相对论时空观
1.电磁波与光速:英国物理学家麦克斯韦根据电磁场理论预言了电磁波的存在,并证明电磁波的传播速度等于光速。1887年迈克耳孙——莫雷实验表明:在不同的参考系中,光的传播速度都是一样的。
2.爱因斯坦假设
(1)在不同的惯性参考系中,物理规律的形式都是相同的。
(2)真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的。
3.时间延缓效应:如果相对于地面以v运动的惯性参考系上的人观察到与其一起运动的物体完成某个动作的时间间隔为Δτ,地面上的人观察到该物体在同一地点完成这个动作的时间间隔为Δt,那么两者之间的关系是$Δt=\frac{\Delta \tau}{\sqrt{1-({\frac{v}{c}})^2}}$,由于$ 1-({\frac{v}{c}})^2 < 1 $,所以总有Δt>Δτ,此种情况称为时间延缓效应。
4.长度收缩效应:如果与杆相对静止的人测得杆长是l0,沿着杆的方向,以v相对杆运动的人测得杆长是l,那么两者之间的关系是$ l=l_0 \sqrt{1-({\frac{v}{c}})^2} $。由于 $ 1- ({\frac{v}{c}})^2 < 1$,所以总有$l < l_0$,此种情况称为长度收缩效应。
1、相对速度公式
$\Delta v=|v_1-v_2| / \sqrt{1-\frac{v_1 v_2}{c^2} }$
两物体速度是v1,v2,它们之间速度的差是△v,过去我们认为△v=|v1-v2|,这个公式决定了,没有物体可以超过光速。
2、相对长度公式
$l=l_0 * \sqrt{1-({\frac{v}{c}})^2}$
$l_0$是物体静止是的长度,L是物体的运动时的长度,v是物体速度,c是光速。由此可知速度越大,物体长度越压缩,当物体以光速运动,物体的运动方向长度为0。
3、相对质量公式
$M=M_0 / \sqrt{1-({\frac{v}{c}})^2}$
$M_0$是物体静止时的质量,M是物体的运动时的质量,v是物体速度,c是光速。由此可知速度越大,物体质量越大,当物体以光速运动,物体的质量为正无穷。
4、相对时间公式
$t=t_0 * \sqrt{1-({\frac{v}{c}})^2}$
$t_0$是物体静止时的时间流逝的快慢,t是物体的运动时的时间流逝快慢,v是物体速度,c是光速。由此可知速度越大,物体时间走得越慢,当物体以光速运动,物体的时间就不再流逝,从而时间停止。
1、广义相对论:R_uv-1/2×R×g_uv=κ×T_uv
2、狭义相对论:S(R4,η_αβ)
3、相对速度公式:△v=|v1-v2|/√(1-v1v2/c^2)
4、相对长度公式L=Lo* √(1-v^2/c^2)Lo
5、相对质量公式M=Mo/√(1-v^2/c^2)Mo
6、相对时间公式t=to* √(1-v^2/c^2)to
7、质能方程E=mc^2
相对论是关于时空和引力的理论,主要由爱因斯坦创立,依其研究对象的不同可分为狭义相对论和广义相对论。相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化,它们共同奠定了现代物理学的基础。相对论极大地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”、“弯曲时空”等全新的概念。
不过近年来,人们对于物理理论的分类有了一种新的认识——以其理论是否是决定论的来划分经典与非经典的物理学,即“非经典的=量子的”。在这个意义下,相对论仍然是一种经典的理论。
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