當前位置:吉日网官网 - 傳統節日 - 愛因斯坦的相對論建立了時間和空間、運動和物質的新概念。這三個概念到底是什麽?請分別舉例說明。

愛因斯坦的相對論建立了時間和空間、運動和物質的新概念。這三個概念到底是什麽?請分別舉例說明。

相對論和經典物理學的區別在於兩點:

1,參考系不同:經典物理學的絕對參照物是以太(或等價的“絕對空間”),相對於以太的運動速度是絕對速度。相對論認為宇宙中不存在絕對靜止的以太,但光速相對於空間是恒定的,所以光可以作為參照系。

2.對光速的不同理解:經典物理學在壹種對光的錯誤理解的理論下,采用了錯誤的方法來測量光速的變化,認為光速相對於慣性系不變。相對論不是說光速會變,而是光速相對於慣性系默認會變。

造成這種差異的原因是人們對光的誤解。在光的波動理論下,人們顯然不可能用光的幹涉方法來測量絕對運動。正因如此,認為光速相對於慣性系不變就更加錯誤了。

但事實證明,光速與光源的運動無關,所以可以肯定的是,宇宙真空中的光速不受任何影響,是壹個恒定值。那麽,當人們無法捕捉到以太時,用光來代替以太就成了自然而然的選擇。然而,在這樣做的同時,相對論否定了經典物理學中光速相對於慣性系不變的錯誤。雖然沒有明顯的反駁,但在推導中還是默默采用了光速會變化的前提。這使得相對論無意中排除了麥莫實驗帶來的誤解,意外地使用了尚未被經典物理證明的改變光速的方法來推導相對論的結論。而恰恰是這些結論符合事實(因為理論上是正確的)。

絕對的時間和空間是分離的,不相關的。但在相對論中,因為光速不變是前提,所以速度成為基本參照物,時間和空間不可分離。

有人說相對論的前提是光速不變。為什麽我在相對論裏說光速會默認改變?

這就是參照系的原理。我們可以認為河流是流動的,但我們完全可以假設河流是靜止的,河岸是運動的。假設可以隨意選擇,不需要事實的支持和證明。

相對論在推導狹義相對論中同性的相對性時用的前提是光速是可變的,而後面以光為參照物時,光速必須是固定的,這是壹種變換,而不是因果關系的推導。這是最令人困惑的地方。

當以光為參照物時,就會發生變化。比如我們用放大鏡看壹個物體,會覺得物體被放大了。經典物理學的解釋很容易理解。就是光被折射了,但是眼睛感受不到這種折射,所以感覺物體變大了。

而相對論則是以光為參照物,也就是坐標。光是直線傳播的,所以光的速度和方向是不變的,所以這種折射只能描述為空間的彎曲。

從這個意義上說,相對論的結論是我們的觀察,而經典物理學的結論是對觀察的解釋。

我想找出這個問題。我們來看壹下狹義相對論中時間同時性的推理過程:假設壹輛高速行駛的列車在始末同時遭遇閃電,我們在地面列車中點看到的也是同時閃電。在火車中點的觀察者將與來自前面的光反向行走,與來自後面的光方向相同。這種速度差,讓車內的觀察者先看到前面的閃光,再看到後面來的閃光。這裏用的是光速和火車速度的疊加,也就是光速是可變的。這就導致了地面觀察者看到的同時發生的事件在車上是不壹樣的。

但是,車裏的人並沒有感覺到前面來的光比後面來的光快。所以這裏的結果還是壹個觀察結果,而不是事實。如前所述,相對論的結論是觀測結果。

最重要的是狹義相對論的變換因子:我們可以更好地理解相對論的結論與觀測結果之間的關系。

上圖中,A是相對於O以速度v運動的慣性系,B是A系上的壹點。

在a點與o點重合的瞬間,壹個光子從a發射到b。

在A系統上,光子在T '時間後到達B,其路徑為ct '。在O系統上,因為光速是壹個參照物,不能改變(或者說人們感覺不到光速發生了變化),所以光子路徑是ct,A也移動了vt的距離。

三個長度之間的關系很簡單,已知勾股定理:(ct ')?+(vt)?=(ct)?

求解得到:t' = t √ (1-V?/c?) ?或者t = t'/√ (1-v?/c?)

單從公式上看,似乎T '變慢了,但從圖中會發現,無論V多快多慢,ct '都不會受到影響,而是o上觀察到的ct,現在很明顯,從觀察者的角度看,時間變慢了。其實ct沒有變化,只是觀察者測到的時間變快了,所以高速運動物體上的時間變慢了,實際上比觀察到的時間要慢。

我想現在應該明白了,相對論三觀的視角和參照系轉換並沒有太多新的內容。但是,相對論中的光速其實是可變的。說光速不變,是因為光是相對論中的壹個參考系。可以說參照物的速度是恒定的。這壹點我們應該很清楚,否則我們可能無法理解相對論。

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