谁给我讲讲狭义相对论是干什么的

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/30 01:29:41
谁给我讲讲狭义相对论是干什么的

谁给我讲讲狭义相对论是干什么的
谁给我讲讲狭义相对论是干什么的

谁给我讲讲狭义相对论是干什么的
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.在数学上有各种多维空间,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.

你去百度百科看看。或许你会明白一些

对牛顿时空观的拓展和修正,最后得到了时间膨胀,长度收缩,相对论质量等几个著名的式子。在相当的高速情况下,诸如F=ma这类式子不在适用。

狭义相对论是爱因斯坦提出的四维时空观上的一个理论。先说这个有些深奥,我们先从简单的来。首先说一下狭义相对论出现的契机。狭义相对论是为了解决经典力学理论和电磁实验现象的矛盾而被提出的。经典时空观认为,时间和空间彼此独立,且与物质运动无关,认为存在着脱离自然界物质和运动的绝对时间和绝对空间。说的直接一些,经典时空观认为存在着一个与物质运动无关的绝对参考系。于是人们就想要寻找这样的绝对参考系,然而根据经...

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狭义相对论是爱因斯坦提出的四维时空观上的一个理论。先说这个有些深奥,我们先从简单的来。首先说一下狭义相对论出现的契机。狭义相对论是为了解决经典力学理论和电磁实验现象的矛盾而被提出的。经典时空观认为,时间和空间彼此独立,且与物质运动无关,认为存在着脱离自然界物质和运动的绝对时间和绝对空间。说的直接一些,经典时空观认为存在着一个与物质运动无关的绝对参考系。于是人们就想要寻找这样的绝对参考系,然而根据经典力学中的经典相对性原理(力学现象对同样的惯性系来说都遵循同样的规律,即一切惯性系都是等价的),用力学的方法不能判断那个参考系拥有更优越的地位,因而无法探明绝对参考系的存在。于是人们开始在非力学领域寻找绝对参考系的判断依据。
在那时,有一个关于以太的假想,人们认为以太是一种特殊的弹性介质,存在于原子的空隙之间,因而也存在于整个宇宙中。而当人们研究大红大紫的麦克斯韦所提出的电磁波理论时发现,如果用经典力学理论来考察麦氏方程组,发现其对于每个惯性系并不等价(这是电磁学内容),这就意味着麦氏方程组只对特定的参考系是正确的,而这个特殊的惯性系应该是以太这个介质,也就是说电磁波只有在以太参考系中速度为c,而在其他惯性系中就不为c了。以此看来,麦氏方程组允许绝对参考系的存在,如果能用实验验证以太的存在,那绝对参考系就有了科学依据。
于是,著名的MM实验(迈克尔逊-莫雷实验)诞生了。他们认为,如果以太是存在的,地球就在以太中运动,如果能测出地球相对于以太的速度那就能证明其存在了。如果以上假设都正确,根据经典力学中的伽利略变换,在地球上沿不同方向考察光速就应该不同。但经过一系列实验,他们发现光速在任何方向都相同。这样问题就出来了,麦氏方程组一方面承认了绝对参考系的存在,另一方面实验却否定了绝对参考系。这是,洛伦兹提出了一套新的不同参考系之间的物理量的变换方式,即洛伦兹变换,不同于伽利略变换。一定程度上,洛伦兹为爱因斯坦创立相对论提供了客观条件。
1905年,爱因斯坦分析了电磁实验现象和经典理论之间的矛盾,提出了两条假设并创立了狭义相对论。这也就回答了楼主的问题:狭义相对论是为了解决电磁实验现象和经典理论之间的矛盾而存在的。两条假设是:所有惯性系对一切物理定律都是等价的。在所有参考系中,光速都为c(这只是两条假设,所有相对论的推论都是以他们为基础的,真实性目前无法论证。如果有一天他们被推翻,那整个相对论就也被推翻了)。
爱因斯坦提出的相对论,推翻了经典力学的部分结论,比如伽利略变换。相对论的时空观是:1.时间和空间不是彼此无关的,也不是存在于物质和运动之外的绝对的概念。2.在一个惯性系中同时发生的两个事件,在另一个参考系中肯能并不是同时的。即同时是个相对的概念。3.空间间隔与物体的运动有关(尺缩效应)。4.时间间隔与物体的运动有关(时间膨胀)。
同时相对论也将质量和能量联系了起来,通过推算,他证明出了质量与能量都是与物体运动速度相关的。

根据爱因斯坦的推算,经典时空观并不是错的,而是相对论时空观的极限情况。至于尺缩效应和时间膨胀的推导过程我就不写了,打了一千来个字累死了。其实这个世界上真正理解相对论的不超过10个人,我也只是把我的想法写出来而已,不一定对,而且也不权威,权当参考。相对论还有好多有意思的东西,什么时间投影什么的,LZ有兴趣可以了解一下,不过对智商要求很高哦~

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