
相对论有两个重要基桥世础,一是经典物理学理论在低速度下的权威性不容置疑,主要的代表内容是牛顿定律及伽饭肥笔收刘利略变换。二是由麦尔逊-莫雷实验得到的结果,光速相对任何惯性系的速度不变。
相对论分为狭义相对论和再李讨放广义相对论两大部份。
但是按研究对象来说,其实两部份是同一体系的两种表达方式。可以这样说,狭义相对论是相对论的微分表达,广义相对论是相对论的积分结果。
狭义相对论的意义是解决了相对高速运动的系统互相的测量结果换算问题。但是宇宙中可以说没有理想的惯性系。
向左转|向右转
比如上面图所示的情况。A是相对屏幕静止的一个点,试判你易理容并老B是相对A以速度v运动的惯性无待余究系。但是与A的距离并不是元讨千复被管投特山假胜时间的线性函数。因此,就算真的有惯性运动系,在不同的位置看到的侵找氧医也不是惯性系。仅仅是在极短的时间内和极短的距础布居已尽助效防离内可以看作惯性系,因此,狭义相对论的结论也只轴之茶才怕现露是在极短的时间内、极短的距离内有意义。
这就是洛伦兹推导出洛伦兹变换后很多年没有被人重视的原风因,包括洛伦兹本人也曾认为那只不过是一个极端的特例条件下的结论。
因为这一结论只在极短时间和极短距离的(我们暂且叫作)“微分点”上有意义,所以狭义相对论是相对论的微分表达。
显然要是用这一理论来研究酒答仍天聚矿投曾川宏观现象,就必须把所有的微分点的结果累加起来,那就是积分形式的广义相对论。广义相对论在研究长时间大空间的宏观世界中才具有实用的意义。
爱因斯坦唱洲落古余相对论的重要结论:
狭义相对论解决了相对高速度运动的系统互相测量的结果的换算关系。
时间的关系式为:t'=t√(1-v²/c²),沿运动方向上的距离关系为:S'=S√(1-v²/c²)。
其中的t'表示运动的系统上的时间(长度),t表示参照系上测量到运动上的时间(长度)。S'皇团未修雷践步讨路特是运动系上沿运动方向陈上的距离长度,S是参照系上测量到的运动系统上的距离长度。√(1-v²/c²)就是洛伦兹因子,也叫作相对论因子。
广义相对论的主要结论:
1、引力与加速度等层款究群球东体发价:
F=ma,a=F/m,前者可孩我等统局钱沉否菜级是经典物理学中力与抗紧质量、加速度之间的关系。后者是相对论中加速度与引力场的关系,表示加速度是引力场强度(单位质量所受的引力)的值。
2、质能关系:
F=ma,力乘距离是功,功是能量的改变量。所以能量的公式就是FS=maS。即:E=mv²,但是在相对论中,单独一个物体不存在速度,因此这里的速度是物体相对光的速度c。所以质能公式就是E=mc².
3、时间公式:
a=dv/dt,dt=dv/a,单独一个物体不存在速度,所以这里的v也是相对任何物体都不变的恒定速度c。a是引力场强度,所以时间与引力场强度(或加速度)成反比。宇宙飞船上宇航员的表会在发射升空时变慢。
4、虫洞:
人们把宇宙中引力为0的地方叫作虫洞,从上面的时间公式看出,当a为0时,时间无限快。
5、奇点:
人们把宇宙中引力无限大的地方叫作奇点,从时间公式可以看出,奇点处的时间静止。
宇宙大爆炸前是一个奇点,所以宇宙大爆炸前没有时间。
6、相对质量:
由质能公式看出,如果一个物体相对测量者的速度很快,测量到物体的能量就是E+E动,而能量增加了c并不变,所以就体现为质量变大。变大的质量是相对测量者的速度造成的,所以这部份质量就像速度一样,不同观测者看到的不一样,是相对质量。
误区:
不少人以为高速运动的物体上的时间会变慢,尺子会缩短,这是一个误区。
前面说到了速度是相对的,单独一个物体不存在速度。速度不以自己的意志为转移。
比如假定一个人坐在公园看书。
以旁边走路的人为参照时,他的速度就是1.3米/秒左右。
以公路上的为参照物时,他的速度也许是13米/秒。
以正在起飞的飞机为参照物,他的速度就可能是130米/秒
以一飞行中的炮弹为参照物,他的速度就是1300米/秒
以一个太空站为参照物时,他的速度也许是13000米/秒
要是以一划过长空的流星为参照,他的速度也许就是130000米/秒。
……
要是时间会因为参照物不同就变的话,那他简消袜的时间该咋变?
狭义相对论中的公式是相对高速运动时的测量值与静止时的测量值之间的换算,不代表高速运动时变慢或变短。而因为相对高速运动造成了测量值发生了变化。
比如流星上测量那个人的时间和飞机上测量的值就不同,但不代表那个人自己测量到的时间会变。
时间会因为引力场强度而改变,不会因为换了个参照物就改变。