问一个简单问题,我确实不知道,什么是爱因斯坦提出的相对论? 爱因斯坦提出相对论是在什么情况下?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-01
相对论 作为爱因斯坦终生事业的标志是他的相对论 。他在1905年发表的题为《论动体的电动力学》的论文中,完整地提出了狭义相对论,在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机,推动了整个物理学理论的革命。19世纪末是物理学的变革时期,新的实验结果冲击着伽利略、I.牛顿以来建立的经典物理学体系。以H.A.洛伦兹为代表的老一代理论物理学家力图在原有的理论框架上解决旧理论与新事物之间的矛盾。爱因斯坦则认为出路在于对整个理论基础进行根本性的变革。他根据惯性参考系的相对性和光速的不变性这两个具有普遍意义的概括,改造了经典物理学中的时间、空间及运动等基本概念,否定了绝对静止空间的存在 ,否定了同时概念的绝对性。在这一体系中,运动的尺子要缩短,运动的时钟要变慢。狭义相对论最出色的成就之一是揭示了能量和质量之间的联系,质量(m)和能量(E)的相当性:E=mc2,是作为相对论的一个推论。由此可以解释放射性元素(如镭)所以能放出大量能量的原因。质能相当性是原子物理学和粒子物理学的理论基础,满意地解释了长期存在的恒星能源的疑难问题。狭义相对论已成为后来解释高能天体物理现象的一种基本的理论工具。
狭义相对论建立后,爱因斯坦力图把相对性原理的适用范围扩大到非惯性系。他从伽利略发现的引力场中一切物体都具有同一加速度(即惯性质量同引力质量相等)的实验事实,于1907年提出了等效原理:“引力场同参照系的相当的加速度在物理上完全等价。”并且由此推论:在引力场中 ,时钟要走快,光波波长要变化,光线要弯曲。经过多年的努力,终于在1915年建立了本质上与牛顿引力理论完全不同的引力理论——广义相对论。根据广义相对论,爱因斯坦推算出水星近日点反常进动,同观测结果完全一致,解决了60多年来天文学一大难题。同时,他推断由遥远的恒星所发的光,在经过太阳附近会弯曲 ( 见光线引力偏折 ) 。这一预言于1919 年由A.S.爱丁通过日蚀的观测而得到证实 。1916 年 ,他预言引力波的存在。后人通过对1974年发现的射电脉冲双星PSR1913+16的周期性变化进行了四年的连续观测 ,1979年宣布间接证实了引力波的存在,对广义相对论又是一个有力的证明。
广义相对论建立后,爱因斯坦试图把广义相对论再加以推广,使它不仅包括引力场,也包括电磁场,就是说要寻求一种统一场理论,用场的概念来解释物质结构和量子现象 。由于这是当时没有条件解决的难题,他工作了25年之久,至逝世前仍未完成。70年代和80年代一系列实验有力地支持电弱统一理论,统一场论的思想以新的形式又开始活跃起来

我对相对论的认识:
1.狭义相对论提出的背景是什么?为什么称洛仑兹变换?
在19世纪,物理学进入顶峰,牛顿力学一统天下,但也蕴藏着巨大危机,那就是一系列新发现冲击着牛顿力学。1885年,法国物理学家伦琴发现了X射线,X射线具有很大的穿透能力,能透过木板,肉体,铁板等物质。1896年,法国物理学家柏克勒尔发现了铀元素放射出一种射线,它不需要强烈的电场能穿透各种物质,1898年,法国科学家居里夫妇发现了镭元素,并发现镭的放射性比铀还大百万倍,它所放射的射线是由三种不同性质的射线组成,带正电的α射线是有氦的原子核组成的,这样在镭的射线中就产生一种新的元素氦,这一系列的新发现冲击着原子的不可入性的形而上学观念,也显示原子核中蕴藏着巨大的能量。同时麦克斯韦的电动力学也有了长足的发展,许多实验都给与了证实,预言的结果能被发现,但是与经典力学有矛盾,人们为了寻找所谓[以太],设计并进行了这个实验,就是赫赫有名的麦克尔逊-莫雷的光的干涉实验,结果并没有得到预想的结果,使人对物理学产生了怀疑,加上依据电磁理论制造的速度选择仪从没有测出速度超过光速的粒子,用经典理论计算就与实验结果不符合,怎样调和这些矛盾,人们想了许多办法。人们不敢怀疑速度选择仪测量高速粒子时出现了测量误差,就从另一方面去寻找原因。荷兰物理学家洛仑兹总结出了一个变换式,就称为洛仑兹变换。就是为了调和这些矛盾的。狭义相对论就是在这种情况下被承认的。
2.狭义相对论的基本观点是什么?
狭义相对论是A。爱因斯坦创立的理论,主要内容是依据两个公设与一个变换。
一个变换是洛仑兹变换(不同惯性系之间的变换必须是loretz变换)。
两个公设是:相对性原理(就是:物理定律在一切惯性系中都相同。)与光速不变原理(就是:光在真空中总有确定速度,与观察者或光源的运动无关)。
从而有四个推论(运动的尺变短;运动的钟变慢;光子的静质量为零;物质不可能超过光速)和三个关系式(速度合成公式;质量速度公式;质能关系式)。
提出时空是个四维连续区,把时间作为第四维(虚数维)与空间坐标建立了联系,用复数空间坐标表示物体的运动,因为复数是不能比较的,也就取消了比较基准。把比较基准相对化,是狭义相对论的特色。
提出同时性是相对的,也就是不同的参照系有不同的时间度量标准。用光线作为同时性的校对信号,作为两点间来说,还是可以用的,推广后,就会有没有办法确定起点的问题,就会把看到的当成真实的。
3.为什么是爱因斯坦提出的?为什么称狭义相对论?
1905年,爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》一文,首次提出这个思想。
因为狭义相对论只研究相对匀速的运动状态,并没有包括运动的全部,所以叫狭义相对论。后来推广到变速运动,提出不论是什么参照系,光速都是不变的,就叫做广义相对论了。

我是不明白,光速是怎样测算出来的,如果把它测算的依据长度基准与时间基准改变了,还是原来的光速吗?现在国际上通用的国际单位制还有没有存在的必要?通过王金甲先生介绍,我已在山风工作室建立了我的专栏,那里有我对相对论的全部看法,欢迎提出批评意见。

相对论
Principle of relativity
相对论是关于时空和引力的基本理论,主要由爱因斯坦(Albert Einstein)创立,分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。相对论的基本假设是光速不变原理,相对性原理和等效原理。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学,不适用于高速运动的物体和微观条件下的物体。相对论解决了高速运动问题;量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论极大的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”“弯曲空间”等全新的概念。

我始终感觉相对论也是有所问题的,不知你是要学还是只要知道常识?
我们大2才学量子力学 反正就是公式套套 积积分解解微分方程式
Maxwell方程式是其最基础 当然波动方程式什么的也要

非觉对即相对。
恩~~我想应该是这样。

爱因斯坦的相对论到底讲的是什么?一般人能不能看懂?~

狭义相对论:
在狭义相对论提出以前,人们认为时间和空间是各自独立的绝对的存在,自伽利略时代以来这种绝对时空的观念就开始建立,牛顿创立的牛顿经典力学和经典运动学就是在绝对时空观的基础上创立。
而爱因斯坦的相对论在牛顿经典力学、麦克斯韦经典电磁学等的基础上首次提出了“四维时空”的概念,它认为时间和空间各自都不是绝对的,而绝对的是一个它们的整体——时空。
在时空中运动的观者可以建立“自己的”参照系,可以定义“自己的”时间和空间(即对四维时空做“3+1分解”),而不同的观者所定义的时间和空间可以是不同的。
具体的来说,在闵氏时空中:如果一个惯性观者(G)相对于另一个惯性观者(G')在做匀速运动,则他们所定义的时间(t与t')和空间({x,y,z}与{x',y',z'})之间满足洛伦兹变换。而在这一变换关系下就可以推导出“尺缩”、“钟慢”等效应,具体见狭义相对论条目。
因为爱因斯坦之前的科学家们并没有高速运动的观测和体验,所以绝对时空观在古代科技水平下无疑是真理,而爱因斯坦的狭义相对论更新了人们的世界观,为广义相对论的诞生奠定了坚实的基础。
在爱因斯坦以前,人们广泛的关注于麦克斯韦方程组在伽利略变换下不协变的问题,也有人(如庞加莱和洛伦兹)注意到爱因斯坦提出狭义相对论所基于的实验(如迈克尔孙-莫雷干涉仪实验等)。
也有人推导出过与爱因斯坦类似的数学表达式(如洛伦兹变换),但只有爱因斯坦将这些因素与经典物理的时空观结合起来提出了狭义相对论,并极大的改变了我们的时空观。在这一点上,狭义相对论是革命性的。
广义相对论:

在现有的广义相对论的理论框架下,等效原理是可以由其他假设推出。具体来说,就是如果时空中有一观者(G),则可在其世界线的一个邻域内建立的局域惯性参考系,而广义相对性原理要求该系中的克氏符(Christoffel symbols)在观者G的世界线上的值为零。
因而现代的相对论学家经常认为其不应列入广义相对论的基本假设,其中比较有代表性的如Synge就认为:等效原理在相对论创立的初期起到了与以往经典物理的桥梁的作用,它可以被称之为“广义相对论的接生婆”,而现在“在广义相对论这个新生婴儿诞生后把她体面地埋葬掉”。
如果说到了二十世纪初狭义相对论因为经典物理原来固有的矛盾、大量的新实验以及广泛的关注而呼之欲出的话,那么广义相对论的提出则在某种意义下是“理论走在了实验前面”的一次实践。
在此之前,虽然有一些后来用以支持广义相对论的实验现象(如水星轨道近日点的进动),但是它们并不总是物理学关注的焦点。而广义相对论的提出,在很大程度上是由于相对论理论自身发展的需要,而并非是出于有一些实验现象急待有理论去解释的现实需要,这在物理学的发展史上是并不多见的。
因而在相对论提出之后的一段时间内其进展并不是很快,直到后来天文学上的一系列观测的出现,才使广义相对论有了比较大的发展。到了当代,在对于引力波的观测和对于一些高密度天体的研究中,广义相对论都成为了其理论基础之一。
而另一方面,广义相对论的提出也为人们重新认识一些如宇宙学、时间旅行等古老的问题提供了新的工具和视角。


扩展资料:相对论的意义:
狭义相对论和广义相对论建立以来,已经过去了很长时间,它经受住了实践和历史的考验,是人们普遍承认的真理。相对论对于现代物理学的发展和现代人类思想的发展都有巨大的影响。相对论从逻辑思想上统一了经典物理学,使经典物理学成为一个完美的科学体系。
狭义相对论在狭义相对性原理的基础上统一了牛顿力学和麦克斯韦电动力学两个体系,指出它们都服从狭义相对性原理,都是对洛伦兹变换协变的,牛顿力学只不过是物体在低速运动下很好的近似规律。
广义相对论又在广义协变的基础上,通过等效原理,建立了局域惯性长与普遍参照系数之间的关系,得到了所有物理规律的广义协变形式,并建立了广义协变的引力理论,而牛顿引力理论只是它的一级近似。这就从根本上解决了以前物理学只限于惯性系的问题,从逻辑上得到了合理的安排。
相对论严格地考察了时间、空间、物质和运动这些物理学的基本概念,给出了科学而系统的时空观和物质观,从而使物理学在逻辑上成为完美的科学体系。
狭义相对论给出了物体在高速运动下的运动规律,并提示了质量与能量相当,给出了质能关系式。这两项成果对低速运动的宏观物体并不明显,但在研究微观粒子时却显示了极端的重要性。
因为微观粒子的运动速度一般都比较快,有的接近甚至达到光速,所以粒子的物理学离不开相对论。质能关系式不仅为量子理论的建立和发展创造了必要的条件,而且为原子核物理学的发展和应用提供了根据。
对于爱因斯坦引入的这些全新的概念,当时地球上大部分物理学家,其中包括相对论变换关系的奠基人洛仑兹,都觉得难以接受。甚至有人说“当时全世界只有两个半人懂相对论”。
旧的思想方法的障碍,使这一新的物理理论直到一代人之后才为广大物理学家所熟悉,就连瑞典皇家科学院,1922年把诺贝尔物理学奖授予爱因斯坦时,也只是说“由于他对理论物理学的贡献,更由于他发现了光电效应的定律。”对爱因斯坦的诺贝尔物理学奖颁奖辞中竟然对于爱因斯坦的相对论只字未提。
(注:相对论没有获诺贝尔奖,一个重要原因就是还缺乏大量事实验证。)
相对论提出者阿尔伯特-爱因斯坦:

阿尔伯特·爱因斯坦(Albert.Einstein,1879年3月14日—1955年4月18日),出生于德国符腾堡王国乌尔姆市,毕业于苏黎世联邦理工学院,犹太裔物理学家。爱因斯坦1879年出生于德国乌尔姆市的一个犹太人家庭,1900年毕业于苏黎世联邦理工学院,入瑞士国籍。
1905年,获苏黎世大学哲学博士学位,爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应,因此获得1921年诺贝尔物理奖,1905年创立狭义相对论。1915年创立广义相对论。1955年4月18日去世,享年76岁。
爱因斯坦为核能开发奠定了理论基础,开创了现代科学技术新纪元,被公认为是继伽利略、牛顿以来最伟大的物理学家。1999年12月26日,爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。
参考资料来源:百度百科-相对论
百度百科-阿尔伯特-爱因斯坦

19世纪的经典物理学认为,万物的传播都是需要介质才能进行的,譬如声波以空气为介质,水波以水为介质,而光波,被认为是在一种名为“以太”的介质中传播的。


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