相對(duì)論淺談 - 科學(xué)技術(shù)大學(xué)

1、相對(duì)論淺談,PB06203143 楊闿祎,狹義相對(duì)論,狹義相對(duì)論(Special Relativity)是主要由愛(ài)因斯坦創(chuàng)立的時(shí)空理論，是對(duì)牛頓時(shí)空觀的改造。狹義相對(duì)論變革了從牛頓以來(lái)形成的時(shí)空概念，提示了時(shí)間與空間的統(tǒng)一性和相對(duì)性，建立了新的時(shí)空觀。廣義相對(duì)論把相對(duì)原理推廣到非慣性參照系和彎曲空間，從而建立了新的引力理論。,狹義相對(duì)論的兩條原理 1905年，愛(ài)因斯坦發(fā)表了狹義相對(duì)論的奠基性論文《論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》。關(guān)于狹義相

2、對(duì)論的基本原理，他寫(xiě)道： “下面的考慮是以相對(duì)性原理和光速不變?cè)頌橐罁?jù)的，這兩條原理我們規(guī)定如下： 　　1．物理體系的狀態(tài)據(jù)以變化的定律，同描述這些狀態(tài)變化時(shí)所參照的坐標(biāo)系究竟是用兩個(gè)在互相勻速移動(dòng)著的坐標(biāo)系中的哪一個(gè)并無(wú)關(guān)系。,2．任何光線在“靜止的”坐標(biāo)系中都是以確定的速度c運(yùn)動(dòng)著，不管這道光線是由靜止的還是運(yùn)動(dòng)的物體發(fā)射出來(lái)的?！?　　其中第一條就是性原理，第二條是光速不變性。整個(gè)狹義相對(duì)論就建筑在這兩條基本原理上。 　　

3、愛(ài)因斯坦的哲學(xué)觀念是,自然界應(yīng)當(dāng)是和諧而簡(jiǎn)單的。的確，他的理論常有一種引人注目的特色：出于簡(jiǎn)單而歸于深?yuàn)W。狹義相對(duì)論就是具有這種特色的一個(gè)體系。狹義相對(duì)論的兩條基本原理似乎是并不難接受的“簡(jiǎn)單事實(shí)”，然而它們的推論卻根本地改變了牛頓以來(lái)物理學(xué)的根基。,彎曲時(shí)空,黑洞,黑洞是密度超大的星球,吸納一切,光也逃不了根據(jù)廣義相對(duì)論，引力越強(qiáng)，時(shí)間越慢。引力越小，時(shí)間越快。我們的地球因?yàn)橘|(zhì)量較小，從一個(gè)地方到另一個(gè)地方，引力變化不大，所以時(shí)間差

4、距也不大。比如說(shuō)，喜馬拉雅山的頂部和山底只差幾千億之一秒。黑洞因?yàn)橘|(zhì)量巨大，從一個(gè)地方到另一個(gè)地方，引力變化非常巨大，所以時(shí)間差距也巨大。如果喜馬拉亞山處在黑洞周?chē)?dāng)一群登山運(yùn)動(dòng)員從山底出發(fā)，比如說(shuō)他們所處的時(shí)間是2005年。當(dāng)他們登頂后，他們發(fā)現(xiàn)山頂?shù)臅r(shí)間是2000年。,黑洞的產(chǎn)生過(guò)程類(lèi)似于中子星的產(chǎn)生過(guò)程；恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收縮，發(fā)生強(qiáng)力爆炸。當(dāng)核心中所有的物質(zhì)都變成中子時(shí)收縮過(guò)程立即停止，被壓縮成一個(gè)密實(shí)的星球。

5、,首先，考慮時(shí)間（空間的三維是長(zhǎng)、寬、高）是現(xiàn)實(shí)世界中的第四維其次，考慮時(shí)空是一張巨大的繃緊了的體操表演用的彈簧床的床面。,質(zhì)量使時(shí)空彎曲。我們不妨在彈簧床的床面上放一塊大石頭來(lái)說(shuō)明這一情景：石頭的重量使得繃緊了的床面稍微下沉了一些，雖然彈簧床面基本上仍舊是平整的，但其中央仍稍有下凹。如果在彈簧床中央放置更多的石塊，則將產(chǎn)生更大的效果，使床面下沉得更多。事實(shí)上，石頭越多，彈簧床面彎曲得越厲害。,蟲(chóng)洞,60多年前，阿爾伯特·

6、愛(ài)因斯坦提出了“蟲(chóng)洞”理論。那么，“蟲(chóng)洞”是什么呢？簡(jiǎn)單地說(shuō)，“蟲(chóng)洞”是連接宇宙遙遠(yuǎn)區(qū)域間的時(shí)空細(xì)管。它可以把平行宇宙和嬰兒宇宙連接起來(lái)，并提供時(shí)間旅行的可能性。 早在20世紀(jì)50年代，已有科學(xué)家對(duì)“蟲(chóng)洞”作過(guò)研究，由于當(dāng)時(shí)歷史條件所限，一些物理學(xué)家認(rèn)為，理論上也許可以使用“蟲(chóng)洞”，但“蟲(chóng)洞”的引力過(guò)大，會(huì)毀滅所有進(jìn)入的東西，因此不可能用在宇宙航行上。,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的研究發(fā)現(xiàn)，“蟲(chóng)洞”的超強(qiáng)

7、力場(chǎng)可以通過(guò)“負(fù)質(zhì)量”來(lái)中和，達(dá)到穩(wěn)定“蟲(chóng)洞”能量場(chǎng)的作用。科學(xué)家認(rèn)為，相對(duì)于產(chǎn)生能量的“正物質(zhì)”，“反物質(zhì)”也擁有“負(fù)質(zhì)量”，可以吸去周?chē)心芰?。像“蟲(chóng)洞”一樣，“負(fù)質(zhì)量”也曾被認(rèn)為只存在于理論之中。不過(guò)，目前世界上的許多實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成功地證明了“負(fù)質(zhì)量”能存在于現(xiàn)實(shí)世界，并且通過(guò)航天器在太空中捕捉到了微量的“負(fù)質(zhì)量”。,旋轉(zhuǎn)的或帶有電荷的黑洞內(nèi)部連接一個(gè)相應(yīng)的白洞，你可以跳進(jìn)黑洞而從白洞中跳出來(lái)。這樣的黑洞和白洞的組合叫做蟲(chóng)洞。,白

8、洞有可能離黑洞十分遠(yuǎn)；實(shí)際上它甚至有可能在一個(gè)“不同的宇宙”--那就是，一個(gè)時(shí)空區(qū)域，除了蟲(chóng)洞本身，完全和我們?cè)诘膮^(qū)域沒(méi)有連接。一個(gè)位置方便的蟲(chóng)洞會(huì)給我們一個(gè)方便和快捷的方法去旅行很長(zhǎng)一段距離，甚至旅行到另一個(gè)宇宙。,蟲(chóng)洞有幾種說(shuō)法,一是空間的隧道，就像一個(gè)球，你要沿球面走就遠(yuǎn)了但如果你走的是球里的一條直徑就近了，蟲(chóng)洞就是直徑 二是黑洞與白洞的聯(lián)系,三是時(shí)間隧道，根據(jù)愛(ài)因斯坦所說(shuō)的你 可以進(jìn)行時(shí)間旅行，但你只能看，就像看電影，卻無(wú)法