相對論為我們揭示了九個(gè)時(shí)空原理：引力的起源，質(zhì)能轉(zhuǎn)化關(guān)系，物理定律不變，光速恒定，光速不可超越，時(shí)間膨脹，尺縮效應(yīng)，時(shí)空連續(xù)體，引力透鏡。 今天十分淺顯的來解讀這九個(gè)原理： 1、引力的起源：  愛因斯坦之前，牛頓定律是統(tǒng)治著物體運(yùn)動(dòng)物理學(xué)，1687年牛頓認(rèn)為引力影響了宇宙內(nèi)的所有物體，地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的引力與蘋果落到地面上是一個(gè)道理，但并沒有指出引力的起源。愛因斯坦的相對論指出，引力源自時(shí)空的彎曲。太陽周圍的時(shí)空發(fā)生了扭曲，而地球則沿著測地線公轉(zhuǎn)，這也是空間中最短的路徑。 2、質(zhì)能轉(zhuǎn)化關(guān)系：  愛因斯坦的質(zhì)能方程無疑是個(gè)完美的作品，它指出了質(zhì)量和能量之間的對應(yīng)關(guān)系，讓我們明白小小的原子核為什么擁有如此巨大的能量。 3、物理定律不變：  1905年，愛因斯坦提出了兩個(gè)定律，第一個(gè)是物理定律對于任何一個(gè)觀察者而言都是不變的，即在任何一個(gè)慣性系中物理定律都是相同的，不會(huì)因?yàn)閼T性系的改變而變化。 4、光速恒定：  愛因斯坦于1905年提出的兩個(gè)著名定律的第二條定律是—光速恒定。光速恒定是愛因斯坦狹義相對論的2個(gè)基礎(chǔ)假設(shè)之一，它就像我們最初學(xué)習(xí)幾何學(xué)里的公理，是不證自明的。目前所有對光速測定值的不同都?xì)w結(jié)于儀器誤差范圍內(nèi)，沒有試驗(yàn)推翻這一假設(shè)。 5、光速不可超越：  這一條理論目前科學(xué)界有諸多質(zhì)疑，關(guān)于超光速的研究也有很多。愛因斯坦計(jì)算出的光速為每秒186,000英里，大約為每秒299338公里。根據(jù)質(zhì)能方程，我們還可以得知接近光速運(yùn)動(dòng)的物體其質(zhì)量會(huì)無限增大，所需的能量也無限大，這就是我們?yōu)槭裁礋o法進(jìn)行超光速飛行的理論瓶頸。對此，科學(xué)家開始轉(zhuǎn)變思路，從時(shí)空的構(gòu)造入手尋找超光速運(yùn)行的方法。所以說，換個(gè)思路解決問題在哪里都是很有必要。 6、時(shí)間膨脹：  時(shí)間對于每個(gè)觀察者而言都是不同的，當(dāng)觀察者的速度接近光速時(shí)，其時(shí)間的流逝就趨于緩慢，相比較靜止的觀察者而言，后者的時(shí)間流逝得更快，這種現(xiàn)象也被稱為時(shí)間膨脹。這就會(huì)導(dǎo)致以接近光速旅行的冒險(xiǎn)者回到地球后，他會(huì)發(fā)現(xiàn)身邊的人都老了，而他仍然年輕。具體請參考科幻電影《星際穿越》。 7、尺縮效應(yīng)：  根據(jù)愛因斯坦的理論還有一個(gè)有趣的現(xiàn)象，這就是尺縮效應(yīng)。當(dāng)一個(gè)物體以非?？斓乃俣冗\(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的長度會(huì)變短，沿著運(yùn)動(dòng)的方向上看，接近光速運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船似乎變短了。事實(shí)上這個(gè)現(xiàn)象對于任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體而言都存在，只不過我們無法察覺到自己的汽車是否變短而已。 8、時(shí)空連續(xù)體：  愛因斯坦認(rèn)為時(shí)間和空間是連續(xù)體，因此我們稱之為時(shí)空。在愛因斯坦的數(shù)學(xué)體系中，時(shí)空有三個(gè)維度，第四維是時(shí)間維。但隨著時(shí)空理論的前進(jìn)，玄理論科學(xué)家認(rèn)為宇宙的維度可能高達(dá)12維。 9、引力透鏡：  引力還可以產(chǎn)生引力透鏡，當(dāng)我們觀測遙遠(yuǎn)星系時(shí)，科學(xué)家就通過前景大質(zhì)量天體集群產(chǎn)生的引力透鏡觀測更加遙遠(yuǎn)的天體。 |
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