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现代物理学的两大支柱,经典物理学三大支柱

  • 物理
  • 2024-03-19

现代物理学的两大支柱?那么,现代物理学的两大支柱?一起来了解一下吧。

现代高科技的三大支柱

广义的相对论是指相对概念的论述,最常见的相对概念是大-小、多-少,相对于1,10是多的,相对于100,10是少的。通常所说的相对论,特指爱因斯坦相对论。 相对论的产生,全部是由特定的人从特定的角度去论述问题,而全面的论述问题,无论何人,都会同意,就是客观论述就是科学规律,因此科学不存在相对论。 爱因斯坦相对论本是用来解释运动速度接近测量速度时会发生什么现象的。因速度是相对的,因此各种测量速度,都有相对接近的情况出现,所以相对论应有更广泛的使用范围。 爱因斯坦的相对论是为解释接近光速高速运动的粒子,运动规律不符合牛顿定律,而符合洛伦兹规律的原因而发现。 为此他做了两条假设:不同参照系的运动规律,存在相同的数学形式;光速在不同参照系中相同。 狭义相对论讲惯性系中存在相对论效应。 爱因斯坦由算式推导出钟慢、尺缩、空间弯曲等结果,与传统定义不同。 但是今天,我们发现光的粒子说不象爱因斯坦时代那么牢固,很多现象,用波的规律都可解释,爱因斯坦的假设也不具有普遍规律,按照现在的发现,可以有一个适应性更广的相对论且与所有理论兼容,其推导仅需要对原相对论做一点修正,不需要进行推导假设。 当钟以接近声速远离时,由于声音传递需要时间,听到的钟声比本地的钟慢,当钟以接近光速远离,由于光传递需要时间,看到的钟比本地的钟慢,这才是爱因斯坦计算出的钟慢效应的本质。 光是纯粹的波,相对论效应只是测量效应,由于测量速度而引入的效应。爱因斯坦的相对论是需要修正的相对论。 爱因斯坦推导相对论时,根本没有排除这个效果,他的推导存在一个巨大的漏洞!因此说爱因斯坦的理论是需要修正的理论。

近代物理的两大支柱

狭义相对论的思想可以概括为两个基本原理相对性原理光速不变原理


狭义相对论的理论核心用洛伦兹变换描述和换算


狭义相对论有三个效应尺短时缓同时性的相对性


狭义相对论还有一些其他的结论运动质量变大速度相加定理质能转换关系能量-动能关系作用的信号与最大传播速度因果律等


狭义相对论适用于讨论高速运动的物体在低速情况下将回到牛顿经典力学


狭义相对论经受了多方面的实验验证已成为现代物理学的主要理论基础他对经典物理和量子理论的进一步发展具有极其重要的作用尤其是对基本粒子理论的探索和对宇宙奥秘的研究更是不可缺少


广义相对论是引力的度规理论,其核心是爱因斯坦场方程。场方程描述的是用四维半黎曼流形所描述的时空几何学,与处在时空中物质的能量-动量张量之间的关系。经典力学中由引力引起的现象(例如自由落体、星体轨道运动、航天器轨道等),在广义相对论中对应着在弯曲时空中的惯性运动,即没有所谓外来的引力使得物体的运动偏离它们原本的自然直线运动路径。引力本身是时空属性的几何学改变,使处在其中的物体沿着时空中最短的路径作惯性运动;而反过来时空的曲率是由处在时空中的物质的能量-动量张量改变的。用约翰·惠勒的话来解释说:时空告诉物体如何运动,物体告诉时空如何弯曲


广义相对论用一个对称的二阶张量替换了经典力学中的引力标量势,不过后者在某些极限情形下会退化为前者。在弱引力场并且速度远小于光速的前提下,相对论的结果和牛顿经典理论的结果是重合的


广义相对论是用张量表示的,这是其广义协变性的体现:广义相对论的定律——以及在广义相对论框架中得到的物理定律——在所有参考系中具有相同的形式。并且,广义相对论本身并不包含任何不变的几何背景结构,这使得它能够满足更严格的广义相对性原理:物理定律的形式在所有的观察者看来都是相同的而广义相对论认为在局部由于有等效原理的要求,时空是闵可夫斯基性的,物理定律具有局部洛伦兹不变性


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现代物理学为什么停滞了

相对论是关于物质运动与时间空间关系的理论。它是现代物理学的理论基础之一。相对论是本世纪初由爱因斯坦等在总结实验事实(如迈克耳孙—莫雷实验)的基础上所建立和发展。分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。相对论的基本假设是光速不变原理,相对性原理和等效原理。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。
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现代物理学的两大乌云

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相对论和量子理论突破了经典物理学的绝对时空观念,将人类的视野从日常所见的物理现象扩大到宏观的宇宙世界和微观的粒子世界,奠定了现代物理学发展的基础,成为现代物理学的两大支柱。

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