愛因斯坦的相對論的內容是什麼,量子理論有是什麼內容

2021-03-05 09:13:39 字數 5052 閱讀 8225

1樓:匿名使用者

普通物理學1

一、伽利略相對性原理和經典力學時空觀

慣性系:乙個不受外力或外力合力為0的物體,保持靜止或勻速直線運動不變,這樣的參考系,叫慣性參考系,簡稱慣性系。

(新想法:如果認識到非貫性系力產生的原因,在進行物理實驗時將此力(慣性力)一併計算,那麼就與跳出非慣性系,在慣性系中實驗得到一樣的結論,就可以把非慣性系當成慣性系對待——這與廣義相對論的相對性原理是類似的)

一切彼此作勻速直線運動的慣性系,對於描寫機械運動的力學規律來說是完全等價的,在乙個慣性系的「內部」所作的任何力學實驗,都不能確定這一慣性系本身是在靜止狀態,還是在作勻速直線運動。這個原理叫力學相對性原理,或伽利略相對性原理。

牛頓說:「絕對的、真正的和數學的時間自己流逝著,並由於它的本性而均勻地、與任一外界物件無關地流逝著。」「絕對空間,就本性而言,與外界任何事物無關,而永是相同的和不動的。

」(見牛頓著作《自然哲學的數學原理》)

二、狹義相對論的提出背景

在19世紀末,人們知道光速是有限的,在測量光速時發現,木星衛星發出的光,到達地球的時間是相同的,而不管地球是朝向衛星運動還是背向衛星運動。這不符合物體運動的速度疊加原理(a參照系相對於b參照系速度為v1,a上發出相對a速度為v2的物體,物體相對於b速度為v1+v2),而符合波的性質,因為當時已知的所有波都有介質,因此人們假設光也有介質,定名為「以太」,光在以太中穩定傳播,所以與地球的運動無關。

由於地球並非宇宙中的特殊天體,以太應該對地球有相對運動,而著名的邁克耳孫(a.a.michelson)和莫雷(e.

w.morley)實驗證明了相對地球運動的以太不存在,也就是說,如果存在以太,以太就是對地球靜止的,這裡和一些人認為的證明了以太不存在,敘述上有一點點區別。

2023年,愛因斯坦提出兩條假設:

1。相對性原理:物理學在一切慣性參考系中都具有相同的數學表達形式,也就是說,所有慣性系對於描述物理現象都是等價的。(夠絕對的)

2。光速不變原理:在彼此相對作勻速直線運動的任一慣性參考系中,所測得的光在真空中的傳播速度都是相等的。

2023年到2023年,歐洲核子中心(cern)在質子同步加速器中作了有關光速的精密實驗測量,直接驗證了光速不變原理。實驗結果是,在同步加速器中產生的一種介子(寫法是派的0次方)以0.99975c的高速飛行,它在飛行中發生衰變,輻射出能量為6000000000ev的光子,測得光子的實驗室速度仍是c。

三、狹義相對論時空觀

狹義相對論為人們提出了乙個不同於經典力學的時空觀。按照經典力學,相對於乙個慣性系來說,在不同的地點、同時發生的兩個事件,相對於另乙個與之作相對運動的慣性系來說,也是同時發生的。但相對論指出,同時性問題是相對的,不是絕對的。

在某個慣性系中在不同地點同時發生的兩個事件,到了另乙個慣性系中,就不一定是同時的了。經典力學認為時空的量度不因慣性系的選擇而變,也就是說,時空的量度是絕對的。相對論認為時空的量度也是相對的,不是絕對的,它們將因慣性系的選擇而有所不同。

所有這一切都是狹義相對論時空觀的具體反映。

同時的相對性

現舉乙個假想實驗,一列勻速運動的火車,車頭和車尾分別裝有兩個標記a1、b1當他們分別與地面上的兩個標記a、b重合時,各自發出乙個閃光。在a、b的中點c和a1、b1的中點c1,各裝乙個接受器,c點將同時接收到兩端的訊號,而訊號傳遞需要時間,在這段時間內火車向前運動了,所以c1先收到車頭的訊號,後收到車尾的訊號。也就是說,不同的參照系沒有認為兩個事件都是同時發生的。

「同時」有相對性。

四、洛倫茲座標變換

洛倫茲公式是洛倫茲為彌補經典理論中所暴露的缺陷而建立起來的。洛倫茲是一位理論物理學家,是經典電子論的創始人。

座標系k1(o1,x1,y1,z1)以速度v相對於座標系k(o,x,y,z)作勻速直線運動;三對座標分別平行,v沿x軸正方向,並設x軸與x1軸重合,且當t1=t=0時原點o1與o重合。設p為被「觀察」的某一事件,在k系中觀察者「看」來。它是在t時刻發生在(x,y,z)處的,而在k1系中的觀察者看來,它是在t1時刻發生在(x1,y1,z1)處的。

這樣的兩個座標系間的變換,我們叫洛倫茲座標變換。

在推導洛倫茲變換之前,作為一條公設,我們必須假設時間和空間都是均勻的,因此它們之間的變換關係必須是線性關係。如果方程式不是線性的,那麼,對兩個特定事件的空間間隔與時間間隔的測量結果就會與該間隔在座標系中的位置與時間發生關係,從而破壞了時空的均勻性。例如,設x1與x的平方有關,即x1=ax^2,於是兩個k1系中的距離和它們在k系中的座標之間的關係將由x1a-x1b=a(xa^2-xb^2)表示。

現在我們設k系中有一單位長度的棒,其端點落在xa=2m和xb=1m處,則x1a-x1b=3am。這同一根棒,其端點在xa=5m和xb=4m處,則我們得到x1a-x1b=9am。這樣,對同一根棒的測量結果將隨棒在空間的位置的不同而不同。

為了不使我們的時空座標系原點的選擇與其他點相比較有某種物理上的特殊性,變換式必須是線性的。

先寫出伽利略變換:x=x1+vt1; x1=x-vt

增加係數k,x=k(x1+vt1); x1=k1(x-vt)

根據狹義相對論的相對性原理,k和k1是等價的,上面兩個等式的形式就應該相同(除正負號外),所以兩式中的比例常數k和k1應該相等,即有k=k1。

這樣, x1=k(x-vt)

為了獲得確定的變換法則,必須求出常數k,根據光速不變原理,假設光訊號在o與o1重合時(t=t1=0)就由重合點沿ox軸前進,那麼任一瞬時t(由座標系k1量度則是t1),光訊號到達點的座標對兩個座標系來說,分別是 x=ct; x1=ct1

xx1=k^2 (x-vt)(x1+vt1)

c^2 tt1=k^2 tt1(c-v)(c+v)

由此得k= 1/ (1-v^2/c^2)^(1/2)

於是t1=(t-vx/c^2) / (1-v^2/c^2)^(1/2)

t= (t1+vx/c^2)/ (1-v^2/c^2)^(1/2)

愛因斯坦假設:

1.物理體系的狀態據以變化的定律,同描述這些狀態變化時所參照的座標系究竟是用兩個在互相勻速移動著的座標系中的哪乙個並無關係。

2.任何光線在「靜止的」座標系中都是以確定的速度c運動著,不管這道光線是由靜止的還是運動的物體發射出來的。」

2樓:匿名使用者

四個假設:

所有慣性參照系中的物理規律是相同的

光在所有慣性系中速度相同

引力質量和慣性質量的等同性

自然法則在所有的系中都是相同的

結論:引力場影響時空。

東西很多很長,建議沒有高中知識少看

3樓:遙遠的想法

越詳細你就越不能理解

4樓:盈秋英亓鶯

首先:相對論包含狹義和廣義兩部分。

狹義相對論包含兩個基

本原理:第乙個基本原理:狹義相對性原理。其內容是:慣性系之間完全等價,不可區分。第二個基本原理,光速不變原理。

廣義相對論:將經典的牛頓萬有引力定律包含在狹義相對論的框架中,並在此基礎上應用等效原理而建立的。在廣義相對論中,引力被描述為時空的一種幾何屬性(曲率);而這種時空曲率與處於時空中的物質與輻射的能量-動量張量直接相關係,其關係方式即是愛因斯坦的引力場方程,解釋了引力的本質是

質量造成空間扭曲。

其次:量子理論:說的就是隨機,能量不連續,測不准原理等。

與經典物理學恰恰相反,經典物理學能準確**運動軌跡、速度、引力大小等等,但是量子學就充滿了不確定因素。當時愛因斯坦反對說「上帝不賭博」,目前來看愛因斯坦是錯的。

量子理論與相對論是現代物理學的兩大基石

愛因斯坦的相對論的穿越時空的什麼意思???

5樓:阿喀琉斯

樓上的兄弟,說錯了,如果能超過光速的話,是回到過去,不是跑到未來。

那超過光速和回到過去,這兩者有什麼聯絡呢?為什麼大家要這麼說呢?

我想的話應該是這樣的。

愛因斯坦的相對論,有個最基本的假設就是光速不變原理,就是說無論你怎麼看,光速也就是最快的速度都不會超過30w km/小時。(根據這個假設推論出來的定理或結論在後來的實驗或觀測中得到了證實)

那麼就存在了下面這個問題:

有兩艘宇宙飛船,飛船甲的速度是20萬千公尺/每秒。飛船乙的速度也是20萬千公尺/每秒,如果這兩艘飛船的速度完全相反,則有如下的判斷:

甲相對乙的速度是40萬千公尺/小時;乙相對甲的速度也是40萬千公尺/小時。

那不是超過光速了嗎?錯就錯在人們把時間認為不變,即1秒=1秒。其實隨著速度的增加,1秒不會再等於1秒。

其實你可以這樣想,你認為的超光速實際上是這種情況:兩個相向速度同為20萬千公尺的物體,這時你站在乙個上面(以其為參考系)看另乙個物體,那個物體的速度就應該是20+20=40萬千公尺 。但是你忽視了乙個問題,在高速運動的時候,時間會變慢,(這個現象已經得到了實驗證實,太空中高速運動的衛星上的表確實比地球上的要慢)。

也就是說當你站到其中乙個物體上的時候,由於這個物體的高速運動,它的時間已變慢了,那麼你由此測得的速度怎麼還能是40萬千公尺呢?(速度等於位移/時間)。

所以物體速度運動的越快,他的時間也就變得越慢。直到它到達到光速的時候,時間將變得無限慢。那麼時間都已經停止了,你又如何超越光速呢?

所以說結論就出來了,也就是科幻**家所說的,如果,萬一,通過什麼方式和技術超過了光速,會怎麼樣,就會時間倒退,也就是回到過去。也就穿越了時空。

樓主明白了嗎?

6樓:百度使用者

光速宇宙中物質的最高速度 越接近光速,物體的質量就會越大

曾有科學家研究如何超光速 根據e=m*c的平方 想要超光速需要的能量將超出整個宇宙能量的總和

所以至少說目前就是理論上也無法超光速

7樓:匿名使用者

樓上的不要誤導人家好不? 相對論的關鍵一點是光速是速度的極限 (而且不會有任何的加快或減慢) 不可能出現超過光速的速度 你可能要說為什麼了吧? 因為速度的概念就是單位時間裡運動的距離 如果你的速度無限接近於光速的時候 你的時間本身會被拉長(原因我也不太清楚 太專業了~~)也就是說即使你以光速運動你也不回看到靜止的光(因為你到達光速的時候 你的時間就靜止了) 因此如果(僅僅是如果)有辦法超越光速(實際上通常的方法是不可能的)你的時間就會開始倒退~大概是這樣~

(所謂非常規的方法就是「蟲洞效應」在乙個蘋果上的1點到對面的1點 如果打乙個洞那麼就會 比從表面上繞過去的距離短很多 距離短也就是說速度會快 而且不受到速度極限的限制)很亂?是的~~

愛因斯坦相對論的重要意義,愛因斯坦相對論的意義是什麼

狹義相對論和廣義相對論建立以來,已經過去了很長時間,它經受住了實踐和歷史的考驗,是人們普遍承認的真理。相對論對於現代物理學的發展和現代人類思相的發展都有巨大的影響。相對論從邏輯思想上統一了經典物理學,使經典物理學成為乙個完美的科學體系。狹義相對論在狹義相對性原理的基礎上統一了牛頓力學和麥克斯韋電動力...

愛因斯坦《相對論》是怎麼回事,愛因斯坦相對論的意義是什麼?

物理學是怎樣從牛頓時代,跨進愛因斯坦時代的 雖然高考物理滿分 但對物理其實一竅不通 相對論是關於時空和引力的基本理論,主要由愛因斯坦 albert einstein 創立,分為狹義相對論 特殊相對論 和廣義相對論 一般相對論 相對論的基本假設是光速不變原理,相對性原理和等效原理。相對論和量子力學是現...

愛因斯坦相對論有誰知道,愛因斯坦相對論有哪些?

相對論涉及的範圍很廣。不知道你想知道哪方面的?比如時間起始 空間彎曲 時空效應 黑洞理論 宇宙起源等等。能把問題補充得詳細點嗎?本人對此倒略知一二。應該可以解決你的問題。坐在乙個火爐旁,過去分鐘就像過去一小時,而坐在乙個美麗少女的旁邊,過去一小時就像過去了一分鐘.這就是.愛因斯坦相對論有哪些?狹義相...