1樓:匿名使用者
相對論的限制條件和可擴充套件性
愛因斯坦提出兩條假設:
1物理定律在一切慣性參考系中都具有相同的數學表達形式。
問題:一輛地面上勻速運動的車上,從車頂,自由掉下一個物體,車上的人,與車下的人所觀測到的運動軌跡不是相同的數學表達形式。不能用係數簡單的統一。
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。
問題:人類沒有得到過物理意義上的真空,結論先不爭論。是否有更普遍的適用範圍?
修正如下:
1物理學定律在相同的條件下重複實驗,具有相同的數學表達形式。可以通過座標變換進行不同參照系間的轉換。
2在均勻穩定的介質中,任何波的運動速度都相同。換句話說,任何波的運動速度,僅與介質相關,而與波源發出波後的運動無關。
這兩個假設其實是公理,不會有人反對,也就不用假設。
愛因斯坦相對論講的是當運動速度接近光速,在測量者以光速測量時,會發生的現象。同樣現象會發生在聲速測量時:如果一個鐘,以0.5倍聲速從原點遠去,我們會聽到什麼現象呢?
一秒鐘時,它距離原點0.5聲秒距離報1秒,但這個事件我們在原點聽見,需要再過0.5秒,於是我們發現,在本地鍾1.
5秒時,遠處的鐘報1秒,本地鍾3秒時,遠離的鐘報2秒,也就是我們在忽略訊號傳遞時間時,誤以為遠去的鐘慢了。而且速度越快,鐘慢得越厲害。
假設有一把尺長1聲秒,而我們的測量地面上有一無限長尺子固定不動,運動尺頭尾各有一個探測裝置,在探測到與地面某一尺刻度重合時,用聲音報出該刻度,我們在地面尺原點接收聲音。尺勻速運動逐漸遠離,當尺尾報0聲秒時,尺頭已經距離我們1聲秒,而這個距離,要1秒後我們才能收到;當尺尾到1聲秒距離時,尺頭到2聲秒,還是要在我們收到尺尾報1聲秒後1秒,我們才能收到尺頭報2聲秒,於是我們會直觀的認為,尺尾先到刻度,尺頭後到達它本應立刻到達的刻度,感覺好象遠離的尺,縮短了。而且運動速度越快,感覺短的越厲害。
超過聲速理論上我們將追上鍾以前發出的聲音,也就是先聽到鐘敲3下,報3點,再聽到鐘敲2下,報2點,然後聽到鐘敲1下,報1點,這就是超過聲速時間倒流現象! 遠離的鐘理想點以a倍光速遠去,1秒鐘遠離a*c(光速)距離,在計時起位置要a秒傳過來,到達a*c的事件將在a+1秒傳到觀察者,觀察者認為速度為a*c/(1+a),速度永遠小於光速。a為1時看到以1/2c遠離。
當a遠小於1時,a*c/(1+a)可近似為a*c,也就是實際速度,當a接近於無窮大時,a*c/(1+a)可近似為c,也就是遠離速度遠小於測量速度時,測量速度可忽略不記,測量結果約等於真實速度;當遠離速度遠大於測量速度,測量結果約等於測量速度,也就是測量不到超過測量速度的遠離情況。 再來看一下遠離的尺假設有一把尺長1聲秒,而我們的測量地面上有一無限長尺子固定不動,運動尺頭尾各有一個探測裝置,在探測到與地面某一尺刻度重合時,用聲音報出該刻度,我們在地面尺原點接收聲音。尺勻速運動逐漸遠離,當尺尾報0聲秒時,尺頭已經距離我們1聲秒,而這個距離,要1秒後我們才能收到;當尺尾到1聲秒距離時,尺頭到2聲秒,還是要在我們收到尺尾報1聲秒後1秒,我們才能收到尺頭報2聲秒,於是我們會直觀的認為,尺尾先到刻度,尺頭後到達它本應立刻到達的刻度,感覺好象遠離的尺,縮短了。
而且運動速度越快,感覺短的越厲害。 看看超過聲速會發生什麼超過聲速我們將追上鍾以前發出的聲音,也就是先聽到鐘敲3下,報3點,再聽到鐘敲2下,報2點,然後聽到鐘敲1下,報1點,這就是超過聲速時間倒流現象! 靠近情況理想點以0.
5倍聲速靠近,在距離2聲秒時作為記時0點,我們聽到2秒時,遠處的鐘報距離2聲秒,2.5秒時聽到鍾報距離是1.5聲秒,3秒時,鍾報距離是1聲秒,3.
5秒時,鍾報距離是0.5聲秒,4秒,我們與運動的鐘相遇,報距離0聲秒。
靠近的鐘測量現象變快。
普遍的規律是以a倍測量速度靠近的理想點,測量速度顯示為a/(1-a)。當運動速度遠小於測量速度,測量速度可忽略,測量結果約等於真實速度;當運動速度大於0.5倍測量速度,小於1倍測量速度,將測量到超過測量速度的運動現象;當運動速度等於測量速度,物體將和它的歷史訊號同時到達,我們將無法區分哪個是歷史,哪個是現時,也就無法測量;當運動速度大於測量速度,我們將先收到現時訊號,後收到歷史訊號,會感覺物體在向遠方退去,這就是負號的含義,當速度無窮大,近似以測量速度遠去。
同理,靠近的尺測量結果也是越來越長。這才是鐘慢尺縮現象的物理原理。 都相對介質運動的情況當a物體以a倍測量速度離開介質原點,b物體以b倍測量速度離開介質原點,從b物體測量結果,a是以(a+b)/(1+a)速度運動的(如果不承認光傳播需要介質,這個結果有待實驗證實)。
條件是b小於等於1,如果b=1,測量結果將不能追上測量者。
分析幾個關鍵點:b=0,相當於b靜止a遠離;a=0,相當於a獨自運動,並測量;a遠小於1,近似實際速度a+b,a趨於無窮大,接近測量速度;由於b小於1,所以a+b小於1+a,測量結果,永遠小於測量速度。鐘慢、尺縮、超光速時間倒流現象,都可以用聲音試驗做出效果。
愛因斯坦自己的理解,速度無窮大,“絕對同時”有意義,但觀測速度上限是光速,因此“絕對同時”無意義。
說明愛因斯坦有時候明白相對論是由於光速太慢,引起的測量問題。如果測量速度無窮大,則同時性的相對性問題不存在。對一群盲人來說,測量速度的上限是聲速,則愛因斯坦奉獻給他們的偉大理論將是聲速相對論,但不能因此得出聲速最快。
2樓:匿名使用者
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一個並無關係。
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。”
大學教材修正為: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。
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。
大學教材中推導了遠離的鐘變慢,然後推導了遠離的尺縮短。當速度等於或超過光速時,算式沒有實數解。這被一些人泛化為鐘慢、尺縮、超光速時間倒流。
3樓:匿名使用者
狹義相對論的兩個基本假設1,光速不變原理:光在真空中的速度與發射體(光源)的運動狀態無關。
2,相對性原理:在一切慣性系中物理定律形式相同。狹義論原理
物質在相互作用中作永恆的運動,沒有不運動的物質,也沒有無物質的運動,由於物質是在相互聯絡,相互作用中運動的,因此,必須在物質的相互關係中描述運動,而不可能孤立的描述運動。也就是說,運動必須有一個參考物,這個參考物就是參考系。
4樓:匿名使用者
相對論建立在兩個假設上:1.任何慣性系都相。2光速不變。這兩假設在後來都得到證實。孩子如果你不研究這,就不要深究了.
愛因斯坦相對**式是啥?
5樓:景田不是百歲山
1、廣義相對論:r_uv-1/2×r×g_uv=κ×t_uv2、狹義相對論:s(r4,η_αβ)
3、相對速度公式:△v=|v1-v2|/√(1-v1v2/c^2)4、相對長度公式l=lo* √(1-v^2/c^2)lo5、相對質量公式m=mo/√(1-v^2/c^2)mo6、相對時間公式t=to* √(1-v^2/c^2)to7、質能方程e=mc^2
相對論是關於時空和引力的理論,主要由愛因斯坦創立,依其研究物件的不同可分為狹義相對論和廣義相對論。相對論和量子力學的提出給物理學帶來了革命性的變化,它們共同奠定了現代物理學的基礎。相對論極大地改變了人類對宇宙和自然的“常識性”觀念,提出了“同時的相對性”、“四維時空”、“彎曲時空”等全新的概念。
不過近年來,人們對於物理理論的分類有了一種新的認識——以其理論是否是決定論的來劃分經典與非經典的物理學,即“非經典的=量子的”。在這個意義下,相對論仍然是一種經典的理論。
6樓:殘害天地間
1.相對速度公式:
△v=|v1-v2|/√(1-v1v2/c^2)
兩物體速度是v1,v2,它們之間速度的差是△v,過去我們認為△v=|v1-v2|,這個公式決定了,沒有物體可以超過光速.
2.相對長度公式
l=lo* √(1-v^2/c^2)
lo是物體靜止是的長度,l是物體的運動時的長度,v是物體速度,c是光速.由此可知速度越大,物體長度越壓縮,當物體以光速運動,物體的運動方向長度為0.
3.相對質量公式
m=mo/√(1-v^2/c^2)
mo是物體靜止時的質量,m是物體的運動時的質量,v是物體速度,c是光速.由此可知速度越大,物體質量越大,當物體以光速運動,物體的質量為正無窮
4.相對時間公式
t=to* √(1-v^2/c^2)
to是物體靜止時的時間流逝的快慢,t是物體的運動時的時間流逝快慢,v是物體速度,c是光速.由此可知速度越大,物體時間走得越慢,當物體以光速運動,物體的時間就不再流逝,從而時間停止.
5.質能方程
e=mc^2
質量和能量本質相同
7樓:愛高科技更健康
廣義相對論:r_uv-1/2×r×g_uv=κ×t_uv狹義相對論:s(r4,η_αβ)
擴充套件資料:
廣義相對論(general relativity) 描寫物質間引力相互作用的理論。其基礎有a.愛因斯坦於2023年完成,2023年正式發表。
這一理論首次把引力場解釋成時空的彎曲。
狹義相對論(special theory of relativity)是阿爾伯特·愛因斯坦在2023年發表的題為 《論動體的電動力學》一文中提出的區別於牛頓時空觀的新的平直時空理論。
愛因斯坦的相對論,愛因斯坦的相對論
聞哥愛科學 就是拋棄絕對時間的觀念,重新對運動進行描述 時間和空間的測量結果在不同的參考係裡是不一樣的,運動的鍾會變慢,運動的棒會縮短,運動的物體質量會變大,光速在所有的參考係裡都一樣,光速最大,這就是狹義相對論的內容 愛因斯坦的相對論是什麼? 宇宙觀察 物理學是怎樣從牛頓時代,跨進愛因斯坦時代的 ...
愛因斯坦相對論
你提的問題在相對論中叫 雙生子佯謬 這裡關鍵是慣性系問題.當飛船以勻速直線運動離開地球,確實會出現你所說的問題.但是這個飛船的太空人由於永遠不能回來 他離開地球越來越遠 所以他是不可能知道地球上的時間也變慢的.假如這個飛船的太空人想回來的話,那麼他必須先做減速運動,在掉過頭來加速運動,注意此時飛船就...
愛因斯坦的相對論
你每秒10公尺的速度是從那裡來的?假如宇宙中沒有任何參照系,你怎麼知道你的速度是10公尺 秒?你是相對地面10為 秒對吧?可是你算沒算地面是以什麼速度運動啊?按地球一天一轉算叫坐地日行八萬里。每秒多少公尺呢?每秒就400多公尺呢,你把這麼大的大頭給忽略了。然後你再算算地球繞太陽轉每秒多少公尺,再算算...