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爱因斯坦相对论成为多个科学领域的基础

时间:2017-10-17 09:30来源:w88优德娱乐客户端网 点击:
爱因斯坦   相对论    量子力学与相对论同为近物理的两大支柱,不过前者为集体 创作,而后者却几乎是爱因斯坦一人的心血。单凭这一点,若要评选本世纪最具代表性的物埋大师,爱因斯坦当之无愧。 19世纪末,马克士威的电磁场理论和牛顿力学已趋于完美,导致一些物理学家甚至认为“物理学的发展世纪已经结束”,但当人们运用伽利略变化解释光的传播等问题时,发现了一系列的尖锐矛盾, 从而对经典时空观产生了疑问。 爱因斯坦相对论成为多个科学领域的基础 爱因斯坦针对这些问题,提出了物理学中新的时空观,取消 了空间与时间,将二者统一起来,建立了可与光速相比拟的高速运动物体的规律——狭义相对论。 根据狭义相对论,长度和时间取决于测量者,如测量飞速行进的宇宙船,它就好像被压扁的物体,这种现象就 是有名的“罗伦兹收缩”。而当相对速度达到光的速度,也就是极限速度时,时间膨胀和罗伦兹收缩才能达到极限。与此相同的是,天文学家看到远处的星系速远去,就像看放慢了速度的电影。 狭义相对论给出了物体在高速运动下的运动规律,并提出了质量与能量相当,给出了质能公式,即将相对论的观点运用于能量,爱因斯坦得以发现他箸名的公式E=MC2,即指大量的能量隐藏在物质中,相当于物质乘以光速的平方。 狭义相对论在对低速运动的宏观物体的研究上效果并不明显,但在研究微观粒子时,却显示出极端的重要性。它的周限性在于,它规定了没有物质的速度能够超越光速。 不过,到了公元1915年,爱因斯坦根据同一物体的惯性质量和引力质量总相等的实验事实,提出了物理学历史上最富有创新性的理论——广义相对论。 广义相对论认为,时间与空间将因物质的存在和分布而变得不均匀,即发生“时空弯曲”,因而揭示物质与其存在形式的紧密联系:正是这种“时空弯曲”,产生了万有引力定律,爱因斯坦也据此 建立了引力场论。他认为,狭义相对论只是广义相对论在没有引力场时的特殊情况。 根据这个结论,空间再不是欧几里得的“平行空间”或牛顿的“绝对空间”,而是时间、空间、物质及其运动的结果。总之,没有绝对的时间、空间,也没有绝对的运动,一切可观察的原理都是相对的。 相对论从逻辑思想上统一了经典物理学,使经典物理学成为一个完美的科学体系。它的诞生,是自然科学史上一个划时代的里程碑,它对现代物理学和现代哲学都产生了巨大而深远的影响,使人类的时空观发生革命性的变化,并一举奠定了现代天体物理学的基础。 到了今天,相对论已经成为原子能科学、宇宙航行和天文学等多个科学领域的理论基础,被广泛运用于理论科学和应用科学之中。
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