广义相对论是在什么样的背景下发生的 广义相对论简介

作者:小菜 更新时间:2025-03-16 点击数:
简介:广义相对论(General Relativity) 描写物质间引力相互作用的理论。

其基础有A.于1915年完成,1916年正式发表。

这一理论首次把引力场解释成时

【菜科解读】

广义相对论(General Relativity) 描写物质间引力相互作用的理论。

其基础有A.于1915年完成,1916年正式发表。

这一理论首次把引力场解释成时空的弯曲。

概念介绍 黑洞 爱因斯坦的广义相对论理论在天体物理学中有着非常重要的应用:它直接推导出某些大质量恒星会终结为一个黑洞——时空中的某些区域发生极度的扭曲以至于连光都无法逸出;而多大质量的恒星会塌陷为黑洞则是印裔物理学家钱德拉塞卡的功劳——钱德拉塞卡极限(白矮星的质量上限)。

引力透像 有证据表明恒星质量黑洞以及超大质量黑洞是某些天体例如活动星系核和微类星体发射高强度辐射的直接成因。

光线在引力场中的偏折会形成引力透镜现象,这使得人们能够观察到处于遥远位置的同一个天体的多个成像。

引力波 广义相对论还预言了引力波的存在(爱因斯坦于1918年写的论文《论引力波》),现已被直接观测所证实。

此外,广义相对论还是现代宇宙学的膨胀宇宙模型的理论基础。

时空关系 19世纪末由于牛顿力学和(苏格兰数学家)麦克斯韦(1831~1879年)电磁理论趋于完善,一些物理学家认为“物理学的发展实际上已经结束”,但当人们运用伽利略变换解释光的传播等问题时,发现一系列尖锐矛盾,对经典时空观产生疑问。

爱因斯坦对这些问题,提出物理学中新的时空观,建立了可与光速相比拟的高速运动物体的规律,创立相对论。

狭义相对论提出两条基本原理。

(1)光速不变原理:即在任何惯性系中,真空中光速c都相同,为299,792,458m/s,与光源及观察者的运动状况无关。

(2)狭义相对性原理:是指物理学的基本定律乃至自然规律,对所有惯性参考系来说都相同。

爱因斯坦的第二种相对性理论(1916年)。

该理论认为引力是由空间——时间弯曲的几何效应(也就是,不仅考虑空间中的点之间,而是考虑在空间和时间中的点之间距离的几何)的畸变引起的,因而引力场影响时间和距离的测量。

万有引力 广义相对论:是一种关于万有引力本质的理论。

爱因斯坦曾经一度试图把万有引力定律纳入相对论的框架,几经失败后,他终于认识到,狭义相对论容纳不了万有引力定律。

于是,他将狭义相对性原理推广到广义相对性,又利用在局部惯性系中万有引力与惯性力等效的原理,建立了用弯曲时空的黎曼几何描述引力的广义相对论理论。

狭义相对论 狭义相对论与广义相对论:狭义相对论只适用于惯性系,它的时空背景是平直的四维时空,而广义相对论则适用于包括非惯性系在内的一切参考系,它的时空背景是弯曲的黎曼时空。

诞生背景 发展过程 爱因斯坦在1905年发表了一篇探讨光线在狭义相对论中,重力和加速度对其影响的论文,广义相对论的雏型就此开始形成。

1912年,爱因斯坦发表了另外一篇论文,探讨如何将重力场用几何的语言来描述。

至此,广义相对论的运动学出现了。

到了1915年, 爱因斯坦引力场方程发表了出来,整个广义相对论的动力学才终于完成。

开场方程式解 1915年后,广义相对论的发展多集中在解开场方程式上,解答的物理解释以及寻求可能的实验与观测也占了很大的一部份。

但因为场方程式是一个非线性偏微分方程,很难得出解来,所以在电脑开始应用在科学上之前,也只有少数的解被解出来而已。

其中最著名的有三个解:史瓦西解、 雷斯勒——诺斯特朗姆解、克尔解。

三大验证 在广义相对论的实验验证上,有著名的三大验证。

在水星近日点的进动中,每百年43秒的剩余进动长期无法得到解释,被广义相对论完满地解释清楚了。

光线在引力场中的弯曲,广义相对论计算的结果比牛顿理论正好大了1倍,爱丁顿和戴森的观测队利用1919年5月29日的日全食进行观测的结果,证实了广义相对论是正确的。

再就是引力红移,按照广义相对论,在引力场中的时钟要变慢,因此从恒星表面射到地球上来的光线,其光谱线会发生红移,这也在很高精度上得到了证实。

从此,广义相对论理论的正确性被得到了广泛地承认。

另外,宇宙的膨胀也创造出了广义相对论的另一场高潮。

从1922年开始,研究者们就发现场方程式所得出的解答会是一个膨胀中的宇宙,而爱因斯坦在那时自然也不相信宇宙会来涨缩,所以他便在场方程式中加入了一个宇宙常数来使场方程式可以解出一个稳定宇宙的解出来。

但是这个解有两个问题。

在理论上,一个稳定宇宙的解在数学上不是稳定。

另外在观测上,1929年,哈勃发现了宇宙其实是在膨胀的,这个实验结果使得爱因斯坦放弃了宇宙常数,并宣称这是我一生最大的错误(the biggest blunder in my career)。

但根据最近的一形超新星的观察,宇宙膨胀正在加速。

所以宇宙常数似乎有再度复活的可能性,宇宙中存在的暗能量可能就必须用宇宙常数来解释. 基本假设 简单地说,广义相对论的两个基本原理是:一,等效原理:惯性力场与引力场的动力学效应是局部不可分辨的;二,广义相对性原理:所有的物理定律在任何参考系中都取相同的形式。

随机文章伟大的英国人:塞西尔·罗德斯——商人、政治家、帝国主义者中国万里长城有多长?21196公里(俄罗斯东西跨度2倍)我是飞行员见过ufo,美国战斗机飞行员发现超速行驶的UFO希尔夫妇被外星人绑架事件,外星人绑架人类做研究/真实事件下凡神仙如何恢复法力,自我修炼/行善积德/度过情劫/死亡

红线虫是什么样子的?红线虫作用?

近日新闻上说有人在臭水沟中淘金,就是去河中的淤泥里挖红线虫,每天能挖出五十到一百斤的样子,而每斤能卖到10元左右,收入不菲。

小时候在池塘边玩耍,也经常看到红线虫,光觉得恶心,菜科网,但从来不知道它还能卖钱。

那么红线虫有什么作用,它们被卖来干啥?是吃的么?2、红线虫有什么用红线虫繁殖快、营养价值高(干物质中含粗蛋白62%,必需氨基酸总和达35%,氮回收率达98%),是许多水生动物苗种期喜食的开口饵料,更是鲟、鱼危、鲤、鲫、鳅、娃娃鱼及黄鳝等底栖鱼的主要食粮。

红线虫中适于养殖的种类有:苏氏尾鳃蚓和霍氏水蚓。

养好红线虫,可为养殖水产品提供长期稳定的优质动物饲料,降低养殖成本,提高养殖效益和养成品质。

随着名优特水产品养殖业的迅猛发展,红线虫饵料越来越受到广大养殖者的青睐。

因此,积极开发养殖水蚯蚓很有前途。

红线虫池养、田养均可,以池养产量最高,每亩年产量可达750~1000公斤,按目前市场最低价每公斤20元计产值达1.5~2万元,可获纯利0.8~1.2万元。

4、红线虫生活习性红线虫个体不大,长约100毫米,但群体产量较高。

尾鳃蚓和水丝蚓的区别是前者有尾鳃,尾部常露出泥外,随水摆动呼吸,缺氧时颤动加快;后者没有尾鳃。

红线虫喜生活在有机质丰富的微泥水域的淤泥中,一般潜伏在泥面下10厘米~25厘米处,低温时深藏于泥中。

红线虫喜暗畏光,不能在阳光下曝晒,以食泥土吸取其中的有机腐植质、细菌、藻类为生。

红线虫2个月左右性成熟,雌雄同体,异体受精,卵粒包藏在透明胶质膜构成的囊状蚓茧中。

一般一个蚓茧内含卵1~4粒,多则7粒。

生殖期每一成体可排出蚓茧2~6个。

水温在22~32℃时,孵化期一般为10~15天,人工培养的寿命约3个月。

6、红线虫危害后果#p#分页标题#e#红线虫一般生活在河水、污水中,繁殖能力随着气温升高而增强。

专家认为,红线虫不是寄生虫,吃了虽不会对人体有直接危害,但由于它本身带有的细菌及它的排泄物都能引起人的胃肠不适,导致人们出现腹泻、恶心、呕吐等症状,同时它作为水体不干净的“指示生物”,它的存在说明自来水在运送过程中的某个环节受到了有机污染。

没熟的车厘子能吃吗?车厘子不熟的时候是什么样子的

我们都知道,车厘子是每年都很受欢迎的一种水果,它含有丰富的营养成分,吃起来味道很不错,口感比较好,深受人们喜欢,很多人都会经常吃车厘子。

那么车厘子没熟能不能吃呢?下面,就快和网一起了解相关知识吧!本文目录1、没熟的车厘子能吃吗?2、车厘子不熟的时候是什么样子的3、车厘子怎么挑选车厘子不熟的时候是什么样子的成熟的车厘子颜色为鲜红色或暗红色,味道甜、多汁、略带酸味;未成熟的车厘子果皮颜色浅,多呈浅红色。

用手捏时,肉摸起来很硬,嘴的味道很硬。

有明显的涩味或酸味,对口腔有明显刺激。

切利子不耐贮藏,适宜的贮藏温度为零下1至1度,湿度不能太高,贮藏条件相对苛刻,所以贮藏时间不长。

通常情况下,新鲜车厘子冬季可存放2至3天,夏季室温下6小时内不能食用,冰箱可存放2天左右。

如果是罐装的,可以保存20多天。

车厘子怎么挑选在选择优质车厘子时,我们通常会选择口感好的新鲜车厘子。

首先,我们应该看看车厘子的形状和颜色。

它们外形规则,腹部丰满,体型大。

茎位越凹,茎越甜。

此外,还有一个规律,昼夜温差越大,水果就越甜。

因此,车厘子颜色越深越甜,黑车厘子具有较高的花青素含量,有助于抵抗体内自由基和抗衰老。

另外,果皮越新鲜,果皮越长,果实越硬,切里子的分枝连接处应无皱纹或柔软感。

否则,需要很长时间。

当然,另一种方法是试着去感受切里子的味道是否清脆甜美。

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