狭义指惯性参照性,适用于理想状态,如牛顿运动定律。广义指非惯性广义相对论(General Relativity) 描写物质间引力相互作用的理论。其基础有A.爱因斯坦于15年完成,16年正式发表。参照性,适用于现实中大部分运动,如宇宙中的行星运动。
广义和狭义相对论的简单解释_广义和狭义相对论浅说
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广义和狭义相对论的简单解释_广义和狭义相对论浅说
SR:R_abc^d≡0解析: 狭以相对论时空没弯曲
狭义相对论是对牛顿力学(包括运动学和动力学)的修正与推广,通过引入狭义相对性原理和光速不变原理导出洛伦兹变换式,再以洛伦兹变换式为基础推导出狭义相对论的全部定量结论,包括钟慢爱因斯坦的相对论,不论是广义还是狭义都是要以一个参照物为标准的。狭义相对论使用的背景空间是平直的,是一个四维的空间。而广义相对论是一个的空间。效应,尺缩效应,质能方程,相对论质量,速度叠加,光的多普勒效应等。狭义相对论了牛顿理论的时空观,狭义相对论认为不存在一个参考系,在这个参考系内得出的结论地位高于其它参考系。
广义相对论也是时间问题,时间与质量有关,质量越大时间越慢狭义相对论和广义相对的区别是,前者讨论的是匀速直线运动的参照系(惯性参照系)之间的物理定律,后者则推广到具有加速度的参照系中(非惯性系),并在等效原理的设下,广泛应用于引力场中。x0dx0a狭义相对论的基本原理x0dx0a一、在任何惯性参考系中,自然规律都相同,称为相对性原理。x0dx0a二、在任何惯性系中,真空光速c都相同,即光速不变原理。x0dx0a其中条就是相对性原理,第二条是光速不变性。整个狭义相对论就建筑在这两条基本原理上。由此得出时间和空间各量从一个惯性系变换到另一惯性系时,应该满足洛伦兹变换,而不是满足伽利略变换。x0dx0a广义相对论基本原理x0dx0a1、广义相对论原理,即自然定律在任何参考系中都可以表示为相同数学形式。x0dx0a2、等价原理,即在一个小体积范围内的万有引力和某一加速系统中的惯性力相互等效。x0dx0a按照上述原理,万有引力的产生是由于物质的存在和一定的分布状况使时间空间性质变得不均匀(所谓时空弯曲);并由此建立了引力场理论;而狭义相对论则是广义相对论在引力场很弱时的特殊情况。
不考虑空间弯曲的就是狭义相对论 R_abc^d等于0相对论的基本设是相对性原理,即物理定律与参照系的选择无关。狭义相对论和广义相对论的区别是,前者讨论的是匀速直线运动的参照系(惯性参照系)之间的物理定律,后者则推广到具有加速度的参照系中(非惯性系),并在等效原理的设下,广泛应用于引力场中。
是处理引力和加速度等效的关系,而后者是处理时间和空间的关系。说白点,
而广义相对论分析了在超过光速后可能的情况。后来导出悖论(“双子星详谬”),必须完善相对论。
广义相对论是研究空间位置对时间和空间变化的影响。(比如越靠近大质量星体,时间走得越慢)
广义相对论的基本概念解释:
狭义相对论就是时间问题,时间与运动运动有关,速度越大时间越慢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13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。
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。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。
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,才显示出两者的别,这时必须应用广义相对论才能正确处理引力问题。
广义相对论在15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。
狭义相对论就是我们知道,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。
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。
的麦克尔逊--莫雷实验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标尺。
狭义相对论从光速不变定理出发。基本上就狭义相对论就是关于时空可变的理论,但光速是,广义相对论是说惯性质量与引力质量在一定的均匀空间内不可区分,这分类: 理工学科个叫等效原理。是对牛顿体系的补充,分析了物体在高速运动时的状态;
考虑空间弯曲的就是广义相对论 R_abc^d不等于0
狭义相对论以所有的事物不能超过光速运行为基础进行分析,
都是爱因斯坦提出的(1905年狭义相对论,16年广义GR:R_abc^d≠0 广以相对论时空弯曲相对论)。
都是狭义相对论是牛顿经典力学和电动力学的推广,它将惯性系中的物理定律写成洛伦兹协变形式。通过引入狭义相对性原理和光速不变原理导出洛伦兹变换式,再以洛伦兹变换式为基础推导出狭义相对论的全部定量结论,包括钟慢效应,尺缩效应,质能方程,相对论质量,速度叠加,光的多普勒效应等。狭义相对论了牛顿理论的时空观,狭义相对论认为不存在一个参考系,在这个参考系内得出的结论地位高于其它参考系。爱因斯坦提出来的
狭义相对论是牛顿经典力学和电动力学的推广,它将惯性系中的物理定律写成洛伦兹协变形式。通过引入狭义相对性原理和光速不变原理导出洛伦兹变换式,再以洛伦兹变换式为基础推导出狭义相对论的全部定量结论,包括钟慢效应。
相对就是什爱因斯坦导出狭义相对论的全部定量结论,包括钟慢效应,尺缩效应,质能方程,相对论质量,速度叠加,光的多普勒效应等。狭义相对论了牛顿理论的时空观,狭义相对论认为不存在一个参考系,在这个参考系内得出的结论地位高于其它参考系。么都会有一个参照物。而狭义相对论是在常态环境下的,适用于描述三维物质;广义相对论是超出变坏环境的,可以表述更高的维度空间。
因此,我们的时间与空间是受物体的质量与速度影响的,狭义相对论是在数学上错上加错,错中有错的理论。狭义相对论信奉者对狭义相对论都是不懂装懂,打肿脸充胖子者。时空是扭曲的
狭义相对论采用洛伦兹变换,指出测量和运动的关系,比如说“尺缩效应”,“时间膨胀”,都是表明以运动物体为参考系作测量得到的结果与静止参考系测量的不同。对于两个不同参考系,长度,时间,质量都是不同的,具体换算由洛伦兹变换给出。
二者提出的前提条件是不同的,狭义相对论基于两条设,一是所有的惯性系之间变换下,物理规律不变;二是设光速在任何参考系下不变。广义相对论则设物理规律在所有的参考系(包括惯性系和非惯性系)中保持不变。所以,可以说狭义相对论是广义相对论的一个特例。广义相对论考虑的是由重力场存在的情况,采用四维时空,即把时间也当作与空间(xyz)相似的一维坐标轴;数学上以度归等形式给出。形象地说,就是在有质量物体存在的地方,空间将发生扭曲,而光总是从最短的路程上经过(或最长、不变),因此观察将显示光被“弯曲”了。(此处所说最短时四维时空意义下的最短,而在四维时空由度归表示的情况下,已经没有直线的定义;在三维空间观察是一条曲线。这个可以进行以下类比:在地球仪表面上的一段最短距离在三维来看其实是一条曲线。当然,把三维映射到二维亦然)光线的弯曲在爱因斯坦提出广义相对论一年多以后的日全食时候被星星的位移所证明。此后多次的观测都证实了这一点。
与狭义相对论不同,广义相对论狭义相对论的背景时空是平直的,即四维平凡流型配以闵氏度规,其曲率张量为零,又称闵氏时空;而广义相对论的背景时空则是弯曲的,其曲率张量不为零。的学习和理解需要非常深的数学基础,并且由于与我们平日习惯的不同,对广义相对论的理解更大程度上是从数学上进行的。
我们是生活在三维空间的生物,怎么会看到四维空间的生活呢,也许他们觉的我们很无聊呢.只是我们不知道而以〈想想真〉就好像蚂蚁不知道有人类,是一样道理.因为蚂蚁是二维空间生物,它没有上和下这两个方向感它是靠气味走路的外星人在身边而我们却看不见
3、使用时的背景时空不同最楼上的错得离谱:首先,狭义相对论解释的是宏观高速的现象,并不擅长于微观领域,其次,光电效应本来是实验发现的,后来从它身上引伸出来量子力学的一些初步认识,它虽是爱解释的但与相对论关系不大,,我要说实际上爱因斯坦一直对量子理论持怀疑态度,并曾激烈地反对过测不准原理,我们不应因为他的相对论就把二十世纪理论物理学界的所有伟大发现都归功于他。直白的:
广义相对论是近光速下加速度的新的运算规则。
其中基本变换是从伽利略变换到洛伦兹变换。