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。

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成吉思汗为什么要横扫欧亚大陆 真相是在什么地方

大家应该不陌生,他在古代的时候非常的有影响力,他管理的蒙铁不但子亚洲范围内非常出名,就连在世界的范围中也是非常知名,但就是这样的一支王者之师,竟然有人不知道蒙古帝国的事迹,把他们给小看了,最终制造了一场大祸。

成吉思汗为何横扫欧亚大陆?原因很简单只为追杀一个人。

成吉思汗在统一的大业当中,做出了很多经典的事迹,这些事迹无不在我们脑海中留下了很深的印象,虽然我们不生活中在那个时代但我们通过史书的记载以及很多影视作品,同样也能被蒙古帝国的气势所折服,下面我说的这件事,就能充分的表现出成吉思汗的性格特点,以及他横扫欧洲大陆的原因了。

古代蒙古帝国为了横扫欧亚大陆的一个出发点,其实是一件非常小的事情造成的。

蒙古帝想要开通通往西方的商业要道,于是就派出了一个贸易团队前去谈判,但是在经过花刺子摸王国的时候,贸易团队竟然被抢夺了,这让成吉思汗非常的生气,当时成吉思汗正忙着在攻打金国,没有时间去处理这件事情,他就派出了一个使者来到花剌子模王国,希望能够讨要一个说法,但是花刺子模王国的国王不知道蒙古大军的实力,认为蒙古帝国的实力非常一般,就把成吉思汗派出的使者给杀害了,这一点彻底激怒了成吉思汗。

成吉思汗在击败了金国之后,立马开始了自己征西的征讨当中,成吉思汗的大军在这一段路途中披荆斩棘,所到着之处都必须被成吉思汗给收复,整个欧洲大陆被成吉思汗的大军给震撼到了,花刺子模王国看到了蒙古大军的实力之后,心中非常的害怕,国王直接被吓死了。

他的儿子也落荒而逃,成吉思汗把所有的气都撒到了他的儿子身上,一路追赶。

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威震逍遥津的张辽到底发生了什么 他做了什么样的决定

小编要讲的是,大家都知道这名人物,所以也应该知道他的身边有这样一位将士,他的名字就叫做。

说起张辽不禁想起当年他的威名传遍了逍遥津。

不过,当年到底是发生了什么呢?他又做了什么样的决定呢?今天小编就来为大家讲一讲,重现一下当年的故事情节吧。

话说当初曹操平定汉中以后,就在汗中调理休整。

这个时候,诸葛亮就建议刘备趁着曹操现在派张辽守着合淝,可把荆州的三个郡还给东吴,并用荆州其他州郡作为诱饵,让去攻打曹操,这样的话西川就安全了。

刘备一听觉得很有道理,于是就派使者去江东。

所以说啊,我们有些时候应该适时的舍弃一些东西来换取更大的东西,才可以长久生存。

目光应该像诸葛亮一样放得长远一些才行。

孙权听了以后,觉得对自己十分有利,所以就答应了。

派了吕蒙、甘宁两位大将作为先锋,然后自己亲自率领大军出征了。

孙权的军队渡过了长江来到了皖城下,孙权听取了吕蒙的建议,趁着这个时候孙家士兵士气正足的时候直接攻打皖城,果然取得了胜利,占据了这块地方。

接着他们就又去攻打合淝,这个地方呢就是由我们今天的主人公,张辽来把守的。

张辽这个时候还在为丢失了皖城不高兴呢,就又听到了孙权过来攻打的消息,所以十分头疼。

正当苦苦思考该如何怎么办的时候,曹操派人送来了一个小匣子,上面还写着敌人进攻的时候才可以打开。

正在这一天,孙权带领着十万大军就过来了,于是张辽就赶紧打开匣子看了字条,上边写着,孙权兵到了以后,张辽、出去应战,守城。

张辽认为这个时候必须要奋力拼杀,挫敌方锐气,才能稳住城中将士的军心。

但是,李典和张辽平时不和,所以听了张辽的话也不说什么。

张辽见两个人没有什么反应于是,就决定自己一个人出城,要和孙权。

讲到这里,我们就知道了,这便是张辽做的决定了,在面对与自己不和的将士,还有只顾自己安危的同伴,他抱着必死的心态决定出去与敌人战斗。

这究竟得需要多大的勇气,需要多么英勇的气概。

他这种不惧怕强大敌人的精神,以及顾全大局的做法,还有自己这种将自己的生死放在国家大事之后的决心,都是值得我们赞扬并学习的。

你们觉得呢?你们有没有被张辽这种英勇无畏的气魄给感动震撼到。

难怪后来他的名字威震四方。

我们接着往下讲,这个时候,李典也是佩服张辽这种舍己为国的精神,所以觉得自己也不应该因公废私,就表示自己愿意听从张辽的一切安排。

于是,两人激动地握住彼此的手,分别分派了任务。

让李典另一队军马在逍遥津的北面埋伏,等到孙权他们的军队杀过来的时候,把小师桥给砍断,然后他和乐进负责从正面进行进攻。

第二天,他们几个,十分英勇的与孙权的军队做着激烈的斗争。

并且丝毫不顾及之前的隔阂,在这个时候一心为国家奋战。

最后,打退了孙权。

从这一点,小编觉得这个叫做李典的大将也是一位十分优秀的将士,在面对国家大事之前,他可以不计较之前的隔阂,愿意放下恩怨听从之前自己不服的人的指挥安排。

这也是十分难得的。

所以,他们两个都是曹操手中难得的大将。

小编觉得,故事讲完以后,这个张辽他不仅可以在危难之际放下个人恩怨,不计前嫌,而且还可以冷静沉着的思考对策。

这些都在显示着张辽的英勇神武聪明机智。

并且,他还在国家危难之际,愿意舍己为国,这种大无畏的精神真的是值得我们敬仰学习的。

你们觉得呢?所以说,我们应该向张辽学习,学习他这种在大事面前在团体面前顾全大局的精神,在紧急关头不计前嫌的大度。

还有他那大无畏,可以为了集体大家的利益,牺牲自己的做法,奉献自己的力量。

这些都是需要我们一生学习的榜样,需要我们继续传扬的美德。

今天小编就为大家讲到这里,接下来小编会继续为大家带来关于三国的故事,欢迎关注。

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