主要在天文学、宇宙学领域使用。
生活实际上应用,就是卫星定位。如:GPS、北斗等。根据广义相对论,地表时间比卫星时间快42微秒。根据狭义相对文艺学,地表时间比卫星慢了7微秒。综合一下,就是地表时间比卫星时间快了35微秒。(或者这样说,卫星时间比地表慢了35微秒)。不根据相对论校正的话,时间误差导致定位误差在十公里以上。
扩展资料
爱因斯坦1879年出生于德国乌尔姆市的一个犹太人家庭(父母均为犹太人)。
1900年毕业于苏黎世联邦理工学院,入瑞士国籍。1905年,获苏黎世大学哲学博士学位,爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应,因此获得1921年诺贝尔物理奖,1905年创立狭义相对论。
爱因斯坦为核能开发奠定了理论基础,开创了现代科学技术新纪元,被公认为是继伽利略、牛顿以来最伟大的物理学家。
1915年创立广义相对论。1955年4月18日去世,享年76岁。
1999年12月26日,爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。
参考资料来源:百度百科-爱因斯坦
主要在天文学、宇宙学领域使用。
生活实际上应用,就是卫星定位。如:GPS、北斗等。根据广义相对论,地表时间比卫星时间快42微秒。根据狭义相对文艺学,地表时间比卫星慢了7微秒。综合一下,就是地表时间比卫星时间快了35微秒。(或者这样说,卫星时间比地表慢了35微秒)。不根据相对论校正的话,时间误差导致定位误差在十公里以上。
拓展资料:
相对论(英语:Theory of relativity)是关于时空和引力的理论,主要由爱因斯坦创立,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革命性的变化,它们共同奠定了现代物理学的基础。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“同时的相对性”、“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。
相对论的应用
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。
全球卫星定位系统的卫星上的原子钟,对精确定位非常重要。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(-7.2 μs/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(+45.9 μs/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,确保定位准确。
全球卫星定位系统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,则全球卫星定位系统则需要更换为不同的算法方能精确定位。
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惰性电子对效应。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,原子弹的出现和著名的质能关系式(E=mc2)关系不大,而爱因斯坦本人也肯定了这一点。质能关系式只是解释原子弹威力的数学工具而已,对实作原子弹意义不大。
参考资料:百度百科-相对论
主要在天文学、宇宙学领域使用。
生活实际上应用,就是卫星定位。如:GPS、北斗等。根据广义相对论,地表时间比卫星时间快42微秒。根据狭义相对文艺学,地表时间比卫星慢了7微秒。综合一下,就是地表时间比卫星时间快了35微秒。(或者这样说,卫星时间比地表慢了35微秒)。不根据相对论校正的话,时间误差导致定位误差在十公里以上。
拓展资料:
爱因斯坦常常被称为一个孤独的人。数学想象的领域有助于把精神从纷繁的俗物中解脱出来,就这个意义而言,我认为他确实是一个孤独的人。他的哲学可以叫做一种超验的唯物论,这种哲学达到了形而上学的前沿,那里可以完全割断对自我世界的纠缠。对我来说,科学和艺术都是我们天性的表现,它们高出我们的生物学需要之上而具有终极价值。(泰戈尔评价)
爱因斯坦的理论,最初受到许多人的反对,就连当时一些著名物理学家也对这位年青人的论文表示怀疑。然而,随着科学的发展,大量的科学实验证明爱因斯坦的理论是正确的,爱因斯坦才一跃而成为世界著名的科学家,成为20世纪世界最伟大的科学家。(新华网评价)
爱因斯坦的生前不要虚荣,死后更不要哀荣。他留下遗嘱,要求不发讣告,不举行葬礼。他把自己的脑供给医学研究,身体火葬焚化,骨灰秘密的撒在不让人知道的河里,不要有坟墓也不想立碑。在把他的遗体送到火葬场火化的时候,随行的只有他最亲近的12个人,而其他人对于火化的时间和地点都不知道。(新华网评价)
爱因斯坦厉害的地方是,一方面,他知道一些数学,对于数学中很妙的地方有直觉的欣赏的能力;另一方面,他对物理中的现象也有他的近距离的了解。他跟所有人都不同的地方就在于,他既能近看,又能远看。这就好像电影中既有近距离的镜头,又有远距离的镜头;能从近处又能从远处自由地切换,那就很厉害了。大多数人都只有一个镜头,或只能从近处看,或只能从远距离看,不会自由切换。(杨振宁评价)
资料来源:百度百科:爱因斯坦
2013-12-02
现代天文学又被称作相对论天文学,那是因为整个现代天文学系统各个领域的发展都必须依靠相对论作为理论工具,主要依靠的是广义相对论。
据国家天文台研究员李竞介绍,在狭义相对论出现之前,天文学更多地集中于观测,和理论物理没有多少关系。当狭义相对论刚出来的时候,天文学家觉得这是电动力学的事,跟天文挂不上边。但到了1915年广义相对论诞生之后,由于它的表述用到了极其深奥的数学工具,绝大多数天文学家又根本看不懂它,更不用说是去理解它。这就是广义相对论出来之初和者极寡的原因所在。也因此,在1929年之前,相对论并没有对天文学的发展起到什么作用。但在1929年之前,用牛顿力学解释天文学观测结果的方法已经出现了危机。最先的阴影就是水星的进动,即天文学家用牛顿力学计算得到的水星运行轨迹和实际观测的结果不符。一开始人们以为存在一颗水内行星,甚至已经为它起好了名字“祝融星”。于是大家用望远镜去寻找它,由于旁边存在太过明亮的太阳,寻找水内行星是很艰难的一件事。天文学家为此吃尽了苦头,也没有找到这颗实际上并不存在的“祝融星”。
当爱因斯坦用他的广义相对论来对水星的运行轨迹进行计算时,他发现,由于水星的运行速度太快,已经必须考虑其相对论效应,牛顿力学已经不适应对它进行描述。相对论很好地解释了水星的进动现象。重新认识宇宙
随后爱因斯坦试着用广义相对论来考察宇宙,得到了同用牛顿力学计算完全不同的结果:当恒星的运行速度达到接近光速、相互距离达到上亿光年时,牛顿力学已经无法下手。从大尺度考察宇宙,得到的结果是宇宙不可能稳定。这远远超出了牛顿力学的计算范围。相对论得到了与牛顿力学指导下的经典宇宙观完全不同的动态宇宙进一步研究将得到令牛顿时期无法想像的一个结论:动态宇宙必然有着起源、演化和未来。也就是说,我们的宇宙和时间有一个起点,并且也不一定是永恒的。这成了20世纪、也是有史以来人类对客观世界认识的最大改变。从此,相对论和天文学中的最后一个领域——宇宙学——相结合,指导了现代天文学近百年的发展,指导了今天人类对宇宙的认识。
“今天我们观测哪颗恒星或者类星体离我们多远、谈论暗物质和暗能量、黑洞等等,所有的一切都离不开相对论。”李竞说,“爱因斯坦为我们建立了一个很好的框架,沿着他给出的道路,后世的科学家在不同的领域里进一步认识我们的这个世界
2013-12-02
物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。在现代,物理学已经成为自然科学中最基础的学科之一。因为研究目的和方法的不同,可以把物理学分为理论物理、实验物理和应用物理。
理论物理是以探索宇宙最本质的规律为目的的,其本身可分为基础理论研究和应用理论研究两大部分。公众往往把基础理论研究部分误认为是物理学本身,这是因为从古到今物理学界令人耳熟能详的大师级人物基本都来自这个领域,比如牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦、波尔、海森堡、薛定谔、霍金等。经典力学、相对论、量子力学以及目前的量子场论和超弦假说,是到目前为止人类在物理基础理论研究方面取得的最辉煌的成果。现在研究基础理论的学者们大都是在做量子场论(既与相对论相结合之后的更深入的量子理论)及在场论基础上发展起来的超弦假说。最近由于反物质以及存在争议的暗能量的出现,更是激发着从事基础理论研究的大师们酝酿着一个新的突破。而物理应用理论研究,则以物理学的基本规律、实验方法及最新成就为基础,来研究物理学应用,其目的是便于将物理基础理论研究的成果尽快转化为现实的生产力,并反过来推动物理基础理论研究的进步。现在应用理论研究与基础理论研究最大的区别是该研究停留在原子(确切地说是核外电子)的层面上,采用现有的量子理论解决问题,对更深入的粒子本质不做探讨。
实验物理和应用物理并没有明显的界限,区别只是实验出的结果应用程度大小的问题。例如,高能物理(即粒子物理)就属于实验物理,高能物理实验不是以应用为目的,而是以验证基础理论是否正确为主,并通过高能实验的某些新现象的发现来促进基础理论的发展,这个领域最重要也是最独特的实验仪器便是加速器。建造加速器需要国家投入大量的人力、物力和财力,而且在经济上很难得到回报,因此世界上除几个大国外其他国家都对它望而却步。而物理学目前两个最大的分支,即凝聚态物理和光学物理则属于应用物理,其研究对象和人类生活密切相关。凝聚态物理最早的重大成就是半导体的发现及应用,最近又有两个大名鼎鼎的热门方向,一个是“超导”,另一个是“纳米”, 凝聚态物理作为物理学最大的分支方向,它已经逐渐发展成为整个物理学的主干和中心,目前超过半数研究物理的人都在这个领域辛勤地工作着。物质世界一切能量传递的过程都是靠传递光子完成的(如果广义相对论和量子场论标准模型正确的话)。光是一切能量的载体,光速是一切速度的极限,光子可以转化为正反粒子对,也许对光的本质的研究会直接触及物质世界最深层次的奥秘。然而光学的发展却完全偏离探索光本性的方向,光学目前是物理学最接近应用领域的一个分支,因为它的应用性太强了,在实际应用中即可成为能量的载体也可成为信息的载体。激光发现的重要性丝毫不亚于半导体,它使得光学发展为仅次于凝聚态物理的物理学第二大分支,并且目前比凝聚态物理更接近实际应用。
二、改革开放前,物理学及其相关领域的成就
新中国成立之后,迅速建立起了完整的物理学教育和研究体系,在数十所大学设立物理系,物理学教育的规模和质量空前提高,还建立了几十个与物理有关的专业研究院所,从事物理学基础和应用研究。当时在国外的一大批中国物理学家,如周培源、赵忠尧、钱三强、何泽慧、王大珩、胡宁、黄昆、朱光亚等相继归来,他们和留在国内的老一辈物理学家相结合,大大增强了中国物理学队伍的实力。
本世纪50年代以前,中国现代工业基础薄弱,对于力学研究的需求并不感到特别迫切,当时的中国没有专门的力学研究机构。即便如此,仍有一些物理学、数学及工程技术等不同学科的学者进行了力学专门课题的研究。新中国建立后,在我国工业现代化和国防现代化的进程中大大推动了力学这门古老学科的蓬勃发展,在流体力学和固体力学方面取得了一些为世人公认的研究成果。
周培源是中国湍流理论研究的领头人。50年代,在均匀各向同性湍流理论的研究中,周培源和他的学生蔡树棠从分析湍流的物理本质入手,得到了最简单的均匀各向同性湍流的后期衰变运动的二元速度关联函数。在这一思路的基础上,他的学生黄永念用同样的方法,得到了均匀各向同性湍流三元速度关联函数。10年之后,这个三元速度关联函数被国外科学家的实验所证实。为了统一湍流在早期和后期衰变的模型,周培源于1975年提出了“准相似性”概念及与之相适应的条件,并与黄永念把这两个不同的相似性条件统一为一个确定解的物理条件——准相似性条件。这个条件由魏中磊等在1986年北京大学湍流实验室的实验所证实,从此国际上第一次由实验确立了从衰变初期到后期的湍流能量衰变规律的泰勒湍流微尺度扩散规律的理论结果。此外,钱伟长在润滑流体方面做过奠基性工作,谈镐生、郭永怀等物理学家也解决了一些流体力学中的关键性问题,他们都在流体力学方面做出了很大的贡献。
固体力学中理论研究和实际应用之间存在着极为密切的关系。中国力学家在固体力学的各个分支上都进行了许多研究工作。结构及其稳定性是固体力学中的重要课题,中国力学家在这方面的研究成果相应比较集中。圆薄板大挠度问题是一个典型的非线性问题,其非线性微分方程由冯·卡门在1910年提出,但长期没有找到好的求解方法。钱伟长从40年代末对此进行研究,他用解析法手算所达到的精度以及方法的巧妙都令同行赞叹而且引起国际上的重视。后来,钱伟长和他的学生叶开沅最终在80年代彻底解决了这一问题。