第1个回答 2009-04-26
呵呵,事实上真的需要你看书,不是几句话可以说的,我试试吧,不过大概就像只能给你看一部字典的封面:
相对是一种概念,空间位置和时间一切都是相对的,相对就是绝对的反义词,以前人们都认为每个人每件事都有一个统一的时空(绝对的时间和空间),就像楼主和我生活在一个时间里,和一个不同的空间位置(如果我们不是老乡的话呵呵),我们拥有同样的时间(比如共同从2008年的最后一秒进入2009年),这种时间和空间一般我们称为一个参考系,相对论却认为,每个人拥有自己的参考系,每个人有自己的时间,和别人的时间的差别取决于自己的运动状态,就是说:运动状态会产生时间的分歧,比如说2008年最后一秒你和我在同一个地方,但是我们的运动状态不同(你在散步,我在骑脚踏车),因此我们无法在“同一个时间”(事实上没有这种绝对的统一的时间)进入2009年,我们的相对运动让我们拥有了不同的时间。
既然运动不同会导致时间的分歧,那么到底会有什么结果呢,当你运动的越快(注意这里运动的含义也是相对的了)时间过的越慢,而在你的运动方向,空间会发生收缩(洛伦兹收缩),所以老阿尔伯特说:钟缓尺缩。运动速度有个上限,就是光速,任何运动不可能超过这个极限速度(1000000000000年后的法拉利也不行),如果超过了,从理论上(注意)来说,可以追上时间,即时间倒流(看看这时发身了什么:假定楼主还没来得及看泰坦尼克号的开场,打开电视时都放到了船快沉没了,你肯定一头雾水的在想“为什么那个男人会把那块救命的浮木让给这个女人”,有点遗憾的你心生一计“作超光速飞行”(如果你能的话请务必告诉我你的方法呵呵),因为比光还快,你马上就追上了屏幕曾经发出的那些光束(它们构成了电影的一个个画面),当你看到杰克在为露丝画画那个时刻屏幕里的发出光线,你就会明白,哦!原来是两个私奔者,在往下,你就会看到他们如何相识和相恋,这就好比倒带,时间倒流了!),这是狭义相对论的主要结果(注意是结果),不是全部哦,上面大家的回答你也可以看看,它还有太多丰富的内容比如质能方程(释放原子能的理论依据)。
广义相对论就是:没有所谓的什么万有引力,比如说我们绕着太阳跑,不是因为有什么力在拉着地球,而是因为物质会让空间产生弯曲,质量越大的物质,会让周围空间弯曲的越厉害,而所有物体的运动都是走测地线(就是到达“目的”最近的路),在平面上测地线是直线,但是在弯曲的空间里就不是了(这点楼主可以在地球仪上看看沿地球表面走从巴黎到好莱坞还是不是直线),所以在弯曲的空间里物体的运动变的更复杂了,它们的运动情况也正好可以反映空间的弯曲程度。
不论是狭义还是广义,这里的解释就像用一首歌来唱整个人类的历史,十分的粗浅,如果楼主真的拥有好奇心,最好认真多看几本书,主动去了解这个近代人类最伟大的思想,坚持思考哦呵呵,祝你好运!!!本回答被提问者采纳
第2个回答 2009-04-26
相对论是关于时空和引力的基本理论,主要由爱因斯坦(Albert Einstein)创立,分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。相对论的基本假设是相对性原理,即物理定律与参照系的选择无关。狭义相对论和广义相对论的区别是,前者讨论的是匀速直线运动的参照系(惯性参照系)之间的物理定律,后者则推广到具有加速度的参照系中(非惯性系),并在等效原理的假设下,广泛应用于引力场中。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学,不适用于高速运动的物体和微观领域。相对论解决了高速运动问题;量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念。狭义相对论提出于1905年,广义相对论提出于1915年。
由于牛顿定律给狭义相对论提出了困难,即任何空间位置的任何物体都要受到力的作用。因此,在整个宇宙中不存在惯性观测者。爱因斯坦为了解决这一问题又提出了广义相对论。
狭义相对论最著名的推论是质能公式,它可以用来计算核反应过程中所释放的能量,并导致了原子弹的诞生。而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞,也相继被天文观测所证实。
第3个回答 2009-05-04
汽车是运动的,树木是静止的,这样说大家都能接受,但如果反过来说树木是运动的,汽车是静止的则会有很多人说你痴人说梦。其实在物理学上这两种说法都是正确的,只是所选的参照系不同而已。这也是爱因斯坦伟大的相对论创建的基本出发点。
相对论创建的第一个假设是:所有参照系都遵循相同的物理定律。无论在地上还是在匀速行驶的汽车上,用尺子量一个木板或用秒表量一个钟摆晃动10个周期的时间,结果都是相同的。但是如果木板或钟摆在一个以一定速度驶过测量者面前的车上,重复上面的测量就会得到不同的结果。这种不同就是由所有参照系都遵循相同的物理定律造成的。
相对论创建的第二个假设是:光速在所有参照系中都是恒定的。刚一听好像和第一条假设说的是同一件事,可是仔细想想就会发现其中的奥妙。第二条假设的意思是无论你坐在飞驰的火车里还是静止的躺椅中,光速都保持恒定,和你所处的运动状态无关。原因就在于我们在处理日常物理目标的速度时得到的都是合速度。例如你驾驶一辆时速为25千米每小时的越野吉普,一位乘客以相对你10千米每小时的速度用弹弓射击前面的岩石,那么弹珠的实际运动速度就应该是35千米每小时。可是如果打开前车灯,按照常识光速是334,800,000千米每小时,加上车的运动速度,光的实际速度就应该是334,800,025千米每小时,可实际测量光速还是334,800,000千米每小时。为什么同样的参照系光和实际物体得到的结果不同呢?
要解释它首先要从速度的定义说起。单位时间内通过的距离叫做速度,即速度是距离被时间除得到的。长度收缩学说认为一个具有质量的物体在它运动方向上的测量长度是相对缩短的,达到光速时长度相应缩短为零。学说成立的基础是测量者和被测量物处于不同的参照系,且只发生在物体运动方向,不会影响和运动垂直方向的长度。也就是说当你驾驶一辆速度接近光速的汽车时,静止的观察者看到的车长远远小于它的实际车长,而高度方向没有变化。这种情况反过来说,即当你驾驶飞快的汽车通过一个门洞时,从你的角度来看这段距离要比实际距离短得多。这种情况在日常生活中经常被忽略不被注意是因为物体运动速度都很慢,长度收缩现象不明显。时间和长度一样也会随着参照系的变化而变化,这就是所谓的时间膨胀。随着运动速度的增加时间会相对变慢,一般情况下都比较微弱不易觉察,达到光速时时间会完全停止。但是这种现象也只有观察者和时钟不在同一参照系时才能发生,为了证明这一结论,两个原子钟被调节成完全相同,一个留在地球上,一个放在高速飞行的航天飞机上,当飞机降落时会发现飞机上的原子钟要比地球上的原子钟慢,慢的时间和由爱因斯坦相对论推算出来的结果相同。也就是说航天飞机上原子钟记录的时间相对地球上静止的原子钟的时间膨胀了。
理解了近光速或等光速运动时的长度和时间的变化,车头灯光速的问题就不难解释了,因为光运动和我们普通运动所涉及的距离和时间不同而已。
相对论还有一个重要的概念就是同时性,运动状态的不同会使人们观察到物体动作的先后顺序不同,例如屋子中有两盏灯,A站在两盏灯中间,B以一定速度踩着滑板向一盏灯运动正好到达中间。当两灯同时打开时A看到的现象是两灯同时亮,而B看到的却是面对他的那盏先亮,背对他的那盏后亮
第4个回答 2009-04-27
普通物理学1
一、伽利略相对性原理和经典力学时空观
惯性系:一个不受外力或外力合力为0的物体,保持静止或匀速直线运动不变,这样的参考系,叫惯性参考系,简称惯性系。
(新想法:如果认识到非贯性系力产生的原因,在进行物理实验时将此力(惯性力)一并计算,那么就与跳出非惯性系,在惯性系中实验得到一样的结论,就可以把非惯性系当成惯性系对待——这与广义相对论的相对性原理是类似的)
一切彼此作匀速直线运动的惯性系,对于描写机械运动的力学规律来说是完全等价的,在一个惯性系的“内部”所作的任何力学实验,都不能确定这一惯性系本身是在静止状态,还是在作匀速直线运动。这个原理叫力学相对性原理,或伽利略相对性原理。
牛顿说:“绝对的、真正的和数学的时间自己流逝着,并由于它的本性而均匀地、与任一外界对象无关地流逝着。”“绝对空间,就本性而言,与外界任何事物无关,而永是相同的和不动的。”(见牛顿著作《自然哲学的数学原理》)
二、狭义相对论的提出背景
在19世纪末,人们知道光速是有限的,在测量光速时发现,木星卫星发出的光,到达地球的时间是相同的,而不管地球是朝向卫星运动还是背向卫星运动。这不符合物体运动的速度叠加原理(A参照系相对于B参照系速度为v1,A上发出相对A速度为V2的物体,物体相对于B速度为V1+V2),而符合波的性质,因为当时已知的所有波都有介质,因此人们假设光也有介质,定名为“以太”,光在以太中稳定传播,所以与地球的运动无关。
由于地球并非宇宙中的特殊天体,以太应该对地球有相对运动,而著名的迈克耳孙(A.A.Michelson)和莫雷(E.W.Morley)实验证明了相对地球运动的以太不存在,也就是说,如果存在以太,以太就是对地球静止的,这里和一些人认为的证明了以太不存在,叙述上有一点点区别。
1905年,爱因斯坦提出两条假设:
1。相对性原理:物理学在一切惯性参考系中都具有相同的数学表达形式,也就是说,所有惯性系对于描述物理现象都是等价的。(够绝对的)
2。光速不变原理:在彼此相对作匀速直线运动的任一惯性参考系中,所测得的光在真空中的传播速度都是相等的。
1964年到1966年,欧洲核子中心(CERN)在质子同步加速器中作了有关光速的精密实验测量,直接验证了光速不变原理。实验结果是,在同步加速器中产生的一种介子(写法是派的0次方)以0.99975c的高速飞行,它在飞行中发生衰变,辐射出能量为6000000000eV的光子,测得光子的实验室速度仍是c。
三、狭义相对论时空观
狭义相对论为人们提出了一个不同于经典力学的时空观。按照经典力学,相对于一个惯性系来说,在不同的地点、同时发生的两个事件,相对于另一个与之作相对运动的惯性系来说,也是同时发生的。但相对论指出,同时性问题是相对的,不是绝对的。在某个惯性系中在不同地点同时发生的两个事件,到了另一个惯性系中,就不一定是同时的了。经典力学认为时空的量度不因惯性系的选择而变,也就是说,时空的量度是绝对的。相对论认为时空的量度也是相对的,不是绝对的,它们将因惯性系的选择而有所不同。所有这一切都是狭义相对论时空观的具体反映。
同时的相对性
现举一个假想实验,一列匀速运动的火车,车头和车尾分别装有两个标记A1、B1当他们分别与地面上的两个标记A、B重合时,各自发出一个闪光。在A、B的中点C和A1、B1的中点C1,各装一个接受器,C点将同时接收到两端的信号,而信号传递需要时间,在这段时间内火车向前运动了,所以C1先收到车头的信号,后收到车尾的信号。也就是说,不同的参照系没有认为两个事件都是同时发生的。“同时”有相对性。