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相对论不懂没关系,它揭示了这几点

 _王文波 2017-01-13

爱因斯坦足够伟大了吧,之所以伟大是因他创立了著名的相对论现代物理学的基石。

相对论为我们揭示了九个时空原理:引力的起源,质能转化关系,物理定律不变,光速恒定,光速不可超越,时间膨胀,尺缩效应,时空连续体,引力透镜

今天十分浅显的来解读这九个原理:

1、引力的起源:

爱因斯坦之前,牛顿定律是统治着物体运动物理学,1687年牛顿认为引力影响了宇宙内的所有物体,地球绕太阳运转的引力与苹果落到地面上是一个道理,但并没有指出引力的起源。爱因斯坦的相对论指出,引力源自时空的弯曲。太阳周围的时空发生了扭曲,而地球则沿着测地线公转,这也是空间中最短的路径。

2、质能转化关系:

爱因斯坦的质能方程无疑是个完美的作品,它指出了质量和能量之间的对应关系,让我们明白小小的原子核为什么拥有如此巨大的能量。

3、物理定律不变:

1905年,爱因斯坦提出了两个定律,第一个是物理定律对于任何一个观察者而言都是不变的,即在任何一个惯性系中物理定律都是相同的,不会因为惯性系的改变而变化。

4、光速恒定:

爱因斯坦于1905年提出的两个著名定律的第二条定律是—光速恒定。光速恒定是爱因斯坦狭义相对论的2个基础假设之一,它就像我们最初学习几何学里的公理,是不证自明的。目前所有对光速测定值的不同都归结于仪器误差范围内,没有试验推翻这一假设。

5、光速不可超越:

这一条理论目前科学界有诸多质疑,关于超光速的研究也有很多。爱因斯坦计算出的光速为每秒186,000英里,大约为每秒299338公里。根据质能方程,我们还可以得知接近光速运动的物体其质量会无限增大,所需的能量也无限大,这就是我们为什么无法进行超光速飞行的理论瓶颈。对此,科学家开始转变思路,从时空的构造入手寻找超光速运行的方法。所以说,换个思路解决问题在哪里都是很有必要。

6、时间膨胀:

时间对于每个观察者而言都是不同的,当观察者的速度接近光速时,其时间的流逝就趋于缓慢,相比较静止的观察者而言,后者的时间流逝得更快,这种现象也被称为时间膨胀。这就会导致以接近光速旅行的冒险者回到地球后,他会发现身边的人都老了,而他仍然年轻。具体请参考科幻电影《星际穿越》。

7、尺缩效应:

根据爱因斯坦的理论还有一个有趣的现象,这就是尺缩效应。当一个物体以非常快的速度运动时,物体的长度会变短,沿着运动的方向上看,接近光速运动的宇宙飞船似乎变短了。事实上这个现象对于任何一个运动物体而言都存在,只不过我们无法察觉到自己的汽车是否变短而已。

8、时空连续体:

爱因斯坦认为时间和空间是连续体,因此我们称之为时空。在爱因斯坦的数学体系中,时空有三个维度,第四维是时间维。但随着时空理论的前进,玄理论科学家认为宇宙的维度可能高达12维。

9、引力透镜:

引力还可以产生引力透镜,当我们观测遥远星系时,科学家就通过前景大质量天体集群产生的引力透镜观测更加遥远的天体。

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