什麼是狹義和廣義相對論,在現實生活中的意義,與萬有引力的博弈

2020-12-09 宇宙前線報導員

什麼是廣義相對論呢,廣義相對論:主要是指空間扭曲,當一個很大的質量的物體可使空間凹陷。太陽周圍的空間在太陽還沒有來之前是一個很平的平面,因為太陽的質量較大使得原本很平的空間,出現了凹陷,而八大行星就是因為凹陷「滾落」下來的。但也有兩個疑問,為什麼地球在一直遠離太陽呢,第二個是應該越是靠近太陽空間凹陷越嚴重,那麼地球應該以很快的速度向太陽靠近。

按著牛頓的萬有引力來看,地球是受到一個來自太陽的牽引力,質量越大所受牽引力就越大,如果按著廣義相對論來看,萬有引力就不存在了,事實上萬有引力是存在的,假設萬有引力不存在,我們現在已經不知道漂到哪裡去了。最後我們根據實際情況來看,在一定的範圍內,愛因斯坦的廣義相對論和牛頓的萬有引力同時存在,空間也有變化同時還有萬有引力的作用!

舉個例子解釋下廣義相對論和萬有引力,一位男士一位女士,男士150公斤,女士60公斤,兩人做在一個兩座的位置上,當男士坐下去時,這時座位顯得很擁擠,是不是也可以理解為,女士向男士靠近了,男士做在了自己的位置並沒有偏移,事實女士也沒有移動!換一個環境這兩位在距離200米同時坐下,那就是互不相關了!

舉個例子兩個人搬煤,一個人上很黑,另一個人臉上很乾淨,此時臉上有灰的這個人,會誤認為自己臉上也沒有,而沒有灰的人看到有灰的人,誤以為自己臉上也有灰呢!這就是相對論!

在有光的前提下,我們所能看到的顏色,都是物體無法吸收的顏色,比如黑色那是因為這個物體,無法吸收黑光,黑光被反射出來了,它就會呈現黑色!

什麼是狹義相對論呢,愛因斯坦主要以光為研究對象,以我們自身為參考物,光速是恆定的。假如們路過棵蘋果樹下,剛好一個蘋果掉下來,我們看到蘋果從掉下來到落在了地上,速度從零到最快(接觸地面時速度最快),假如光不是恆定的,蘋果落地的速度就要加上光速,這時我們就可能看到蘋果掉下時和蘋果落地時同一個畫面。本是應該兩個點兩個畫面,最後因為光的不恆定,在一個點看到兩個畫面!顯然這樣的畫面與實際不相符!這就是狹義相對論,解釋了如果光不恆定,將不符合規律!

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    《狹義與廣義相對論淺說》是愛因斯坦親自為中等知識水平的讀者撰寫的相對論普及性著作。作者以最簡單、最明了的方式介紹了相對論的主要概念,並大體按照相對論實際創生的次序和聯繫來敘述,具有較高的可讀性。
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  • 反重力引擎,分為廣義相對論和量子力學型,原理完全不一樣!
    我們先來說一個比較特殊的案例,讓各位來定義下農民,一般意義上的農民都是指從事農業生產的人,但我們國內的戶籍制中有個分類是農村戶口,持有這些戶口的人應該被廣義的定義為農民,筆者有個朋友,上大學時堅持沒有遷走戶口,因此多次被學校警告,但後來仍然拿到了畢業證書,事實證明她是對的,因為她們村拆遷了……請問她還是農民嗎?
  • 提出廣義相對論30多年後,愛因斯坦仍在擔憂這件事
    確實,我們已經熟知許多概念和定理,這些定理足夠使我們理解大多數事情,並將它們轉化成可以用數學方法處理的問題。但在某種意義上,這些概念和定理甚至已經發展到頭了,比如光的反射定律、經典熱力學定理(建立在壓強、體積、溫度、熱、功的概念以及永動機不存在的假設的基礎之上)。古典原子論和牛頓力學是什麼促使我們在現有理論的基礎上再去發展新的理論呢?為什麼我們一開始就要去創造理論呢?
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    原標題:「反引力」突破「廣義相對論」和「黑洞」理論的物質範疇 引領人   「廣義相對論」和「黑洞」理論都建立在引力的基礎上。   已知「世界」(包括宇宙)的所有物質之間都有引力,並被稱做「萬有引力」。地球對其上面的物質都有引力,並稱做「重力」。
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    或許有一天,通過一些聰明的觀測或實驗,我們能發現量子引力的機制,在這樣的情況下,這個問題才有了實際意義。或相反的,也許這兩種理論的統一可能導致新的應用,甚至可能導致新的工程類型。廣義相對論(gr,又稱general theory of relativity或gtr)是愛因斯坦於1915年發表的關於引力的幾何理論,是現代物理學中對引力的最新描述。
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    在1912年至1933年這段時期中埃倫費斯特的最重要的成就是絕熱不變量,他在量子物理學包括相變理論和埃倫費斯特理論做出了傑出貢獻。埃倫費斯特悖論是埃倫費斯特針對狹義相對論提出的一個思維實驗。為了解決悖論,你會發現狹義相對論真的是不夠用了,必須要引入廣義相對論的基本假設才能解釋。這個悖論也大大啟發了愛因斯坦去思考廣義相對論的問題。1.
  • 廣義相對論:丈量宇宙一百年
    向後倒數10年,1905年是理論物理學的奇蹟之年,愛因斯坦在這一年裡提出了狹義相對論,並且用量子理論解釋了光電效應。然而他依舊是瑞士專利局的一名專利審查員,整個世界都還沒跟上他的智慧。1907年,愛因斯坦坐在辦公室裡,靈光乍現,「如果一個人自由下落,他將不會感到自己的重量。」——這是廣義相對論的靈感來源,也是他所說的「一生中最幸福的思想」。
  • 科普:廣義相對論中愛因斯坦場方程的導出
    當然,如果說的更科普一些,哲學的觀點在廣義相對論的創立上起了很大的推動作用,這一點與狹義相對論截然不同,狹義相對論的數學公式有著標準、嚴格且完全自洽的推導過程。改天,我們也寫一篇科普的文章來討論一下狹義相對論的推導過程,今天我們專注於愛因斯坦場方程的推導過程,從而去稍微的感受一下:哲學或者數學是如何影響並加速物理進程的。
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    相對論是什麼?簡而言之,相對論的概念意味著物理定律在任何地方都是相同的。我們在地球上遵循的光和引力定律,與宇宙遙遠角落裡的外星人——如果存在的話——是一樣的。物理學的普遍性意味著歷史是偏狹的。不同的觀察者會看到不同的時間和事件間隔。在我們看來百萬年的時間,對於乘坐高速火箭飛行或墜入黑洞的人來說可能只是一眨眼的功夫。一切都是相對的。狹義相對論愛因斯坦的理論分為狹義相對論和廣義相對論。狹義相對論首先提出,其基礎是光速在任何參考系下都是恆定不變的。這看起來很簡單,但卻有著深遠的影響。
  • 廣義相對論一直認為引力不是力,為啥我們教科書還要談引力
    其實很簡單,因為他是網友,一般人要想真正理解廣義相對論,那麼就必須要具備以下知識:高等數學的微積分、曲率、二階非線性、微分方程、線性代數,否則你是壓根不懂廣義相對論到底在說啥。所以你現在就可以檢查下自己是否具備上面的這些知識,如果你對上面的知識完全不懂,那麼你其實已經沒有資格去反對廣義相對論了。這就好比於一個人去談如何保養汽車,結果他連啥是汽車都不知道,請問他還有資格去談保養問題嗎。
  • 愛因斯坦狹義相對論中最著名最具挑戰的雙生子悖論
    按照狹義相對論,運動的物體時間過得更慢,所以從地球上來看,顯然是高速運動的哥哥時間過得更慢,那麼等哥哥回到地球的時候,哥哥應該比弟弟更年輕。所謂悖論,就是命題中隱含著兩個對立的結論。1. 什麼是雙生子悖論?
  • 牛頓的萬有引力深入人心,可為什麼愛因斯坦卻說引力並不存在?
    其中在海洋文明中,通過幾代哲學家和數學家的努力,最終拿到了一套模型,這就是大名鼎鼎的地心說模型。這個模型是在託勒密時代大功告成的,並且被後世所接受,在整個西方的學術圈中流傳了1400多年。通過地心說模型,我們就會發現,古人很早就發現了有一部分特殊的天體會動。
  • 段一士先生的講義:《廣義相對論與引力規範理論》
    在本書內容的整理過程中, 西安交通大學張勝利教授提供了他記錄的段先生八十年代在中國科學院研究生院講授廣義相對論和引力規範理論時的筆記, 劉玉孝、王永強、趙力、魏少文進行了修改和補充.廣義相對論是關於時間、空間與物質及其運動相互依賴關係的理論, 特別是在描述大尺度時空範圍內的物理過程中已成為不可或缺的理論工具.
  • 怎樣理解狹義相對論——狹義相對論簡析
    狹義相對論主要是解決麥可遜-莫雷實驗中得到的光速各向不變的結果裡的速度疊加矛盾的。愛因斯坦並且他獨立重新推導出了涉及時間和空間的洛倫茲變換公式,也就是時間膨脹和空間收縮公式,並且賦予了其物理意義,用一個統一的時空代替了原本各自獨立的絕對時間和絕對空間,指出確實是相對時間膨脹了也確實是相對空間收縮了
  • 廣義和狹義的因果
  • GPS:廣義相對論在日常生活中的首次應用
    1960年,物理學家羅伯特·龐德和格倫·雷巴克在實驗中測量到了「引力紅移」,這是愛因斯坦早就預測過的廣義相對論的一種效應。這項測量對精確度的要求極高,因此一直難以完成。在苦等了40年之後,這項愛因斯坦關於引力行為的第3個預測最終被證實(前兩個預測分別是光的彎曲和水星軌道的額外進動,第4個預測是引力波的存在)。什麼是「引力紅移」呢?簡而言之,當光波從強大的引力場逃逸時,它的波長會被拉長,從而顏色變得更「紅」。
  • 相對論描述的時空理論——解釋了時空的真正含義
    但是不管宇宙是由什麼組成的,組成它的物質需要一個舞臺才能前進,如果它們要相互作用的話。牛頓的萬有引力定律已經被愛因斯坦的廣義相對論所取代。在牛頓的宇宙中,是平坦、空曠、絕對的空間。他所發展的時空——今天仍然被稱為閔可夫斯基空間——描述了狹義相對論的全部內容,也為我們所做的絕大多數量子場論計算提供了背景。量子場論的計算通常是在平坦空間中進行的,但廣義相對論的計算範圍更廣,甚至包括了彎曲空間。如果沒有萬有引力這樣的東西,閔可夫斯基時空就會滿足我們的一切需求。