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狭义相对论和广义相对论内容是什么??
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2016-04-28 · 知道合伙人教育行家
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一、狭义相对论
狭义相对论是物理学中讨论时间与空间的一门学科。它由阿尔伯特·爱因斯坦在洛伦兹等人的工作基础上,于1905年提出。它的提出基于两个假设:相对性原理与光速不变原理。
相对性原理指所有物理学定律在惯性系中都有相同的表达形式。
光速不变原理指在所有惯性系中,真空中的光速c具有相同的值,不论观察者或光源的速度。电磁学的麦克斯韦方程组可以证明这个假设。此假设亦符合第一个假设。如果光速不是常数,便违反了相对性原理。
狭义相对论的结论:速度的上限是c;时间膨胀;质能等价E = mc²。
二、广义相对论
广义相对论是阿尔伯特·爱因斯坦于1915年发表的用几何语言描述的引力理论(发表于《普鲁士科学院会议报告》1915年,778-786),它代表了现代物理学中引力理论研究的最高水平。广义相对论将经典的牛顿万有引力定律包含在狭义相对论的框架中,并在此基础上应用等效原理而建立。在广义相对论中,引力被描述为时空的一种几何属性(曲率);而这种时空曲率与处于时空中的物质与辐射的能量-动量张量直接相联系,其联系方式即是爱因斯坦的引力场方程(一个二阶非线性偏微分方程组)。
从广义相对论得到的有关预言和经典物理中的对应预言非常不相同,尤其是有关时间流逝、空间几何、自由落体的运动以及光的传播等问题,例如引力场内的时间膨胀、光的引力红移和引力时间延迟效应。广义相对论的预言至今为止已经通过了所有观测和实验的验证——虽说广义相对论并非当今描述引力的唯一理论,它却是能够与实验数据相符合的最简洁的理论。不过,仍然有一些问题至今未能解决,典型的即是如何将广义相对论和量子物理的定律统一起来,从而建立一个完备并且自洽的量子引力理论。
狭义相对论是物理学中讨论时间与空间的一门学科。它由阿尔伯特·爱因斯坦在洛伦兹等人的工作基础上,于1905年提出。它的提出基于两个假设:相对性原理与光速不变原理。
相对性原理指所有物理学定律在惯性系中都有相同的表达形式。
光速不变原理指在所有惯性系中,真空中的光速c具有相同的值,不论观察者或光源的速度。电磁学的麦克斯韦方程组可以证明这个假设。此假设亦符合第一个假设。如果光速不是常数,便违反了相对性原理。
狭义相对论的结论:速度的上限是c;时间膨胀;质能等价E = mc²。
二、广义相对论
广义相对论是阿尔伯特·爱因斯坦于1915年发表的用几何语言描述的引力理论(发表于《普鲁士科学院会议报告》1915年,778-786),它代表了现代物理学中引力理论研究的最高水平。广义相对论将经典的牛顿万有引力定律包含在狭义相对论的框架中,并在此基础上应用等效原理而建立。在广义相对论中,引力被描述为时空的一种几何属性(曲率);而这种时空曲率与处于时空中的物质与辐射的能量-动量张量直接相联系,其联系方式即是爱因斯坦的引力场方程(一个二阶非线性偏微分方程组)。
从广义相对论得到的有关预言和经典物理中的对应预言非常不相同,尤其是有关时间流逝、空间几何、自由落体的运动以及光的传播等问题,例如引力场内的时间膨胀、光的引力红移和引力时间延迟效应。广义相对论的预言至今为止已经通过了所有观测和实验的验证——虽说广义相对论并非当今描述引力的唯一理论,它却是能够与实验数据相符合的最简洁的理论。不过,仍然有一些问题至今未能解决,典型的即是如何将广义相对论和量子物理的定律统一起来,从而建立一个完备并且自洽的量子引力理论。
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