相对论“前灯效应”探讨

狭义相对论是以相对论时空观为基础的理论。它突破了牛顿的绝对时空观,指出了时间和空间不是彼此孤立的,而是紧密联系的。物质运动的状况决定了时空的尺度,因而时空是相对的,它们和物质的运动速度有关,速度越大空间尺度变短,时间进程越慢,由此引发了与经典时空观不同的各种效应,如钟慢效应、尺缩效应等。本文尝试用狭义相对论的原理讨论它的另一种效应——前灯效应。     

狭义相对论中与实际观测有关的两个问题

详细讨论了狭义相对论里面两个极具启发性的问题,即观看运动的时钟和从小角度观看高速运动物体.说明了前者与狭义相对论中通常所说的"时间膨胀"之间的区别与联系,给出了运动时钟和静止时钟的时间间隔之间的关系.对后者,修正了前人讨论中的一处疏漏,从而说明在狭义相对论中涉及观看某现象时如何考虑光信号的传输限制.     

量子信息

量子信息是量子力学与经典信息相结合的产物．量子力学与相对论的建立与发展是20世纪物理学界重大的科学进展．特别是量子力学，在20世纪得到了广泛发展与应用．我们人类社会所享受的现代文明许多与量子力学的应用息息相关．量子力学的建立使人们对物质世界的认识有了一个根本性的飞跃．19世纪末至20世纪初，经典物理学对许多当时新发现的物理实验现象根本无法解释，促使了量子力学的诞生．量子力学是研究微观粒子（原子、电子、光子等）运动规律的一门学科．     

迈克尔孙—莫雷实验与狭义相对论

迈克尔孙—莫雷实验在狭义相对论的创立过程中是有过重要作用的。但是,有些人并不是很清楚地知道:为什么顺着地球运动方向与逆着地球运动方向的两束光,速度如果不同,就会发生干涉以及干涉条纹的移动表示了什么。本文具体分析推导了这个问题。在该实验中,由于证实了没有发生这种干涉条纹的移动,从而否定了"以太"的存在,并把相对性原理从只适用于力学现象推广到包括电磁现象的一切物理现象,建立起了狭义相对论的完整理论架构。     

匀速转动刚体的相对论效应

1905年,爱因斯坦以惊人的胆识和创新精神提出了狭义相对性原理和光速不变原理,并在这两个原理的基础上建立了狭义相对论。随后,爱因斯坦又经过了十年的艰苦努力,于1916年建立了广义相对论。狭义相对论变革了从牛顿以来形成的绝对时空概念,揭示了时间和空间的统一性和相对性,建立了新的时空观。狭义相对论中的质能关系为原子能的利用奠定了理论基础。广义相对论把相对论原理推广到非惯性参考系和弯曲空间,从而建立了新的引力理论,并为科学地研究宇宙结构开辟了道路。     

关于《大学物理》中一道习题的讨论

狭义相对论是《大学物理》中一个比较抽象的章节,特别是狭义相对论时空观所导致的钟慢尺缩效应,和经典的绝对时空观有着巨大的差别,再加之洛伦兹变换中时间和空间是彼此交织在一起的,学生在学习和解题的过程中不太容易接受。本文针对《大学物理》中狭义相对论章节的一道习题进行了探讨,指出"标准"答案中的一些不确定性因素,对《大学物理》的教学及教材编写具有一定的参考价值。     

科学思维方式的一场革命——爱因斯坦狭义相对论思想解读

狭义相对论首次把观察者引进物理学,认为与人无关的、绝对不变的自然界是不存在的,科学研究的一切成果和结论都与观察者有关,观察者本身、观察角度、观察方法等都是理论结论不可缺少的重要因素,从而实现了科学思维方式上的一场革命。狭义相对论深刻揭示了物质及其运动与时间、空间之间的内在统一性,揭示了主体与客体之间的相互作用,从根本上否定了牛顿的绝对时空观,宣布了传统绝对主义和纯粹客观主义思维方式的终结,确立了绝对与相对相统一、主观与客观相统一的辩证思维观。     

艺林妙语

爱因斯坦(1879～1955) 20世纪伟大的物理学家。出生于犹太家庭,后加入美国国籍。1905年,提出质量与能量关系的重要公式E=MC2,创立狭义相对论,改变了人们对空间、时间、质量等基本概念的认识。曾获诺贝尔奖。著有《论运动物体的电动力学》、《广义相对论的基础》等著名论文。     

对相对论时空观的几点认识

相对论的创建是20世纪和物理学最伟大成就之一。狭义相对论是建立在两个基本假设上的．给人们提出了全新的相对时空观，使人类在观察研究世界的思维方式上大大向前跨进了一步，狭义相对论及其所导出的结论与目前实验事实相符合，被证明是正确和科学的，但只有在接近光速和高速运动时其相对时空效应才显著。     

量子超光速通信

历史回顾1864年,麦克斯韦创立了经典的电磁场理论,并预言了电磁波的存在。1876年,贝尔发明了电话,开创了有线（光速）通信时代。1886年,赫兹在实验上证实了电磁波的存在。1895年,马可尼和波波夫独立发明了无线电通信,标志着无线（先达）通信时代的来临。1905年,爱因斯坦创立了狭义相对论。根据这一理论,比光速更快的物质运动和信息传输都将被禁止O1925一班年,量子力学诞生,它是人类认识做现世界的理论基础,也是20世纪物质文明的基础。1935年,爱因斯坦、波多尔斯基和罗森论证了量子力学与相对论之间的不相容性。这一不相容性暗…     

时空观在物理学发展过程中的演变

从古至今,物理学走过了漫长和曲折的历程,取得了辉煌的成就。随着物理学的不断向前发展,曾引起时空观的多次变革。到现在为止,已有三种不同的时空观出现,它们是亚里士多德时空观(空间方向的相对性,空间点的绝对性);牛顿绝对时空观(空间点的相对性,时空的绝对性);爱因斯坦相对时空观(狭义相对论时空观即时空与运动的关系,和广义相对论时空观即时空与物质的关系)。     

微观粒子的自旋

自旋概念是量子力学中又一新异的概念,在经典力学中没有相当的概念与之对应。它是人们对微观粒子认识加深的必然结果,是人们在实验中发现的。当时,原子光谱的精细结构,原子光谱在磁场中的分裂现象,都是无法解释的现象,从而促使人们从原子中电子本身去寻找原因,史特思一盖拉赫实验是关于电子自旋的最直接、最明确的实验。史特思一盖拉赫实验的本意是要证实原子具有磁矩,且是量子化的。由经典的电磁理论可预言,原子中核外电子的轨道运动所产生的磁效应使原子具有磁短ML,它与轨道角动是L满足如下关系：具有磁矩的原子,在非场勾磁…     

回旋加速器中运动粒子能量研究

利用带电粒子在电场中的运动规律和狭义相对论中的基本公式对回旋加速器中运动粒子的能量关系进行了推导,经过数据处理表明,此能量关系与实验结果基本相符。     

对光速不变现象的剖析

根据牛顿空间由于运动而发生的变化，运用伽利略变换，揭示了光速表现不变现象的原因，论证指出：作为建立狭义相对论理论的基础，“光速不变原理”假设是错误的，所以，狭义相对论将无法成立．     

狭义相对论的四维表示形式

在狭义相对论中,时间和空间是不可分割的统一体。因此,可以将狭义相对论构建在四维时空的框架内。利用这种形式,可以看出物理量之间的一些内在联系,物理规律则呈简洁形式。     

相对论简介(之2)(高一、高二、高三)——时间和空间的相对性

1.内容提要(1)经典物理学认为:在不同的惯性参考系中,测量空间两点的距离、测量两个事件之间的时间间隔所得结果都是相同的,与空间是否存在物质以及物质做什么样的运动无关.也就是说,经典物理学认为空间和时间是脱离物质而独立存在的,是绝对的,时间和空间之间也没有联系.     

人们如何才能进行时间旅行

"相对论为我们提供了在未来时光中旅行的方法。只要你运动的速度足够快就可以造成时间扭曲,狭义相对论对此作出了解释。如果我们     

尺缩与尺长效应

众所周知，由狭义相对论可以推出运动物体在时间和长度两个方面存在着钟慢尺缩效应。章提出在相对论中除了尺缩效应之外，还存在相反的效应即尺长效应，这取决于运动物体与观察之间的距离是随时间增加了，还是减少了。     

爱因斯坦创立广义相对论的思路分析

爱因斯坦对人类科学事业做出了巨大贡献 ,他的每一项贡献都带有革命的创造性 ,给人类的思想带来了伟大的变革 ,而且许多成就已经对自然科学的发展产生了深刻的影响 .狭义相对论的建立是经典物理学向现代物理学发展中的一次伟大变革 ,然而在 190 7年前后 ,爱因斯坦逐渐发现狭义相对论理论上的局限性 ,为了克服这些局限性 ,爱因斯坦考虑推广狭义相对论 ,使之成为更具普遍意义的理论 .分析爱因斯坦在狭义相对论基础上创建广义相对论的思路 ,对我们学习爱因斯坦的思想方法大有裨益 .一、广义相对论创立的背景 :狭义相对论的困惑爱因斯坦于 190 5…     

爱因斯坦奇迹

爱因斯坦是自然科学史上最伟大的学者.1905年,26岁的他发表了光电效应、布朗运动和狭义相对论等几篇论文,这些都是各相关领域的奠基之作.他的狭义相对论和光量子论,推动了物理学理论的革命;质能关系成为两弹和原子能利用的基本公式;布朗运动的工作论证了原子的存在.这一年,因此被誉为“爱因斯坦奇迹