大伙吧 关注:12,324贴子:24,372

给大家说说那看似牛掰的相对论

只看楼主收藏回复

上下四方曰宇,古往今来曰宙——尸佼
牛顿在物理学在人类活动的“正常”范围内是非常准确的。所谓“正常”是指:其中遇到的速度远小于光速,尺寸远大于分子但又不比银河系大很多倍,引力也不比地球引力大很多倍。在这个范围之外,牛顿物理学的结论就与观测结果不一致了。但当相对论问世以后,我们才掀开宇宙的又一层神秘面纱。


来自Android客户端1楼2016-05-06 15:19回复
    开更第一大章


    来自Android客户端2楼2016-05-06 15:20
    收起回复
      1.相对论的诞生
      19世纪末,以经典力学,热力学和统计物理学,电磁场理论为主要内容的物理学形成了完整的科学体系,自然界的各种物理现象几乎无一不能用它们解释。为了庆祝新世纪的到来,在1900年的英国皇家学会新年庆祝会上,著名物理学家,享有“开尔文勋爵”称号的威廉汤姆孙,展望了新的世纪。


      来自Android客户端3楼2016-05-06 15:25
      收起回复
        他回顾了物理学在过去几百年中的发展,充满自信的宣称:科学的大厦已经基本建成,未来的物理学家只要做一些修修补补的工作就可以了。不过他也承认,“明朗的天空中还有两朵小小的,令人不安的乌云”。其中一朵乌云与黑体辐射有关,另一朵与光的速度有关。


        来自Android客户端4楼2016-05-06 15:29
        收起回复
          黑体辐射的研究催生了量子理论,而当光速问题的乌云散尽,迎来的则是相对论的曙光。物理学从此来到了一片前所未有的广阔天地。


          来自Android客户端5楼2016-05-06 15:32
          回复
            1.1经典的相对性原理
            我们在日常生活中已经看到,如果牛顿运动定律在某个参考系中成立,这个参考系就叫做惯性系,相对于一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系。


            来自Android客户端6楼2016-05-06 15:35
            收起回复
              人们可以通过观察与实验知晓物理规律。但是,早在1632年,伽利略就已经在《关于两个世界的对话》一书中指出:在一艘平稳行驶的大船里,无法通过船上得到的物理规律与地面得到的规律相比较,来判断大船是否在行驶。


              来自Android客户端7楼2016-05-06 15:38
              回复
                实际上,大家都会相信这样一个论述:力学规律在任何惯性系中都是相同的。这个论述叫做伽利略相对性原理。相对性原理可以有不同的表述。例如,还可以表述为在一个惯性参考系内进行的任何力学实验都不能判断这个惯性系是否相对于另一个惯性系做匀速直线运动;或者说,任何惯性参考系都是平权的。


                来自Android客户端8楼2016-05-06 15:42
                回复
                  1.2相对性原理与电磁规律
                  相对性原理是这样简单而自然,不到没有人去怀疑它,甚至没有人去思考它。然而,在电磁学的领域里,相对性原理遇到了麻烦,这个麻烦与光速有关。


                  来自Android客户端9楼2016-05-06 15:46
                  收起回复
                    那么,麦克斯韦的电磁理论到底对哪个惯性系参考成立?换句话说,电磁波对哪个惯性参考系的速度是C?许多物理学家通过实验和天文观测研究这个问题,1887年的迈克尔孙——莫雷实验是最著名的一个。然而,这些实验和观测都得到了一个奇怪的结果:不论光源与观察者做怎样的相对运动,光相对于观察者的速度都是一样的!


                    来自Android客户端11楼2016-05-06 15:57
                    回复
                      在令人困惑的事实面前,物理学家有两种选择:多数人力图修正现有的理论,去适应实验结果;而爱因斯坦,庞加莱等人则主张彻底摆脱“麦克斯韦电磁理论只适用于某一特殊惯性系”的观念。


                      来自Android客户端12楼2016-05-06 16:00
                      收起回复
                        1.3狭义相对论的两个基本假设
                        爱因斯坦坚信,自然界不存在特殊的惯性参考系,不论是力学规律还是电磁规律,它们对任何惯性参考系都是一样的。也就是说,相对性原理对一切自然规律都适用。这就是狭义相对论的第一个基本假设。


                        来自Android客户端13楼2016-05-06 21:05
                        回复
                          在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。


                          来自Android客户端14楼2016-05-06 21:05
                          回复
                            物体的位移,速度以及电场强度,磁感应强度等物理量有可能因为所选择参考系的不同而不同,但是它们所遵从的物理规律却是同样的。也就是说,在一切惯性参考系中物理定律的数学形式完全相同。


                            来自Android客户端15楼2016-05-06 21:08
                            回复
                              当时许多人认为宇宙中弥漫着一种叫以太的物质,麦克斯韦电磁理论是相对于以太而言的。所以以太指的就是我们所说的特殊参考系。狭义相对性原理认为没有这样的特殊参考系,实际上也就否定了以太的存在。


                              来自Android客户端16楼2016-05-06 21:25
                              回复