愛因斯坦的相對論到底說的是什麼?

2021-01-15 宇宙探索未解之謎

提起愛因斯坦人們首先會想到他的相對論,而相對論又分為狹義和廣義,前者沒有將引力考慮在內,後者則革新了人類對引力的認知


狹義相對論的重點是基於光速不變帶來的一系列新變化,從原子彈到祖父悖論都和狹義相對論有關,同時也直截了當的表示任何有質量的物體都不能加速到光速。但狹義相對論並沒有將引力考慮在內,因此愛因斯坦開始著手準備廣義相對論

長期以來牛頓的萬有引力一直被認為認為是正確的,而事實上牛頓的萬有引力只在低速宏觀狀態下有效,也正因為如此我們現實生活中仍然大規模應用牛頓的萬有引力,畢竟我們現實足夠低速也足夠宏觀。
愛因斯坦的廣義相對論創造性的把物質和空間聯繫到一起,所謂的引力不過是大質量物體對空間造成的扭曲,而小質量物體繞著大質量物體旋轉的背後就是空間的幾何跌落,宇宙空間本身就是一張大膜,天體不過是質量不同的小鋼珠,一句話概括就是「物質決定時空如何彎曲,時空決定物質如何運動」

廣義相對論可以看作是牛頓萬有引力的升級版,儘管這個升級版還沒像牛頓萬有引力一樣廣泛應用在生活中,但天文觀測已經確定廣義相對論的正確性了,黑洞和引力透鏡以及前些年發現的引力波都是證據。

狹義相對論中說明了速度越快時間越慢,事實上廣義相對論表明在強引力場下時間的流逝速度也會變慢,通俗的所就是黑洞周圍的時間要比地球上過的慢,這也是電影《星際穿越》中主角「1小時7年」的由來。

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相關焦點

  • 通俗的解釋愛因斯坦相對論到底說的是什麼?
    愛因斯坦的相對論是一個著名的物理理論,但人們對此知之甚少。相對論包含兩個不同的元素:廣義相對論和狹義相對論。狹義相對論首先被介紹,後來被認為狹義相對論是更全面的廣義相對論的特例。廣義相對論是阿爾伯特·愛因斯坦在1907年至1915年間發展起來的一種引力理論,1915年之後,許多人為驗證廣義相對論做出了貢獻。
  • 什麼是相對論?愛因斯坦到底破解了什麼秘密?
    在愛因斯坦生前,他就因創造了相對論而家喻戶曉。他所到之處,全世界都颳起了「愛因斯坦旋風」。但是當時的民眾對什麼是相對論並不了解。甚至是一些學術人員也是霧裡看花。有一次,愛因斯坦被邀請到加州大學演講,下面坐了一圈他的粉絲,都是大學生。大學生們就問愛因斯坦,據說相對論非常的晦澀難懂,您能不能簡單地描述一下它到底是什麼意思?
  • 狹義相對論到底說了些什麼?
    要了解是什麼狹義相對論,實際上,要從「運動」說起。狹義相對論的背景這件事其實是這樣的,伽利略的時代,他其實一直在思考一個問題。這其實和日心說與地心說的巔峰對決有關。這場對決到了這時,日心說想要取勝主要的焦點就在於解決兩個問題:地球自轉時,人跳起來,為什麼不會向後(當時的人還不知道慣性)天體運動的軌跡到底是什麼樣的?後者被克卜勒解決掉了,前者則是伽利略。
  • 愛因斯坦的廣義相對論是什麼?
    它基於空間的「彎曲」能力來解釋引力,或者更準確地說,它將引力與時空的幾何變化聯繫起來了。1915年,阿爾伯特·愛因斯坦創立了廣義相對論(GRT),即這個「特殊」理論誕生十年之後,應用光速,並假設物理定律在任何給定的參照系中保持不變。但是,乍一看,GRT是不是真的很複雜?如何理解廣義相對論?
  • 愛因斯坦發明了什麼,愛因斯坦到底有多厲害?
    對於愛因斯坦在科學界的貢獻,大家可能有很多意見,但對於他在科學界的排名應該意見不大,第一位不是牛頓就是愛因斯坦,這幾乎成了大家公認兩位最偉大的科學家,也許有朋友也會在第三名排上麥克斯韋,但愛因斯坦到底做了什麼,他最偉大的成就到底是哪一項,也許各位還不一定說得出來!
  • 相對論為啥不可以被推翻?愛因斯坦破解了什麼秘密?
    相對論為啥不可以被推翻?愛因斯坦單槍匹馬破解了什麼秘密?在愛因斯坦生前,他就因創造了相對論而家喻戶曉。他所到之處,全世界都颳起了「愛因斯坦旋風」。但是當時的民眾對什麼是相對論並不了解。甚至是一些學術人員也是霧裡看花。
  • 愛因斯坦的廣義相對論講的是什麼?
    1905年,愛因斯坦提出狹義相對論,狹義相對論的時空觀已經顛覆了經典時空觀,但是狹義相對論有一個非常大的缺陷,就是只能描述慣性系,無法描述非慣性系。狹義相對論的主要工作完成後,愛因斯坦著手把相對論推廣到非慣性系,在愛因斯坦苦思之時,腦海裡閃過一個想法——電梯思想實驗。
  • 不信上帝的愛因斯坦到底發現了什麼?為何說:一切都是安排好的?
    那是一個碰撞的時代,相對論和量子力學的先後出現,算是徹底填補了物理學的最後兩塊磚瓦。相對論和量子力學被認為是二十世紀物理學領域最重要的兩個瑰寶,愛因斯坦在1905年提出了狹義相對論(這一年被稱為物理學奇蹟年,就是因為愛因斯坦一年內發表了五篇重要論文),打破了牛頓的絕對時空觀,時間和空間變得具有相對性。
  • 愛因斯坦偉大,僅僅是因為相對論?(前篇)
    前面我寫了很多廣義相對論的文章,加起來估計有20多篇,其中詳細介紹了狹義相對論的起源,推理過程,以及其內涵和場景。今天我想聊聊愛因斯坦的偉大之處到底體現在哪些地方。難道僅僅是因為愛因斯坦發現了相對論?其實愛因斯坦在發現狹義相對論後,雖然對顛覆了人類長久以來的直覺,但是有個東西並未改變,那就是探索物理規律的技術路線。什麼叫做探索物理規律的「技術路線」?其實就是指人類在尋找物理規律的整個過程中,經常會用的的一些方法。其實你此刻可以假象下自己就是一個物理學家,然後你要去探索某個物理現象遵循什麼規律,你會如何做呢?
  • 愛因斯坦相對論
    愛因斯坦的一位偉大的科學家,繼牛頓萬有引力定律後,又一位物理學奠基者。讓現代物理學有了更加開闊的發展。愛因斯坦最偉大的成就,狹義相對論,廣義相對論。是什麼意思,現在還沒有幾個人能看得懂。相對論,從字面理解,力學是相對的,能量守恆定律,相對而言。當一個物體接近光速運行時,相對物體來說,時間會變慢。當物體等於光速運行時,時間就會停止。時間停止後,就可以實現穿越時空,回到過去,來到未來。兩個運動的物體,作為參照物,相對而言,對其他靜止的物體,速度也就不一樣。
  • 為什麼愛因斯坦會說,宇宙是被設計好的,他到底發現了什麼?
    為什麼愛因斯坦會說,宇宙是被設計好的,他到底發現了什麼?對於愛因斯坦,想必大家都不會陌生,愛因斯坦是20世紀最偉大的物理學家之一,他的的相對論理論,奠定了現代物理學的基礎,在相對論的基礎之上,人類物理學又一次迎來了快速發展的時期,所以愛因斯坦對於人類而言,無疑是具有著巨大貢獻的。
  • 愛因斯坦的廣義相對論到底講的什麼?如何通俗地理解?
    說白了,廣義相對論就是把引力解釋為時空彎曲的理論。牛頓的經典力學提出了萬有引力,但沒有指出萬有引力產生的原因,即為什麼會產生萬有引力!   而廣義相對論給出了答案,認為引力是有時空彎曲引起的,引力只是時空彎曲的一個表象,任何具有質量的物體都會對周圍時空產生影響
  • 相對論誕生:愛因斯坦是如何創立狹義相對論
    那麼,從這幾個早期的以太實驗裡我們能知道些什麼呢?愛因斯坦又知道了什麼,為什麼他說這些就夠了?從上面的分析,以及我的多次強調,相信大家已經知道這幾個實驗都是一階光學實驗,並且菲涅爾的理論能很好地解釋它們了。
  • 愛因斯坦的廣義相對論是什麼理論?
    簡單來說,愛因斯坦在一百多年前創立的廣義相對論是一種引力理論,描述宇宙中天體的引力作用。關於引力理論,我們最早接觸到的是牛頓在17世紀提出的萬有引力定律。那麼,愛因斯坦的引力理論與牛頓的有什麼區別呢?直到20世紀初,愛因斯坦提出了廣義相對論,水星近日點進動問題才得到完美的解釋。根據廣義相對論,空間不像牛頓所描述的那樣是絕對平直的,而是會在質量和能量的作用下發生彎曲。在彎曲的空間中,天體與光都會沿著測地線運動,由此表現出引力效應。
  • 愛因斯坦與廣義相對論
    相對論發表以後很久,人們仍然覺得它難懂,主要就是思想跳不出「同時絕對性」的錯誤觀念。應該說,在狹義相對論提出之前,洛倫茲、龐加萊等不少人都對相對論的創建做過鋪墊工作。但真正推開相對論大門的是愛因斯坦。他提出了「光速不變原理」,認識到了「同時的相對性」;他在放棄絕對空間的同時,放棄了以太,最徹底地堅持了相對性原理。
  • 霍金理論是求解相對論!如果沒有愛因斯坦,相對論還會被發明嗎?
    首先說一下題目,相對論在認識論的角度上就是發明的!以後專門開一篇文章講解一下。其實說相對論是發現的也是正常描述,因為日常生活邏輯認為相對論是蘊藏在宇宙中的規律!而哲學界(分派別)更偏向相對論是發明出來量化世界規律的一種工具!
  • 愛因斯坦偉大,僅僅是因為相對論?(後篇)
    上一篇文章我講解了愛因斯坦偉大的地方,其中談到的一個核心點就是:愛因斯坦發明了一種全新的探索物理規律的方法。那麼這一期我就來揭曉這種方法到底是啥?當然有,那就是愛因斯坦發明的方法。愛因斯坦最開始發現了狹義相對論,也就是時間和空間的相對性,其對應的公式也不複雜,無非就是洛倫茲變換+時間膨脹公式+長度收縮公式等等,一共沒幾個,而且每一個公式都很簡單。因為狹義相對論的學術成果都是用傳統方法猜出來的。
  • 為什麼是愛因斯坦提出了相對論,而不是其他人?
    到此,我們來總結一下,麥克斯韋和牛頓力學的理論在「光速」這件事情上出現了矛盾,而且這個矛盾是需要被修復的,這其實是引發愛因斯坦提出相對論的外部因素。內部因素:愛因斯坦的個性&物理直覺至於內部因素,來自於愛因斯坦的個性,他不是那種保守的人。
  • 相對論誕生:愛因斯坦是如何創立狹義相對論的?(下)
    這個公設自然就是狹義相對論的兩大基本假設之一的相對性原理:一切物理定律(包括力學、電磁學、光學)在所有的慣性系裡都是等價的,它們的數學形式在所有的慣性系裡都相同。伽利略只說力學定律滿足相對性原理(上一篇文章裡詳細說了),愛因斯坦則把它的範圍擴大了,認為電磁定律、光學定律也應該滿足相對性原理。
  • 愛因斯坦的「狹義相對論」
    愛因斯坦提起愛因斯坦,可謂是家喻戶曉,但是關於他提出的「狹義相對論」,又有多少人知道呢?(1)狹義相對性天才的愛因斯坦僅僅用了幾頁紙就推導出了狹義相對論的理論,其中的許多結論在之前就已經出現過,但是它們現在被統一在一起,並賦予了一個清晰的物理解釋。例如:時間膨脹效應是真實存在的,並非虛構,運動的時鐘真的會慢下來。