概括：这道题是颜纺诒同学的课后语文练习题，主要是关于爱因斯坦广义相对论，指导老师为郭老师。相对论（英语：Theory?of?relativity）是关于时空和引力的理论，主要由爱因斯坦(Albert?Einstein)创立，依其研究对象的不同分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。 内容来自dedecms
题目：爱因斯坦广义相对论
解：首先我们不应该神化爱因斯坦,广义相对论并不是那么深刻难懂,在广义相对论发表三四年后,年仅19岁的泡利就写出了长达200多页的关于广义相对论的百科词条.之后一些解出广义相对论精确解的数学家如史瓦西还有克尔都充分地理解了广义相对论.从现代的眼光来看,广义相对论所需要的数学知识也不是那么高深了,无非是4维伪黎曼几何.陈省身更是尖锐地指出,爱因斯坦的物理水平怎么样他不知道,但数学水平真的不咋的. 本文来自织梦
至于有没有爱因斯坦,后人能不能发现广义相对论的问题.我觉得还是会的,但是时间的确会推迟几年.因为当时爱因斯坦已经提出了狭义相对论,而狭义相对论仅仅考虑惯性参考系,所以顺着这个思路就很有必要吧非惯性系给容纳进来.当时爱因斯坦就有了一个绝妙的想法,即等效原理,即局部的来看,引力的作用等效于观察者处在加速参考系中.但这个想法无法把引力的曲率效应给容纳进来,所以接下来的想法就是时空的几何化.用惠勒的话来说,就是时空告诉物质如何运动,物质告诉时空如何弯曲.我认为没有爱因斯坦的话,广义相对论的诞生可能会晚10到20年. 织梦好，好织梦
举一反三
例1： 请问哪能看到爱因斯坦的广义相对论和狭义相对论?我很想看[物理练习题]
思路提示：
相对论分为广义相对论和狭义相对论
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广义相对论的基本概念解释： dedecms.com
广义相对论是爱因斯坦继狭义相对论之后,深入研究引力理论,于1913年提出的引力场的相对论理论.这一理论完全不同于牛顿的引力论,它把引力场归结为物体周围的时空弯曲,把物体受引力作用而运动,归结为物体在弯曲时空中沿短程线的自由运动.因此,广义相对论亦称时空几何动力学,即把引力归结为时空的几何特性. copyright dedecms
如何理解广义相对论的时空弯曲呢?这里我们借用一个模型式的比拟来加以说明.假如有两个质量很大的钢球,按牛顿的看法,它们因万有引力相互吸引,将彼此接近.而爱因斯坦的广义相对论则并不认为这两个钢球间存在吸引力.它们之所以相互靠近,是由于没有钢球出现时,周围的时空犹如一张拉平的网,现在两个钢球把这张时空网压弯了,于是两个钢球就沿着弯曲的网滚到一起来了.这就相当于因时空弯曲物体沿短程线的运动.所以,爱因斯坦的广义相对论是不存在“引力”的引力理论.
进一步说,这个理论是建立在等效原理及广义协变原理这两个基本假设之上的.等效原理是从物体的惯性质量与引力质量相等这个基本事实出发,认为引力与加速系中的惯性力等效,两者原则上是无法区分的；广义协变原理,可以认为是等效原理的一种数学表示,即认为反映物理规律的一切微分方程应当在所有参考系中保持形式不变,也可以说认为一切参考系是平等的,从而打破了狭义相对论中惯性系的特殊地位,由于参考系选择的任意性而得名为广义相对论. copyright dedecms
我们知道,牛顿的万有引力定律认为,一切有质量的物体均相互吸引,这是一种静态的超距作用.
织梦好，好织梦
在广义相对论中物质产生引力场的规律由爱因斯坦场方程表示,它所反映的引力作用是动态的,以光速来传递的.
广义相对论是比牛顿引力论更一般的理论,牛顿引力论只是广义相对论的弱场近似.所谓弱场是指物体在引力场中的引力能远小于固有能,力场中,才显示出两者的差别,这时必须应用广义相对论才能正确处理引力问题.
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广义相对论在1915年建立后,爱因斯坦就提出了可以从三个方面来检验其正确性,即所谓三大实验验证.这就是光线在太阳附近的偏折,水星近日点的进动以及光谱线在引力场中的频移,这些不久即为当时的实验观测所证实.以后又有人设计了雷达回波时间延迟实验,很快在更高精度上证实了广义相对论.60年代天文学上的一系列新发现：3K微波背景辐射、脉冲星、类星体、X射电源等新的天体物理观测都有力地支持了广义相对论,从而使人们对广义相对论的兴趣由冷转热.特别是应用广义相对论来研究天体物理和宇宙学,已成为物理学中的一个热门前沿.
爱因斯坦一直把广义相对论看作是自己一生中最重要的科学成果,他说过,“要是我没有发现狭义相对论,也会有别人发现的,问题已经成熟.但是我认为,广义相对论不一样.”确实,广义相对论比狭义相对论包含了更加深刻的思想,这一全新的引力理论至今仍是一个最美好的引力理论.没有大胆的革新精神和不屈不挠的毅力,没有敏锐的理论直觉能力和坚实的数学基础,是不可能建立起广义相对论的.伟大的科学家汤姆逊曾经把广义相对论称作为人类历史上最伟大的成就之一. dedecms.com
狭义相对论就是
狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论,因此要弄清相对论的内容,要先对相对论的时空观有个大体了解.在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时间.现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义,在此不做讨论. dedecms.com
四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知.一把尺子在三维空间里（不含时间）转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的.四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种”此消彼长”的关系.
四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量（或能量）并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大.在四维时空里,质量（或能量）实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了.在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢.另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等.值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述.四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说明我们的世界的确是四维的.可以说至少它比牛顿力学要完美的多.至少由它的完美性,我们不能对它妄加怀疑.
相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量.这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系.在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系.
物质在相互作用中作永恒的运动,没有不运动的物质,也没有无物质的运动,由于物质是在相互联系,相互作用中运动的,因此,必须在物质的相互关系中描述运动,而不可能孤立的描述运动.也就是说,运动必须有一个参考物,这个参考物就是参考系. 内容来自dedecms
伽利略曾经指出,运动的船与静止的船上的运动不可区分,也就是说,当你在封闭的船舱里,与外界完全隔绝,那么即使你拥有最发达的头脑,最先进的仪器,也无从感知你的船是匀速运动,还是静止.更无从感知速度的大小,因为没有参考.比如,我们不知道我们整个宇宙的整体运动状态,因为宇宙是封闭的.爱因斯坦将其引用,作为狭义相对论的第一个基本原理：狭义相对性原理.其内容是：惯性系之间完全等价,不可区分. 织梦内容管理系统
著名的麦克尔逊--莫雷实验彻底否定了光的以太学说,得出了光与参考系无关的结论.也就是说,无论你站在地上,还是站在飞奔的火车上,测得的光速都是一样的.这就是狭义相对论的第二个基本原理,光速不变原理.
由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式,速度变换式等所有的狭义相对论内容.比如速度变幻,与传统的法则相矛盾,但实践证明是正确的,比如一辆火车速度是10m/s,一个人在车上相对车的速度也是10m/s,地面上的人看到车上的人的速度不是20m/s,而是(20-10^(-15))m/s左右.在通常情况下,这种相对论效应完全可以忽略,但在接近光速时,这种效应明显增大,比如,火车速度是0.99倍光速,人的速度也是0.99倍光速,那么地面观测者的结论不是1.98倍光速,而是0.999949倍光速.车上的人看到后面的射来的光也没有变慢,对他来说也是光速.因此,从这个意义上说,光速是不可超越的,因为无论在那个参考系,光速都是不变的.速度变换已经被粒子物理学的无数实验证明,是无可挑剔的.正因为光的这一独特性质,因此被选为四维时空的唯一标尺. 织梦内容管理系统
1905年爱因斯坦（1879——1955）发表了狭义相对论.这个理论指出在宇宙中唯一不变的是光线在真空中的速度,其它任何事物——速度、长度、质量和经过的时间,都随观察者的参考系（特定观察）而变化.这个理论形成了一个著名的公式：E=MC2狭义相对论认为时间不是绝对的（即固定不变的）.爱因斯坦指出,随着物体（观察者所见到的）线性运动速度的加快,时间会变慢.其二：任何物体以光速运动时,其长度将会缩短为零.提出时间和空间都是绝对的,空间和时间是完全分开的.然而,在相对论数学中,时间和三维空间——长、宽和高,一起构成一个四维空间框架,叫做时空关联集.
爱因斯坦从他的狭义相对论中推导出等式E=MC2（这里E是能量,M是质量,C是恒定的光速）,他用这个等式解释了质量和能量是等价的.现在认为,质量和能量是同一种物质的不同形式,称为质能.例如,如果一个物体的能量减少了一定量E,则它的质量也减少等于MC2的量,然而,质能不会消失,只不过以另一种形式被释放,它叫辐射能量.
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1915年发表了他的广义相对论.他解释了引力作用和加速度作用没有差别的原因.他还解释了引力是如何和时空弯曲联系起来的,利用数学,爱因斯坦指出物体使周围空间、时间弯曲,在物体具有很大的相对质量（例如一颗恒星）时,这种弯曲可使从它旁边经过的任何其它事物,即使是光线,也改变路径.广义相对论指出,时空曲率将产生引力.当光线经过一些大质量的天体时,它的路线是弯曲的,这源于它沿着大质量物体所形成的时空曲率.因为黑洞是极大的质量的浓缩,它周围的时空非常弯曲,即使是光线也无法逃逸.
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几百年来牛顿的经典力学使众多人信服,因为他适用于低速、宏观的惯性系.而相对论适用于高速（接近光速）的或微观的量子态以及非惯性系,人们很难通过实验得以证实和观察,所以很多人无法接受这一事实.但相对论可以很好的解决这一问题.因此说相对论是现代物理学的奠基石. copyright dedecms
-- 相对论
相对论
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十九世纪后期,由于光的波动理论的确立,科学家相信一种叫“以太”的连续介质充满了宇宙空间,就象空气中的声波一样,光线和电磁信号是“以太”中的波.然而,与空间完全充满“以太”的思想相悖的结果不久就出现了：根据“以太”理论应得出,光线传播速度相对于“以太”应是一个定值,因此,如果你沿与光线传播相同的方向行进,你所测量到的光速应比你在静止时测量到的光速低；反之,如果你沿与光线传播相反的方向行进,你所测量到的光速应比你在静止时测量到的光速高.但是,一系列实验都没有找到造成光速差别的证据. 本文来自织梦
在这些实验当中,阿尔波特·迈克尔逊和埃迪沃德·莫里1887年在美国俄亥俄州克里夫兰的凯斯研究所所完成的测量,是最准确细致的.他们对比两束成直角的光线的传播速度,由于围着自转轴的转动和绕太阳的公转,根据推理,地球应穿行在“以太”中,因此上述成直角的两束光线应因地球的运动而测量到不同的速度,爱尔兰物理学家乔治·费兹哥立德和荷兰物理学家亨卓克·洛仑兹,最早认为相对于“以太”运动的物体在运动方向的尺寸会收缩,而相对于“以太”运动的时钟会变慢.并且洛仑兹提出了著名的洛仑兹变换.而对“以太”,费兹哥立德和洛仑兹当时都认为是一种真实存在的物质.而法国数学家庞加莱怀疑这一点,并预见全新的力学会出现.
马赫和休谟的哲学对爱因斯坦影响很大.马赫认为时间和空间的量度与物质运动有关.时空的观念是通过经验形成的.绝对时空无论依据什么经验也不能把握.休谟更具体的说：空间和广延不是别的,而是按一定次序分布的可见的对象充满空间.而时间总是又能够变化的对象的可觉察的变化而发现的.1905年爱因斯坦指出,迈克尔逊和莫雷实验实际上说明关于“以太”的整个概念是多余的,光速是不变的.而牛顿的绝对时空观念是错误的.不存在绝对静止的参照物,时间测量也是随参照系不同而不同的.他用光速不变和相对性原理提出了洛仑兹变换.创立了狭义相对论. 内容来自dedecms
狭义相对论
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狭义相对论适用于惯性参照系 dedecms.com
1、 狭义相对论的两条基础原理
（1） 狭义相对性原理——在所有的惯性系中物理定律的形式相同.各惯性系应该是等价的,不存在特殊的惯性系.即事物在每个惯性系中规律是一样的.（从合理性上说）
（2） 光速不变原理——在所有的惯性系里,真空中光速具有相同的值.光速与广泛的运动无关；光速与频率无关；往返平均光速与方向无关.（该原理由迈克尔逊-莫雷实验引出.）
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2、 狭义相对论运动学的核心——洛仑兹变换
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有了这两个新的公理,则非常重要的洛仑兹变换关系就非常自然的推导出来了.讨论一个从t=0 x=0发出的光子在∑系和∑’系（在t=0时∑’系与∑系重合,以后∑’以V沿X轴方向运动.）中的情况,根据： 内容来自dedecms
1、时空均匀性：x=γ(x’+vt’) 内容来自dedecms
2、相对性原理：x’=γ(x-vt) 织梦内容管理系统
3、光速不变原理：x=ct
x’=ct’
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其中：时空均匀性条件不是新的原理,一个固定的物体放在空间任一位置无论何时长度是相同的这是非常直观的,由简单的推理可知均匀时空的坐标变换是线性的.因为若设：x=ax’2+bt’,则任一瞬间（dt’=0）测量一物体长度：dx=2ax’dx’.可见对∑’系任一个dx’放在不同的x’,对∑系来说是长度不同的.也即对∑系空间是不均匀的这不符合直觉.因∑’与∑是等价的,∑’系变到∑系有x=γ(x’+vt’),则∑系变到∑’就一定有x’=γ(x - vt),可见相对性原理对不同的惯性系是公平的.最后由光速不变原理给出的两个关系,看起来费解,却有实验支持.这样解4个方程立即得到 和洛仑兹变换：
织梦好，好织梦
∑’系→∑系 ∑系→∑’系
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x=γ(x’+vt’) x’=γ(x - vt) 织梦好，好织梦
y=y’ y’=y
z=z’ z’=z
t=γ(t’+vx’/c2) t’=γ(t-vx/c2) dedecms.com
洛仑兹变换统一了时空和运动,统一了高速世界和经典力学研究的低速情况.当v 织梦好，好织梦
例2： 【为什么爱因斯坦为广义相对论没获得诺贝尔奖金】
思路提示：
是因为广义相对论打破了常规观念太难理解了,诺贝尔评委没有弄懂其奥妙所在,不知道它的价值,曲高和寡,所以未授予.
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例3： 爱因斯坦广义相对论的内容.[物理练习题]
思路提示：
广义相对论是阿尔伯特·爱因斯坦于1916年发表的用几何语言描述的引力理论,它代表了现代物理学中引力理论研究的最高水平.广义相对论将经典的牛顿万有引力定律包含在狭义相对论的框架中,并在此基础上应用等效原理而建立的.在广义相对论中,引力被描述为时空的一种几何属性（曲率）；而这种时空曲率与处于时空中的物质与辐射的能量-动量张量直接相联系,其联系方式即是爱因斯坦的引力场方程（一个二阶非线性偏微分方程组）. 从广义相对论得到的有关预言和经典物理中的对应预言非常不相同,尤其是有关时间流逝、空间几何、自由落体的运动以及光的传播等问题,例如引力场内的时间膨胀、光的引力红移和引力时间延迟效应.广义相对论的预言至今为止已经通过了所有观测和实验的验证——虽说广义相对论并非当今描述引力的唯一理论,它却是能够与实验数据相符合的最简洁的理论.不过,仍然有一些问题至今未能解决,典型的即是如何将广义相对论和量子物理的定律统一起来,从而建立一个完备并且自洽的量子引力理论. 爱因斯坦的广义相对论理论在天体物理学中有着非常重要的应用：它直接推导出某些大质量恒星会终结为一个黑洞——时空中的某些区域发生极度的扭曲以至于连光都无法逸出.有证据表明恒星质量黑洞以及超大质量黑洞是某些天体例如活动星系核和微类星体发射高强度辐射的直接成因.光线在引力场中的偏折会形成引力透镜现象,这使得人们能够观察到处于遥远位置的同一个天体的多个成像.广义相对论还预言了引力波的存在,引力波已经被间接观测所证实,而直接观测则是当今世界像激光干涉引力波天文台（LIGO）这样的引力波观测计划的目标.此外,广义相对论还是现代宇宙学膨胀宇宙模型的理论基础. 织梦好，好织梦
例4： 爱因斯坦的广义相对论的主要内容是?请各位帮帮忙![物理练习题]
思路提示：
相对论分为广义相对论和狭义相对论 内容来自dedecms
广义相对论的基本概念解释：
广义相对论是爱因斯坦继狭义相对论之后,深入研究引力理论,于1913年提出的引力场的相对论理论.这一理论完全不同于牛顿的引力论,它把引力场归结为物体周围的时空弯曲,把物体受引力作用而运动,归结为物体在弯曲时空中沿短程线的自由运动.因此,广义相对论亦称时空几何动力学,即把引力归结为时空的几何特性.
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如何理解广义相对论的时空弯曲呢?这里我们借用一个模型式的比拟来加以说明.假如有两个质量很大的钢球,按牛顿的看法,它们因万有引力相互吸引,将彼此接近.而爱因斯坦的广义相对论则并不认为这两个钢球间存在吸引力.它们之所以相互靠近,是由于没有钢球出现时,周围的时空犹如一张拉平的网,现在两个钢球把这张时空网压弯了,于是两个钢球就沿着弯曲的网滚到一起来了.这就相当于因时空弯曲物体沿短程线的运动.所以,爱因斯坦的广义相对论是不存在“引力”的引力理论.
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进一步说,这个理论是建立在等效原理及广义协变原理这两个基本假设之上的.等效原理是从物体的惯性质量与引力质量相等这个基本事实出发,认为引力与加速系中的惯性力等效,两者原则上是无法区分的；广义协变原理,可以认为是等效原理的一种数学表示,即认为反映物理规律的一切微分方程应当在所有参考系中保持形式不变,也可以说认为一切参考系是平等的,从而打破了狭义相对论中惯性系的特殊地位,由于参考系选择的任意性而得名为广义相对论. 织梦内容管理系统
我们知道,牛顿的万有引力定律认为,一切有质量的物体均相互吸引,这是一种静态的超距作用.
在广义相对论中物质产生引力场的规律由爱因斯坦场方程表示,它所反映的引力作用是动态的,以光速来传递的. 内容来自dedecms
广义相对论是比牛顿引力论更一般的理论,牛顿引力论只是广义相对论的弱场近似.所谓弱场是指物体在引力场中的引力能远小于固有能,力场中,才显示出两者的差别,这时必须应用广义相对论才能正确处理引力问题. 内容来自dedecms
广义相对论在1915年建立后,爱因斯坦就提出了可以从三个方面来检验其正确性,即所谓三大实验验证.这就是光线在太阳附近的偏折,水星近日点的进动以及光谱线在引力场中的频移,这些不久即为当时的实验观测所证实.以后又有人设计了雷达回波时间延迟实验,很快在更高精度上证实了广义相对论.60年代天文学上的一系列新发现：3K微波背景辐射、脉冲星、类星体、X射电源等新的天体物理观测都有力地支持了广义相对论,从而使人们对广义相对论的兴趣由冷转热.特别是应用广义相对论来研究天体物理和宇宙学,已成为物理学中的一个热门前沿.
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爱因斯坦一直把广义相对论看作是自己一生中最重要的科学成果,他说过,“要是我没有发现狭义相对论,也会有别人发现的,问题已经成熟.但是我认为,广义相对论不一样.”确实,广义相对论比狭义相对论包含了更加深刻的思想,这一全新的引力理论至今仍是一个最美好的引力理论.没有大胆的革新精神和不屈不挠的毅力,没有敏锐的理论直觉能力和坚实的数学基础,是不可能建立起广义相对论的.伟大的科学家汤姆逊曾经把广义相对论称作为人类历史上最伟大的成就之一. 内容来自dedecms
狭义相对论就是 本文来自织梦
狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论,因此要弄清相对论的内容,要先对相对论的时空观有个大体了解.在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时间.现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义,在此不做讨论.
四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知.一把尺子在三维空间里（不含时间）转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的.四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种”此消彼长”的关系. 内容来自dedecms
四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量（或能量）并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大.在四维时空里,质量（或能量）实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了.在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢.另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等.值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述.四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说明我们的世界的确是四维的.可以说至少它比牛顿力学要完美的多.至少由它的完美性,我们不能对它妄加怀疑. 本文来自织梦
相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量.这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系.在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系. 内容来自dedecms
物质在相互作用中作永恒的运动,没有不运动的物质,也没有无物质的运动,由于物质是在相互联系,相互作用中运动的,因此,必须在物质的相互关系中描述运动,而不可能孤立的描述运动.也就是说,运动必须有一个参考物,这个参考物就是参考系. 织梦内容管理系统
伽利略曾经指出,运动的船与静止的船上的运动不可区分,也就是说,当你在封闭的船舱里,与外界完全隔绝,那么即使你拥有最发达的头脑,最先进的仪器,也无从感知你的船是匀速运动,还是静止.更无从感知速度的大小,因为没有参考.比如,我们不知道我们整个宇宙的整体运动状态,因为宇宙是封闭的.爱因斯坦将其引用,作为狭义相对论的第一个基本原理：狭义相对性原理.其内容是：惯性系之间完全等价,不可区分. dedecms.com
著名的麦克尔逊--莫雷实验彻底否定了光的以太学说,得出了光与参考系无关的结论.也就是说,无论你站在地上,还是站在飞奔的火车上,测得的光速都是一样的.这就是狭义相对论的第二个基本原理,光速不变原理. 织梦内容管理系统
由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式,速度变换式等所有的狭义相对论内容.比如速度变幻,与传统的法则相矛盾,但实践证明是正确的,比如一辆火车速度是10m/s,一个人在车上相对车的速度也是10m/s,地面上的人看到车上的人的速度不是20m/s,而是(20-10^(-15))m/s左右.在通常情况下,这种相对论效应完全可以忽略,但在接近光速时,这种效应明显增大,比如,火车速度是0.99倍光速,人的速度也是0.99倍光速,那么地面观测者的结论不是1.98倍光速,而是0.999949倍光速.车上的人看到后面的射来的光也没有变慢,对他来说也是光速.因此,从这个意义上说,光速是不可超越的,因为无论在那个参考系,光速都是不变的.速度变换已经被粒子物理学的无数实验证明,是无可挑剔的.正因为光的这一独特性质,因此被选为四维时空的唯一标尺.
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例5： 【如何理解爱因斯坦广义相对论?】[物理练习题]
思路提示：
爱因斯坦的狭义相对论要求,任何物理定律即物理公式都必须是洛伦兹协变的,但牛顿的万有引力公式F=GMm/rr不是洛伦兹协变的,一般来说,协变的方程是张量方程,爱因斯坦经过十年时间,鼓捣出了一个协变的引力场方程. 织梦内容管理系统
相关思考练习题：
题1：爱因斯坦相对论公式是啥?
点拨：基本的几个： 1.相对速度公式： △v=|v1-v2|/√(1-v1v2/c^2) 两物体速度是v1,v2，它们之间速度的差是△v,过去我们认为△v=|v1-v2|，这个公式决定了，没有物体可以超过光速。 2.相对长度公式 L=Lo* √(1-v^2/c^2) Lo是物体静止是的长度，L是物体的运动...
题2：爱因斯坦的广义相对论中真的有平行宇宙理论吗
点拨：为了解释著名的“祖母悖论”,提出“平行宇宙”的概念,这就是霍金的“平行空间理论”：时间旅行者回到过去改变历史后,时间线便出现分杈,分杈的时间线展开的是另一段历史.然而,如果我们能够回到过去,就可能破坏因果规律. 让我们先来看一个著名的“祖母悖...
题3：简述爱因斯坦狭义相对论和广义相对论的基本前提分...
点拨：狭义相对论的思想可以概括为两个基本原理相对性原理光速不变原理 狭义相对论的理论核心用洛伦兹变换描述和换算 狭义相对论有三个效应尺短时缓同时性的相对性 狭义相对论还有一些其他的结论运动质量变大速度相加定理质能转换关系能量-动能关系作...
题4：爱因斯坦是怎么提出相对论的
点拨：早在16岁时,爱因斯坦就从书本上了解到光是以很快速度前进的电磁波,他产生了一个想法,如果一个人以光的速度运动,他将看到一幅什么样的世界景象呢?他将看不到前进的光,只能看到在空间里振荡着却停滞不前的电磁场.这种事可能发生吗? 与此相联系,他...
题5：列举一下牛顿三大定律和爱因斯坦的广义相对论和狭...
点拨：牛顿第一定律：一切物体在不受力的情况下总以匀速直线运动（又成惯性定律）牛顿第二定律：物体所受合外力等于物体质量乘以加速度，f=ma牛顿第三定律：作用力等于反作用力。要注意一点，牛顿1,2定律只要惯性参照系里成立。 狭义相对论。狭义相对... 转载请注明出处: http://www.10000uw.com/view-85725-1.html
