各位老铁们好,相信很多人对时间相对论都不是特别的了解,因此呢,今天就来为大家分享下关于时间相对论以及宇宙相对论的问题知识,还望可以帮助大家,解决大家的一些困惑,下面一起来看看吧!
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一、时间相对论的来源是什么
1、“时间相对论”是 *** 创立的。“时间相对论”是指时间在不同速度的运动体系里,时间的流逝速度是相对的,也就是说是不一样的。在相对高速运动的体系里,时间会变得相对慢。
2、时间会变慢,在中国古代神话小说中多有述及,但这毕竟是中国神话小说中的想象。在科学中要创立时间相对论的理论却远非易事。不仅要有大量的实验数据,要有很好的数学修养和数学解析能力,更重要的是要能够跳出传统习惯造成的思维定势。时间的均匀流逝,在任何时候、任何地点都是绝对一样的,这是人们几 *** 来的思维定势,是不容置疑的。大科学家 *** 的“时间绝对论”在科学界已经 *** 了三百多年。只是到了二十世纪初, *** 向世人推出时间相对论,“时间绝对论”的思维定势才遭到质疑,直至被打破。 *** 的时间相对论从此成为人类科学史上又一伟大的科技成果。
3、 *** 的相对论推出,世界为之轰动,就像当年 *** 发现地球绕太阳转的日心说一样。所谓轰动,大多数人难以想象、难于理解。结果招来了众人的非议,许多物理学家和哲学家对 *** 的相对论进行了激烈的批驳和无情的嘲讽,他们指责 *** 的真知灼见是“违背科学常识”、“很不严肃的标新立异”、是在“玩弄数学游戏”。后来甚至发展到诽谤,漫骂。1 *** 0年2月12日,柏林大学的一些 *** 在 *** 讲课时蓄意捣乱, *** *** 退出课堂,忿然离校。这还不算,就在相对论发表25年后的1931年,还有人出版了一本书《一百个反对 *** 的人》。书中罗列了100名学者、专家反对 *** 的相对论。 *** 知道后坦然相对,调侃道:“既然这个理论是错误的,只需要一名专家反驳就足够了。”
4、让我们看看 *** 是怎样推导出时间相对论的:
5、在匀速前进的火车里有一乘客在车厢里向上抛一个小球,此时,尽管火车在以每小时60公里的速度匀速前进,但是,列车内的乘客看到的小球是垂直上下运动的。此时,列车外如果有一个站立的 *** 看到列车内的人上抛小球的情况,他看到的小球上下运动的现象和列车内的乘客看到小球上下运动的现象是不同的。小球的上抛点和下落点,列车内的人看到小球是在同一地方,而列车外的人看到小球上抛和下落在不同的地方;列车内的人看到小球上下运动的轨迹是一条垂直线,列车外的人看到小球上下运动的轨迹是一条呈∧形的折线,。
6、当我们把这样的实验设想在高速运动的宇航飞船里,上下运动的不是小球,而是光信号。在宇航飞船舱底的地板上垂直于舱顶的天花板向上发射一束光信号,舱顶的天花板上接收光信号的是一面镜子。这时飞船舱里的宇航员看到的光线是从镜子里垂直向下反射的,而一个飞船舱外的静止观察者看到的光线和宇航员看到的光线是不一样的,和上述前进中的列车内的小球上下运动轨迹一样,光的运动是上下运动和向前运动的合成,他看到的飞船舱内发射和反射的光线是呈∧形的,即光从舱底到舱顶走的是一条斜线,而不是垂直上下的垂线。我们都知道,在直角三角形中斜边总是长于直角边,这就是说,对于飞船舱外静止的观察者来说光在高速运动的宇航飞船里走的路程要长一些。光信号的速度等于光走过的路程除以所用的时间。显然,要么是光在飞船里走的速度相对慢些,要么是时间在飞船里流逝的速度相对慢些。 *** 的结论是时间在高速运动的 *** 里走得慢些。这就是 *** 的时间相对论。
7、 *** 的科学相对论是建筑在两个前提的基础上的,之一个前提是:匀速直线运动对物理现象不产生任何影响,这个原理对中 *** 来说都能理解。上面提到的火车上抛小球的例子已说明了火车的匀速运动没有影响到小球上下运动。第二个前提是:光的速度是恒定的,光的速度是2997 *** .458公里/秒。上述两个前提都是在经典物理学中被证实的。在这两个前提下,只能是时间在高速运动的宇航飞船里变慢了,这就是 *** 的结论。时间相对论就这样诞生了。
8、按照 *** 的结论,在一个高速运动的 *** 里,时钟会走得相对慢些,宇航员的心跳也变慢些,身体内的生物化学过程也会变慢些,原子中的电子振荡频率也会变得慢些,所有的物理过程都会变得慢些。因此,时间本身也会变得慢些。高速运动的 *** 速度越快,时间则走得越慢。如果高速运动 *** 的速度达到光的速度,那么, *** 内时间将趋于停止,所有的物理过程变化将会变得无限长。
9、 *** 成名后,很多国家邀请他去讲学,中国的北京大学也曾邀请过。有的文章说 *** 没有来过中国,错了,他不但来过,而且来过二次,是偕夫人一起来的,但不是原来与北京大学校长蔡元培约定的北京,而是上海。之一次是他去日本讲学途经上海,时间是1 *** 2年11月13日。他获得1 *** 1年度 *** 也是瑞典驻沪领事在这时正式通知他的。第二次到上海是在1 *** 2年的年底,他从日本讲学结束后乘船到上海。1 *** 3年元旦,他出席了旅居上海的犹太人举办的茶话会,下午应在沪犹太青年会的邀请,在上海工部局礼堂(今汉口路193号)演讲相对论,在沪的犹太人对他们民族的杰出科学家表示极大的热情。可惜的是, *** 未来时,国人望穿秋水盼爱翁, *** 来了上海,中国科技界、学术界却未见动静,这真是一个难解的谜。
二、 *** 的广义相对论中时间之差是如何证明的急求
1、v=at,物体由静止开始加速度运动时,加速度与速度的关系。
2、在相对论中,把这两个公式都变换一下:
3、a=F/m;引力公式:加速度是单位质量所受的引力,即引力场强度的值。
4、t=v/a:时间公式:时间是引力场强度的函数,与引力场强度成反比。
5、注意:在相对论中。速度描述是两个质点之间的距离变化快慢的物理量,单独一个物体没有速度,只有一个相对光的速度c,所以这里的v是光速所以应该写成t=c/a
6、显然,引力场强度越大则时间越慢。
7、当引力场强度是0时(人们把宇宙中引力强度是0的地方叫虫洞),时间无限快。
8、当引力场强度为∞时(人们把宇宙中引力无限大的地方叫奇点),时间静止。
9、在相对论中,时间不是恒定不变的,而是因不同的加速度(或所在的引力场强度)不同而变化的。
10、所以宇航员的手表会因为发射和返回时的强大加速度而变慢。
11、注意:很多人都把狭义相对论的t'=t×√(1-v²/c²)当作时间变化的原因或根据,其实是理解错误。
12、狭义相对论仅仅是两个惯 *** 系之间测量值的修正。并不改变任何事物。
13、就像我们测量远处的物体(比如照相)得到的尺寸会变小一样,需要乘上一定的因数修正这个测量值,而在多远测量那个物体对那个物体没有任何影响。不会因为在远处测量,那个物体就变大了。
14、t'=t×√(1-v²/c²)
15、两边同平方:t'²=t²-(vt)²/c²
16、两边乘c²得:(ct')²=(ct)²-(vt)²
17、两边加(vt)²:(ct')²+(vt)²=(ct)²
18、这个公式非常熟悉,就是勾股定理:A²+B²=C²
19、A相对O以速度v匀速直线运动。B是A上的一点。当A和O重合的刹那,一光子从A射向B。
20、在A看,光子的路程是ct',在O看,光子的路程是ct,并且在t时间内A *** 移动了vt距离。
21、(注意:为了能看清,图中的vt比较长,实际上vt非常短,ct与ct'非常接近,vt与ct的比值就是v/c)
22、显然三者的关系就是勾股定理。(ct')²+(vt)²=(ct)²
23、两边减(vt)²得:(ct')²=(ct)²-(vt)²
24、两边除以c²得:t'²=t²-(vt)²/c²
25、两边 *** 方得:t'=t×√(1-v²/c²)
26、从图上看得出来,无论v是多少,受影响的仅仅是O上的测量值ct,对于A *** 来说ct'没有任何变化。
27、这也证明了,测量不会改变事物本身。一个物体的状态和尺寸、时间等,一有没有人测量无关,与测量者得到什么结果无关。洛伦兹变换只解决了测量值的修正问题,并不改变时间和尺寸。
三、 *** 相对论里的时间与空间的关系
相对论认为超光速可以让时光倒流,因为空间是静止的,有了时间维度之后我们周围的一切才能动起来,而时空穿梭则需要找到两个时空的临界点。
“时间”内涵是无尽永前;外延是各时刻顺序或各有限时段长短的测量数值。“空间”内涵是 *** 永在,外延是各有限部份空间相对位置或大小的测量数值。
由于 *** 定义的时间是通过光传递过来的远处的钟示数,因此时间和光挂钩,和光速、距离纠缠不清。这个时间是主观时间,不是各参照系公用时间,不能用于以更高速度(或更低速度)校准时间的条件下。
由 *** 创立,依其研究对象的不同可分为狭义相对论和广义相对论。相对论和量子力学的提出给物理学带来了 *** *** 的变化,它们共同奠定了现代物理学的基础。相对论极大地改变了人类对宇宙和自然的“常识 *** ”观念,提出了“同时的相对 *** ”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。
不过近年来,人们对于物理理论的分类有了一种新的认识——以其理论是否是决定论的来划分经典与非经典的物理学,即“非经典的=量子的”。在这个意义下,相对论仍然是一种经典的理论。
相对论主要在两个方面有用:一是高速运动(与光速可比拟的高速),一是强引力场。
在医院的放射治疗部,多数设有一台粒子加速器,产生高能粒子来制造同位素,作治疗或造影之用。氟代脱氧葡萄糖的合成便是一个经典例子。由于粒子运动的速度相当接近光速(0.9c-0.9999c),故粒子加速器的设计和使用必须考虑相对论效应。
全球 *** *** 的卫星上的原子钟,对精确 *** 非常重要。这些时钟同时受狭义相对论因高速运动而导致的时间变慢(-7.2μs/日),和广义相对论因较(地面物件)承受着较弱的重力场而导致时间变快效应(+45.9μs/日)影响。相对论的净效应是那些时钟较地面的时钟运行的为快。故此,这些卫星的软件需要计算和抵消一切的相对论效应,确保 *** 准确。
全球 *** *** 的算法本身便是基于光速不变原理的,若光速不变原理不成立,则全球 *** *** 则需要更换为不同的算法方能精确 *** 。
过渡金属如铂的内层电子,运行速度极快,相对论效应不可忽略。在设计或研究新型的催化剂时,便需要考虑相对论对电子轨态能级的影响。
同理,相对论亦可解释铅的6s惰 *** 电子对效应。这个效应可以解释为何某些化学电池有着较高的能量密度,为设计更轻巧的电池提供理论根据。相对论也可以解释为何水银在常温下是液体,而其他金属却不是。
由广义相对论推导出来的重力透镜效应,让天文学家可以观察到黑洞和不发射电磁波的暗物质,和评估质量在太空的分布状况。
值得一提的是, *** 的出现和著名的质能关系式(E=mc2)关系不大,而 *** 本 *** 肯定了这一点。质能关系式只是解释 *** 威力的数学工具而已,对实作 *** 意义不大。
参考资料:百度百科- *** 相对论
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