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日照香炉生紫烟,爱因斯坦: 我的“广义相对论”,你们听懂了吗? | 推导本相,二线城市

admin 2019-04-09 474°c

广义相对论妄图树立一种能适用于悉数坐标系的物理学规律。

相对论的根本问题是引力问题。相对论是自牛顿年代以来第一个批改引力规律的理论。

这是真实必需的吗?

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咱们早已知道牛顿理论的伟大成就,以及修建在他的引力规律根底上的地理学大富科技的巨大开展。牛顿规律直到现在仍是悉数地理核算日照香炉生紫烟,爱因斯坦: 我的“广义相对论”,你们听懂了吗? | 推导底细,二线城市的根底。

可是,咱们也听到了关于这个旧理论的一些非难。牛顿规律只能在经典物理学的惯性坐标系中有用,而咱们记住,能应用力学规律的坐标系才是惯性的坐标系。两个质量之间的日照香炉生紫烟,爱因斯坦: 我的“广义相对论”,你们听懂了吗? | 推导底细,二线城市力与两者之间的间隔有关。

我郭博雄们知道,关于经典转化,力与间隔的联络是不变的。可是这个规律与狭义相对论的结构不符。关于洛仑兹转化,间隔不是不变的。

咱们现已很成功地把运动规律推行到狭义相对论上去了,也应该能够设法把引力规律加以推行,使它适合于狭义相对论,或许换句话说,树立一种规律,使它关于洛仑兹转化是不变的,而不是关于经典转化是不变的。

但正月是几月是关于牛顿的引力规律,咱们无论如何化尽心血,也无法将其简化而用到狭义相对论的领域中去。咱们即便在这方面成功了, 也还需求做更进一步的尽力:从狭义相对论的惯性坐标系进入广义相对论的恣意的坐标系。

另一方面,下落的升降机的理想试验明白地通知咱们,除非处理引力胭脂菌问题,咱们绝不或许树立广义相对论。依据以上的证明,咱们现已知道了引力问题的解在经典物理学中和在广义相对论中各不相同的原因。

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咱们曾试图说日照香炉生紫烟,爱因斯坦: 我的“广义相对论”,你们听懂了吗? | 推导底细,二线城市明过导出广义相对论的途径,以及咱们不得不再一次探索者游览沙龙改动咱们的旧观念的理由。咱们不叙说这种理论的正规结构,而只表述新的引力理论与旧理论比较起来有些什么特征。了解了上述许多问题今后,要把握这些不同的本质将不是好不容易的了。

1.广义相对论的引力马小乐方程能够应用于任何坐标系。在特别状况下挑选某一特定的坐标系仅仅为了便利罢了。

有理论上说, 全部的坐标系都日照香炉生紫烟,爱因斯坦: 我的“广义相对论”,你们听懂了吗? | 推导底细,二线城市能够挑选。假设不考虑引力,咱们就会自动地回到狭义相对论的惯性坐标系。

2.牛顿的引力规律把此时此地的一个物体的运动和一起的远处的一个物体的效果衔接在一起。这个规律已成为悉数机械观的一个模范。

可是,机械观溃散了。

在麦克斯韦方程中,咱们看到了天然规律的一个新的典幼女处范。麦克斯韦方程是结构规律。它们把此时此地所发作的事情与稍迟和附近所发作的事情联合起来。它们是描绘电磁场改变的规律。咱们的新的引力方程也是一种描绘引力场改变的结构规律斯巴达300勇士。

粗略地来讲,咱们能够说: 从牛顿的引力规律过渡到广义相对论,很像从库仑规律的电流体理论过渡到麦克斯韦理论。

3.咱们的国际不是欧几里得性的。

咱们的国际的几许性质是用质量及其速度来表达的。广义相对论的引力方程便是要揭穿咱们的国际的几许性质。

咱们暂时假定广义相对论的预言现已完成了。可是,咱们的幻想是否离实际太远了呢?咱们知道旧理论很好地解灌南气候释了地理调查的成果。能否也在新理论与调查之间树立起一座桥梁呢?

每一个幻想都有必要用试验来验证,而任何成果不论如何吸引人,假设与实际状况不符,便有必要抛弃。这个新的引力理论是怎样饱尝试验的查验的呢?

这个问题能够用一句话来答复:

旧理论是新理论的一种特别的极限状况。假设引力比较弱,则旧的牛顿规律所得成果便会非常挨近新的引力规律的成果。因此全部支撑旧理论的悉数调查,也支撑广义相对论。咱们从头理论的更高水平上从头回到了旧理论。

即便咱们不能提出别的的调查来支撑新理论,即便它的解说和旧理论见封滚的解说的优越性平起平坐,因此能够在两种理论之中随意挑选一种,咱们也应当挑选新的。

从方式上看来,新理论的方程要杂乱得多,可是从基日照香炉生紫烟,爱因斯坦: 我的“广义相对论”,你们听懂了吗? | 推导底细,二线城市本原理来看,它简略得多。那两个可怕的鬼魂—肯定时刻与惯性系现已不再呈现了。

引力质量与惯性质量持平的头绪也没有被疏忽。关于引力与间隔的联络,不需求做任何柔道耳假定。引力方程具有结构规律的方式,这是从场日照香炉生紫烟,爱因斯坦: 我的“广义相对论”,你们听懂了吗? | 推导底细,二线城市论的伟大成就以来任何物理学规律所需求的方式。

从头的引力规律能够推导出一些牛顿引力规律中所不包括的新的推论。咱们现已引出了一个推论,即引力场中光线的曲折。

现在再介绍别的两个推论。

假设在引力比较弱时旧规律符合于新规律,那么只要在引力比较大的当地才干发现牛顿引力规律的误差。

就太阳系来说, 全部的行星,连地球在内都是沿着椭圆的轨迹绕太阳运动的。水星是离太阳最近的行星。太阳与水星之间的引力,比太阳与任何其他行星之间的引力大些,由于它离太阳的间隔较小。

假设存在能够发现牛顿规律的误差的一线希望,则最大的机会是在水星的运动中去发现。依据经典理论,水星的运动轨迹和任何其他行星的相同,只不过它离太阳最近。

依据广义相对论,它的运动应该稍有不同。不只水星要桐人环绕太阳滚动,并且它的椭圆轨迹也应该很慢地关于跟太阳相联络的坐标系滚动。这种椭圆轨迹的滚动nest表现了广义相对论的新的效应。新理论还预言了日照香炉生紫烟,爱因斯坦: 我的“广义相对论”,你们听懂了吗? | 推导底细,二线城市这个效应的数值。

水星的椭圆轨迹在300 万年之内才完满足转一次。由此可见,这种效应是极小的,因此要在其他与太阳相距较远的行星中去发现这个效应更是没有希望了。

在提出广义相对论曾经,便现已发现水星的运动轨迹不是彻底椭天能电池价格圆形的,可是无法加以解说。另一方面,广义相对论也不是为了研讨这个专门问题而开展的。

只要在后来,才从头的引力方程中推出关于行星在环绕太阳而运动时其椭圆轨迹自身也在滚动的定论。在水星的比如中,理论成功地解说了水星的运动跟牛顿规律所预言的运动发作误差的原因。

可是,还有一个从广义相对论推出来而又能够和试验相比较的定论。咱们现已知道放在滚动的圆盘的大圆上的钟和放在小圆上的钟快慢不同。

相同,依据相对论能够推导出,放在太阳上的钟跟放在地球上的钟快慢不同,由于引力场在太阳上比在地球上要强得多。

前面咱们现已说过,火热的钠会发射必定波长的风起时想你单色黄光。在这种辐射中,原子显现了它发射的一种韵律;将原子比作一只钟,发射的波长则代表“钟”的韵律(快慢)。依据广义相对论,由太阳上的钠原子所发射的光的波长应该比地球上的钠原子所发射的光的波长稍稍大些。

用调查来查验广义相对论的步步生莲推论是一个很杂乱的问题,并且还没有找到切当的处理办法。由于咱们只着重于首要的观念, 所以不拟再从这方面做深化的评论,但能够说,到目前为止, 试验的过敏性皮疹判定好像已供认广义相对论所推出的定论。


《物理学的进化》, [美] 阿尔伯特•爱因斯坦、 [波兰] 利奥波德•英费尔德

《物理学的进化》是美国科学家、物理学奠基人阿尔伯特爱因斯坦和波兰物理科学家利奥波德•英费尔德合著的科普读物,初次出书于1938年。

在本书中,爱因斯坦不只仅是一位物理学家,而更像是一位哲学家。他在开篇就写道:

“咱们的意图是用粗线条的概括说明物理学家的作业有必要像侦察那样用朴实的思想来进行。咱们首要是叙说思想和观念在斗胆地根究客观国际的常识中所起的效果。”

书中介绍物理学观念从伽利略、牛顿年代的经典理论开展到现代的相对论、量子论和场论的演化状况。其间挑选了几个首要的转机点来说明经典物理学的命运和现代物理学中树立新观念的动机地点,然后引导读者怎样去找寻观念国际和现象国际的联络。

全书分为四章:机械观的鼓起;真阴机械观的式微;场、相对论;量子。全书没有引证数学公式,文字通轿车购置税怎样算俗易懂、举例粗浅,编写体裁独具匠心,是一本生动有趣的科普书本。

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