从数学角度理解相对论(这样解释相对论)
从数学角度理解相对论(这样解释相对论)
2024-11-22 05:53:55  作者:舊人乄  网址:https://m.xinb2b.cn/sport/lck379532.html

爱因斯坦的相对论提出100多年以来,一直争论不休,有的说它对,有的说它错,还有第三类人直接说:不知道爱因斯坦在说什么东东!


其实,我也是一个外行,看了很多关于相对论的言论,从中悟到一点点东西,但是,要叫我用专业的语言来解释,我做不到。于是,我只有根据自己的理解,用我自认为通俗的语言进行了一番理解,现在分享给像我这样的读者,同时也请专业大师给予纠正。

说到相对论,就不得不说关于它的两个基本假设,一是相对性假设,二是光速不变假设。

对于第一个假设,从字面意思上体现不出它的含义。在这句话里面,最难理解的就是惯性参考系。


学过物理的都知道,描述物体的运动都要选择一个参考系,因为,相对于不同的参考系,同一个物体的运动状况是不同的。比如,我们坐在行走的火车里面,相对于火车,我们是静止的,相对于地面,我们是运动的,这里的火车和地面就是两个不同的参考系。

说白了,参考系就是一个用来做比较的物体,可以是任何我们需要做比较的东西,当然,具体研究中要根据研究的需要选择适合的参考系。那什么是惯性参考系呢?就是静止(相对静止)或者作匀速直线运动的参考系叫做惯性参考系,因为这样的参考系是不受外力作用的,只是在惯性作用下运动,故曰“惯性参考系”。

于是,相对论的第一个假设的意思就是说,在这样的惯性参考系中,对于描述一切物理过程(包括物体位置变动、电磁相互作用以及原子运动)的规律,都是等价的。就是说,这些物理定律可能在表达形式上会有所不一样,不过通过一定的转换,它们总能变成一样。


关于光速不变的假设,是爱因斯坦以麦克斯韦方程为出发点得出的一个推断,就是说,在所有参考系中光速都是c,而不会因为参考系的运动与否而发生变化。说简单一点,就是光速不会和任何速度发生叠加,包括当两束光相对前进的时候,其中一束光相对于另外一束的速度都是c,而不会像我们平常一样,当两个物体都以v的速度相对运动的时候,它们相互之间远离的速度是2v,这确实让人匪夷所思,也是大多数人不理解或者不接受相对论的一个原因。

我们就不要管这么多,就认定,不管我们是迎着光前进,还是顺着光前进,我们和光之间的相对速度永远不变。

两个假设讲完之后,就是我们狭义相对论的描述了。这里我将不再用专业的术语来描述,因为我本身也不懂,我用的都是我自己的语言。

大家都知道,在牛顿力学里面,时间,空间和质量都是绝对的,一旦研究对象确定,这些物理参数将固定不变,称为绝对时空。但是,到了爱因斯坦的相对论里面,这些参数将发生奇妙的变化,它们突然间都依赖于物体运动的速度。如果你学过初中的函数,相对论里面,你就可以将速度看做是自变量,而时间空间和质量都变成了速度的函数,它们之间的关系就是我们所说的尺缩钟慢,质量变重:




其中,β是物体运动速度与光速比值的平方。于是,和这几个量有关的所有物理规律都要发生变化。但是,它们在数学上的表达将不会发生变化,只相差一个常数而已,所以,仍然可以用牛顿力学的整套公式进行相关计算。

由此可以看出,相对论只是对牛顿力学的一个修正和扩展,并不像很多人所说的,相对论推翻了牛顿力学。牛顿力学不仅没有被推翻,在现实应用中,牛顿力学还是占据主导地位,相对论在某种程度上只是一种思维的产物,因为它描述的是告诉运动物体,什么才算是高速呢?能达到光速的百分之十左右才能算是高速,在我们平常的运动中,这样的运动基本没有,所以速度引起的所谓时空扭曲是可以忽略不计,根本用不着相对论。

  • 临沂摆摊小吃排行榜前十(临沂大哥卖接地气小吃)
  • 2024-11-22临沂大哥卖接地气小吃说到肉夹馍很多人都会想到陕西,因为肉夹馍属于陕西的特色小吃,但是现在卖肉夹馍的小摊几乎遍布全国,今天要给大家介绍的这个临沂小店,主要就是做肉夹馍的,每天都是4个人在店里面忙活,就这样排队的人还是很多每。
  • 抖音怎么和好友语音通话(抖音怎么和好友语音通话介绍)
  • 2024-11-22抖音怎么和好友语音通话介绍首先打开手机,点击并进入抖音点击下方菜单栏“消息”在列表中点击抖音好友点击右上角“视频通话”图标等待对方接听就可以进行语音通话了抖音最新上线了视频通话功能,这也是非常实用的功能。
  • 高三高效复习技巧(高考如何赢在最后一个月)
  • 2024-11-22高考如何赢在最后一个月不同科目的教师们都在强调“回归教材、回归基础”,多从以往的错题、旧题中总结答题经验考生在这一阶段要坚定信念,破除“5月定型论”,要通过重温与巩固进行知识的深化迁移,从而实现高考“质”的飞跃此外,保持良。
  • 香菇饺子馅的做法大全(香菇饺子馅怎么做)
  • 2024-11-22香菇饺子馅怎么做做法一材料:鲜香菇适量、猪肉馅适量、青菜适量、食盐适量、葱适量、姜适量、生抽适量、老抽适量、香油适量做法:香菇和青菜分别焯水,沥干水分,分别切成碎末;猪肉馅顺着一个方向先搅拌一下,可以放入适量清水,使。
  • 如何清洗墨鱼(清洗墨鱼的方法)
  • 2024-11-22清洗墨鱼的方法先将墨鱼在水里泡一会,然后清洗墨鱼的整个表面,再用手搓洗触须可以在水中抓住整个触须,另一个手抓头部,将整个内脏从头部拔出来,剥掉牙齿等部分,然后把头部的外皮剥干净,在背部沿中线划一刀,取出骨板再将可食。
  • 涩 是什么意思
  • 2024-11-22涩 是什么意思涩的意思是:味道不爽滑、使舌头感到麻木的;说话、写文章生硬、不流畅;道路险阻1、拼音:sè2、结构:左右结构3、笔顺读写:捺捺横折撇捺竖横竖横4、词性:形容词5、组词:羞涩、苦涩、晦涩、干涩、。
  • 洈水旅游风景区有住宿吗(湖北哪里适合买房养老)
  • 2024-11-22湖北哪里适合买房养老禹划九州,始于荆州古代荆州之广,令今人震撼不已,现代荆州之美,也是教我赞叹连连荆州,古称江陵、郢都,是湖北省地级市,是鄂中南地区的中心城市、长江中游交通枢纽之一全市共辖2个市辖区、4个县级市、2个县,。
  • 谁是你心目中最强的舞蹈(全都藏在气质里)
  • 2024-11-22全都藏在气质里我们都知道付出过的每一份努力,或早或晚都会有回报你走过的路,会体现在你的人生阅历上学过的舞蹈,全都藏在你的气质里!所以,学习舞蹈培养出来的气质,将成为每一位女孩人生中的财富不同的舞种,所呈现出来的气质。
  • 焦虑症的表现和症状严重了会怎样(焦虑症有哪些症状)
  • 2024-11-22焦虑症有哪些症状焦虑症可以被称作抑郁症的前期,主要表现也集中在睡眠障碍以及情绪反应上焦虑症比较常见于青壮年群体当中,这一部分人往往在生活中面临的压力巨大,同时心中有太多的情绪无法正常释放,因此就可能形成前期焦虑情绪等。
  • 砂仁焗排骨电饭锅做法(春砂仁焗排骨入选)
  • 2024-11-22春砂仁焗排骨入选近日,省商务厅公布的“粤菜名品”名单中,阳春市的“春砂仁焗排骨”榜上有名!那么阳春这道名品为何能获评“粤菜名品”呢?下面,我们就跟随记者去了解它的独到之处吧在阳春市悦华大酒店,记者看到,陈师傅正在制作。
  • 什么灵芝的功效与作用最好(一起来了解)
  • 2024-11-22一起来了解紫、赤灵灵芝的功效与作用最好,芝性味甘平,是一味补虚作用比较广泛的中药,虽然有紫芝、赤芝、青芝、黄芝、白芝、黑芝等六种之分,而在临床上入药常用的多为紫、赤两种它们均具有益气血、安心神、健脾胃之功效在临。
  • 贴砖师傅推荐大家都喜欢的灰色砖(选砖的时候挑花眼)
  • 2024-11-22选砖的时候挑花眼瓷砖样式太多,一不小心就挑花了眼,网红小白砖不太好打理各式小花砖又怕hold不住,如果你有这样的纠结,不如看看小灰砖,上墙铺地都好看先来看看小灰砖在厨房里的整体运用效果,配着白色的橱柜,显得整洁利落浅。