狹義相對論最主要的作用是什麼?中心內容是什麼

2021-03-04 07:54:12 字數 1597 閱讀 2616

1樓:稻子

狹義相對論建立以後,對物理學起到了巨大的推動作用。並且深入到量子力學的範圍,成為研究高速粒子不可缺少的理論,而且取得了豐碩的成果。然而在成功的背後,卻有兩個遺留下的原則性問題沒有解決。

第一個是慣性系所引起的困難。拋棄了絕對時空後,慣性系成了無法定義的概念。我們可以說慣性系是慣性定律在其中成立的參考系。

慣性定律的實質是一個不受外力的物體保持靜止或勻速直線運動的狀態。然而"不受外力"是什麼意思?只能說,不受外力是指一個物體能在慣性系中靜止或勻速直線運動。

這樣,慣性系的定義就陷入了邏輯迴圈,這樣的定義是無用的。我們總能找到非常近似的慣性系,但宇宙中卻不存在真正的慣性系,整個理論如同建築在沙灘上一般。第二個是萬有引力引起的困難。

萬有引力定律與絕對時空緊密相連,必須修正,但將其修改為洛倫茲變換下形勢不變的任何企圖都失敗了,萬有引力無法納入狹義相對論的框架。當時物理界只發現了萬有引力和電磁力兩種力,其中一種就冒出來搗亂,情況當然不會令人滿意。 愛因斯坦只用了幾個星期就建立起了狹義相對論,然而為解決這兩個困難,建立起廣義相對論卻用了整整十年時間。

為解決第一個問題,愛因斯坦乾脆取消了慣性系在理論中的特殊地位,把相對性原理推廣到非慣性系。因此第一個問題轉化為非慣性系的時空結構問題。在非慣性系中遇到的第一隻攔路虎就是慣性力。

在深入研究了慣性力後,提出了著名的等性原理,發現參考系問題有可能和引力問題一併解決。幾經曲折,愛因斯坦終於建立了完整的廣義相對論。廣義相對論讓所有物理學家大吃一驚,引力遠比想象中的複雜的多。

至今為止愛因斯坦的場方程也只得到了為數不多的幾個確定解。它那優美的數學形式至今令物理學家們歎為觀止。就在廣義相對論取得巨大成就的同時,由哥本哈根學派創立並發展的量子力學也取得了重大突破。

然而物理學家們很快發現,兩大理論並不相容,至少有一個需要修改。於是引發了那場著名的論戰:愛因斯坦vs哥本哈根學派。

直到現在爭論還沒有停止,只是越來越多的物理學家更傾向量子理論。愛因斯坦為解決這一問題耗費了後半生三十年光陰卻一無所獲。不過他的工作為物理學家們指明瞭方向:

建立包含四種作用力的超統一理論。目前學術界公認的最有希望的候選者是超弦理論與超膜理論 1.物理體系的狀態據以變化的定律,同描述這些狀態變化時所參照的座標系究竟是用兩個在互相勻速移動著的座標系中的哪一個並無關係。 2.任何光線在「靜止的」座標系中都是以確定的速度c運動著,不管這道光線是由靜止的還是運動的物體發射出來的。

」 其中第一條就是相對性原理,第二條是光速不變性(人為假定的)。整個狹義相對論就建築在這兩條基本原理上。

滿意請採納

2樓:百度使用者

牛頓的經典物理學在許多方面遇到了很多困難,這時就需要一個更加完備的理論來彌補它的缺陷。簡單的說,狹義相對論是在舊理論遇到困難時產生的對自然更加完備的解釋。人類總在追尋真理。

狹義相對論是在解釋光速的問題上產生的,實驗證明,真空中的光速是恆定的,這就違背了伽利略變換(速度不是相對的嗎,怎麼可能是恆定不變的呢?),原有的經典物理學是建立在伽利略變換下的,這時經典理論行不通了。但是原有的對稱思想還是有的,這時要有一個合適的變換來取代伽利略變換,這就洛倫茲變換。

從洛倫茲變換可以推出狹義相對論的系列公式。不過要接受狹義相對論就得放棄絕對時空觀。這就導致了這一場革命!

當相對論又來解決引力問題時就產生了廣義相對論。

狹義相對論的問題

這位朋友,我簡單說說我的看法。1,當你乘坐火箭回到地球上後,你看起來的確比你的朋友要年輕。2,在相對論框架下,提到時間,首先要明確時間的參考系。要明確是你的時間還是你朋友的時間,對於不同的參考系,時間有可能是不同的。你在火箭中旅行的過程中,你不會覺得時間過得很慢,你會感覺一切正常,因為你認為你自己是...

關於狹義相對論的一些問題,關於狹義相對論的問題

不可能,這個一定是你理解錯誤。鐘慢效應與運動方向無關,不管遠離還是靠近都是變慢。或者這本科普作者不懂相對論。至於雙生子佯謬。兩個慣性系的鐘慢效果是相互的。也就是運動過程中a發現b慢了,b發現a慢了。這個過程兩人是無法比較時間達成共識的,必須到同一點進行比較。假設a不動,而b原路返回。在b轉彎的時候這...

狹義相對論和廣義相對論是誰發明的?是什麼意思?拜託各位了

愛因斯坦 寫的 廣義相對論是 當物質的速度無限接近光速時 時間會變得非常慢 別人過了 幾十年 你才過了 幾小時 但是你的速度越接近光速 質量就越大 滿意請採納 相對論是愛因斯坦首先發現的,狹義相對論是在光速不變假設和各慣性系物理規律等價前提下,得到一組算式,解決當年光理論的問題。廣義相對論是在重力等...