一、广义相对论?
简单来说,爱因斯坦在一百多年前创立的广义相对论是一种引力理论,描述宇宙中天体的引力作用。关于引力理论,我们最早接触到的是牛顿在17世纪提出的万有引力定律。那么,爱因斯坦的引力理论与牛顿的有什么区别呢?
在牛顿看来,宇宙中任何有质量的物体之间都会存在引力作用。大到天体,小到细菌,引力作用始终存在。无论距离多远,都会存在引力,并且这种作用是瞬间产生的超距作用。根据万有引力定律,物体之间的引力正比于物体质量之积,反比于物体之间的距离。牛顿的万有引力定律非常成功,它解释了为什么苹果会落地,为什么地球会绕着太阳旋转,甚至还能预言此前尚未发现的海王星的存在。
但到了19世纪,天文学家发现万有引力定律存在缺陷。行星在绕着太阳运动过程中,每一圈的近日点其实都是不一样的,这种现象被称为近日点进动。越靠近太阳的行星,近日点进动值越大,水星近日点具有最大的进动值。
天文学家通过观测发现,水星近日点进动的观测值与通过万有引力定律计算出来的结果存在一些差异,观测值与理论值每个世纪相差43秒,这远大于观测误差,所以必然是理论出了问题。
直到20世纪初,爱因斯坦提出了广义相对论,水星近日点进动问题才得到完美的解释。根据广义相对论,空间不像牛顿所描述的那样是绝对平直的,而是会在质量和能量的作用下发生弯曲。在弯曲的空间中,天体与光都会沿着测地线运动,由此表现出引力效应。
根据广义相对论,太阳弯曲了周围空间,如果有光从太阳表面上方穿过,其偏转角度约为1.75角秒,这是通过牛顿引力理论计算出结果的两倍。不久后,爱丁顿借助日全食的时机,测量了背景恒星发出的光从太阳附近经过时所偏转的角度,结果与爱因斯坦的预言相符合,这进一步证实了广义相对论。
此后,广义相对论的几大预言——引力红移、引力时间膨胀效应、引力波,都被逐一证实,这奠定了广义相对论在现代物理学中的重要地位。广义相对论的一大实际应用是对导航卫星的时钟校准。由于导航卫星远离地球,所受地球引力作用较弱,所以星载时钟走得比地面时钟快一些。另外,还要考虑到狭义相对论所带来的钟慢效应。虽然这种时间差非常微小,但在导航卫星定位过程中会出现巨大的误差。因此,需要排除掉相对论造成的时间膨胀效应,导航卫星才能起到精确定位的作用。
迄今为止,广义相对论是描述宇宙引力现象最为成功的理论。万有引力定律只是广义相对论在弱引力场中的一种近似理论,但由于牛顿引力理论的形式更为简单,所以在精度要求不高时可以方便使用。
二、广义相对论十大结论?
广义相对论得出一系列重要结论,认为时间空间将因物质的存在和分布变得不均匀,即发生“时空弯曲”,揭示物质与其存在形式的紧密联系,空间并不是欧几里德的“平直空间”或牛顿的“绝对空间”;并认为这种“时空弯曲”是产生万有引力的原因,据此建立了引力场论;认为狭义相对论是广义相对论在没有万有引力场时的特殊情况。广义相对论对现代物理学和现代哲学产生了巨大影响,奠定了现代理论天体物理学基础。广义相对论作出三个重要实验预言:光线在引力场中将弯曲,水星近日点的移动和光在引力场中光谱线会发生红移。
三、广义相对论全文?
爱因斯坦没有写过叫狭义相对论或者广义相对论的书,因此广义相对论并没有原文 狭义与广义相对论浅说是写给一般人看的科普书,另外还有一本相对论的意义。
爱因斯坦关于狭义相对论的原文为《论动体的电动力学》,关于广义相对论的原文为《广义相对论的基础》,前者中文版收录于以下书中,后者未见过中文版。
书名:[哲人石丛书]爱因斯坦奇迹年:改变物理学面貌的五篇论文 作者:施塔赫尔主编,范岱年,许良英译 出版社:上海科技教育出版社 另湖南科技出版社有出过爱因斯坦全集,太贵了我没有买过,商务印书馆上世纪70年代有出过
《爱因斯坦文集》我无缘得见,不清楚内容如何,是否有收录《广义相对论的基础》一文。 爱因斯坦全集和爱因斯坦奇迹年那本淘宝卓越当当之类应该都有。至于深圳哪有可买我就不得而知了。
四、广义相对论的全文?
爱因斯坦没有写过叫狭义相对论或者广义相对论的书,因此广义相对论并没有原文 狭义与广义相对论浅说是写给一般人看的科普书,另外还有一本相对论的意义。
爱因斯坦关于狭义相对论的原文为《论动体的电动力学》,关于广义相对论的原文为《广义相对论的基础》,前者中文版收录于以下书中,后者未见过中文版。
书名:[哲人石丛书]爱因斯坦奇迹年:改变物理学面貌的五篇论文 作者:施塔赫尔主编,范岱年,许良英译 出版社:上海科技教育出版社 另湖南科技出版社有出过爱因斯坦全集,太贵了我没有买过,商务印书馆上世纪70年代有出过
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五、广义相对论公式讲解?
1:设一个物体在一个质量大的星球附近,这个星球质量为M
物体原本的质量为m,在这个星球(有可能为黑洞)所产生的强引力场中它的质量为m1,则m1=m/√[1-2GM/Rc^2]
2:类似的有:L1=L√[1-2GM/Rc^2]
3:生命周期变化公式:T1=T/√[1-2GM/Rc^2]
4:爱因斯坦引力场方程:Gμν=8πGTμν/c^4,(μν是下标)
5:宇宙临界密度公式:ρc=3H^2/8πG,(c为下标,H为哈勃常量)
关于量子力学的公式:
爱因斯坦光电方程:hν=W-Ek,W为溢出功,Ek为初动能)
光子能量方程:E=hν,(ν为光子频率)
关于布朗运动的公式
△^2x=(RT/NA)·(t/3πηγ),(△x表示微粒的运动位移,△^2表示△的平方,NA为阿伏加德罗常数)
六、什么叫做广义相对论?
广义相对论理论描写物质间引力相互作用的理论。
1、广义相对论直接推导出某些大质量恒星会终结为一个黑洞。
2、广义相对论还预言了引力波的存在,现已被直接观测所证实。此外,广义相对论还是现代宇宙学的膨胀宇宙模型的理论基础。
3、爱因斯坦利用在局部惯性系中万有引力与惯性力等效的原理,建立了用弯曲时空的黎曼几何描述引力的广义相对论理论。
4、广义相对论的两个基本原理是:一,等效原理:惯性力场与引力场的动力学效应是局部不可分辨的;二,广义相对性原理:所有的物理定律在任何参考系中都取相同的形式。
七、什么是广义相对论?
广义相对论是由爱因斯坦在1915年提出的一种物理学理论,是描述引力的一种理论,它是相对论的拓展。它认为引力场是由物体在时空中扭曲而产生的,而不是万有引力理论所认为的物质间的相互作用力。
同时,广义相对论还提出了曲率能量-动量张量和曲率张量等新的概念,使得我们能够更好地理解时空结构和黑洞等重力现象。
广义相对论不仅对于宇宙学和天体物理学有着重要的意义,也对于我们在地球上的日常生活中的卫星导航、通讯和气象预报等应用有着实际应用。虽然广义相对论已被验证多次,但它也存在一些问题,如黑洞信息丢失问题等,这些问题仍需通过更深入的研究来解决。
八、广义相对论世界线?
在物理学上,世界线是物体穿越四维时空唯一的路径,因加入时间维度而有别于力学上的“轨道”或“路径”。
“世界线”意味着所有粒子的历史已经给定,再也不会被改变。事件一旦发生,即表明身体上的每一个原子的世界线都已经固定,无论我们再做什么都不会重新改变(事实上我们所做的仍然是固定的)。在闵可夫斯基图中,物体的整个生命史可表示为一根蜿蜒的线,即世界线。世界线永远从过去走向未来(在标准闵可夫斯基图中‘指向纸面上方’),而通过空间的运动则用线的左右摆动方式来表示。但这根线必须永远保持在其自身的未来光锥内,这对应着空间运动速率低于光速。在弦理论中,基本弦和环扫出世界线的二维对应物,即称为世界膜的时空径迹;于是世界膜的相互作用方式被认为决定了基本粒子。在物理学中,一个物体的世界线是对象在4维时空的路径,跟踪其在空间的位置的历史在每个时间瞬间。
“世界线”的概念是从“轨道”或“轨迹”的概念可分辨(如在空间中的轨道或道路地图上的一卡车的轨迹)的时间维度,并且通常包括一个大面积的时空感知其中直线路径重新计算,以显示自己的(相对)更多的绝对位置的状态 - 揭示了狭义相对论和引力相互作用的性质。世界行的想法起源于物理学,并率先由赫尔曼·闵可夫斯基。这个词现在最常用的相对论理论(即狭义相对论和广义相对论)。然而,世界线是表示事件的过程的一般方法。它的使用不绑定到任何特定的理论。因此,在一般使用中,世界线是个人的人类活动(时间和地点的尺寸)的,标志着一个人的历史[1]的顺序路径 - 也许开始的时间和地点一个人的出生到一个人的死亡。船舶的日志是船舶的世界线的说明,只要它包含附着到每个位置一个时间标记。
世界线允许一个计算船的速度,给定距离的测量(所谓的度量)适合于地球的弯曲表面。使用物理 在物理学中,一个对象的世界线(近似为空间中的点,例如,颗粒或观察者)是对应于所述对象的历史时空事件的顺序。的世界线是一种特殊类型的曲线时空。下方的等价定义加以说明:一个世界线是时空中一个类时曲线。世界线的各点是可以带有时间和对象的时刻的空间位置的事件。例如,地球的空间轨道是大致圆形,三维(封闭)曲线在空间:地球每年返回到同一点空间。但是,到达那里在不同的(后下)的时间。地球的世界线是螺旋时空中(在四维空间中的曲线),并且不返回到相同的点。时空是称为事件的点的集合,连同一个连续和光滑的坐标系统确定的事件。每个事件可以通过标记四个数字:一个时间坐标和三个空间坐标;因而时空是一个四维空间。为时空数学术语是四维歧管。这个概念可以应用于以及到更高维空间。对于四个维度容易可视化两个空间坐标往往抑制。该事件,然后通过在一个闵可夫斯基图,它是一个平面,通常标绘的时间坐标,一个点代表说吨,向上和空间坐标,水平例如x。所表达F.R.哈维 在[时空]曲线M被称为粒子的世界线,如果其正切在每个点的未来类时。该弧长参数称为适当的时间,通常表示为τ。M的长度被称为世界线或粒子的适当时间。如果世界线M是线段,则粒子被说成是在自由下落。[2] 一个世界线描绘出的时空单点的路径。的世界片是类似二维表面描绘出由一个一维线(象string)通过时空旅行。一个开放的字符串(与有始有终)世界表是条;一个封闭的串(一个循环)的是一个卷。一旦该对象不近似为一个单纯的点,但已扩展体积,它描绘出不是世界线,而是一个世界管。世行作为一种工具来描述事件
九、广义相对论有哪些公式?
1、广义相对论:R_uv-1/2×R×g_uv=κ×T_uv
2、狭义相对论:S(R4,η_αβ)
3、相对速度公式:△v=|v1-v2|/√(1-v1v2/c^2)
4、相对长度公式L=Lo* √(1-v^2/c^2)Lo
5、相对质量公式M=Mo/√(1-v^2/c^2)Mo
6、相对时间公式t=to* √(1-v^2/c^2)to
7、质能方程E=mc^2 相对论是关于时空和引力的理论,主要由爱因斯坦创立,依其研究对象的不同可分为狭义相对论和广义相对论。相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化,它们共同奠定了现代物理学的基础。相对论极大地改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“同时的相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。 不过近年来,人们对于物理理论的分类有了一种新的认识——以其理论是否是决定论的来划分经典与非经典的物理学,即“非经典的=量子的”。在这个意义下,相对论仍然是一种经典的理论。
十、广义相对论的推导过程?
广义相对论不是靠而推导得出的结论,它是定性的,而不是定量的。所以,单从表面上看,它与狭义相对论并没有明显的直接相关性。
狭义相对论的意思就是其实根本就不存在一个绝对统一的时间,你的时间是你的,我的时间是我的。除非咱们俩处于相对静止(也就是相对位移矢量速度为零)的运动状态中,否则,咱们俩的时间根本没什么关系,甚至都没有比较的必要。
跟你说太深,你也不可能立刻就理解,如果感兴趣,你可以看看斯蒂芬·霍金的《时间简史》中英文对照版。
顺便介绍一下广义相对论,就是说万有引力其实根本就不是一种作用力,只是因为凡是具有质量的物质或物体所存在的空间与时间(时空)都是扭曲的,不平坦的,其扭曲的原因就是因为质量的存在,正因为这种扭曲,使得周围的物体或物质的运动趋势趋向于扭曲时空的中心方向,所以从表象上面看上去,就像是被某种拉力所牵引而形成。所以,万有引力就是时空被质量所扭曲的一种表现形式,这种表现形式长久以来都给人们留下一种错觉,使得人们误以为万有引力是直接作用在物质或物体上的一种力。