577、欢乐求学记(1) |
送交者: 和颜清心 2018年12月23日09:03:56 于 [教育学术] 发送悄悄话 |
《相对论浅说》
图文汇编版
前言
1 狭义和广义相对论
《狭义相对论》讨论时空、质量与能量等问题。 它由爱因斯坦在荷兰洛伦兹等人成就的基础上, 于1905年提出。它的提出 是对牛顿时空观等古典理论的拓展和修正。 爱因斯坦从相对性原理和光速不变原理出发, 建立了新的‘时空观’及‘物质观’。 之后,德国数学家闵科夫斯基(1864-1909年), 为‘狭义相对论’提供了严格的数学基础, 从而将‘相对论’ 纳入带有度量的四维时空的几何结构中。 德国数学家闵可夫斯基(1864-1909)
在古典物理学中, 物体的运动被分成等速和加速运动两种。
在《相对论》中也分成等速和加速运动两种, 前者被纳入“狭义相对论”; 后者归属“广义相对论”。
《狭义相对论》讲的是, 如果物体以接近光速的速度运动, 会发生怎样的事。 “狭义”指“观测者不受重力及加速度影响”。
用稍为专业的话说,《狭义相对论》 是研究物体不受外力而处于‘静止’ 或做‘匀速直线运动’的状态。 在《狭义相对论》中, 高速运动的物体, 它的运动时间会变慢,长度会缩短,质量会增加 (不过,不接近光速运动的话, 是绝对感觉不到这些变化的)。
如果加上重力和加速度, 观测者在任何条件下观测都能成立的‘相对论’, 这就是《广义相对论》了 。 《广义相对论》研究物体的运动, 对时空等产生影响的情况,比方说光子吧 (‘光子’虽无静质量, 但也属物理学被研究的一种粒子), 如果在‘大质量’的星体附近, 空间会发生变化,并且,光也会弯曲 (天文学家观测到, 在重力很强的天体附近经过的光是弯曲的), 同时,时间也会变慢。
对于初学者, 如果先不考虑‘重力’和‘加速度’,这将更简单。 就是说,《广义相对论》更高级也更难, 所以,在下面的介绍里, 我们将以《狭义相对论》为主来进行学习。
由于《狭义相对论》 只是在‘惯性系’这种 没有‘重力’和‘加速度’影响的 坐标系中才能成立, 这种理论所包含的范围是有限的, 爱因斯坦想把‘重力’和‘加速度’ 也放进‘相对论’里,于是他就想出了 以“等效原理”为基础的《广义相对论》。 《兰图素材网》
A. 改变‘死读书’状态;
B. 改变只娱乐不读书状态;
C.既读书又思考,可以使人走得更远些。
【术语说明】
1、‘坐标系’是数学或物理学用语。 如果物体沿直线运动, 为了定量描述物体的位置变化, 可以-以这条直线为x轴, 在直线上规定‘原点’、‘正方向’ 和‘单位长度’,从而建立起一个‘直线坐标系’。
2、‘惯性坐标系’, 描述物体在‘静止’ 或作‘匀速直线运动’时的坐标系。 ‘惯性参考系’ 简称惯性系。 是牛顿第一定律成立的参考系。
3、牛顿第一定律表明, 除非有外力,物体的运动速度不会改变。 这定律又称为‘惯性定律’。
4、对一切运动的描述,都是相对于某个参考系的。 参考系选取的不同,对运动的描述, 或者说,运动方程的形式,也随之不同。 谢谢阅读。 |
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