爱因斯坦相对论的意义--纪念狭义相对论创立100周年(1905-2005)

根据广义相对论 ,爱因斯坦对万有引力的本质给出了一种解释 :由于物质的存在和物体的运动使时间空间变得不均匀 ,即时间空间发生弯曲 ,因而产生万有引力。广义相对论进一步揭示了物质运动与时间空间的相互联系。近年来 ,由于脉冲星 ,即高速旋转的中子星的发现 ,以及探测和研究“黑洞”成为热门 ,广义相对论再次成为科学界注意的中心。广义相对论成了现代宇宙论所不可缺少的理论基础。新的观测表明 :在现代天文学所观测到的宇宙世界 ,即一百多亿年和一百多亿光年的时空尺度内 ,表现出许多共同的普遍的整体的特征。很有可能人类目前观测到的宇…     

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。     

反引力

反引力是直接从爱因斯坦的广义相对论中推出的。同牛顿的引力理论不同，广义相对论认为引力是空间和时间结构的一种扭曲，这种扭曲使物体看起来像受到了某种力的影响。广义相对论还显示，并不是只有质量才能产生引力，压力能产生相同的效应。这带来了一个令人吃惊的预言：与压力相反的张力能产生与引力相反的反引力。     

走近爱因斯坦

爱因斯坦对牛顿说:“不”月亮为什么不离开地球,地球为什么不离开太阳?牛顿认为,那是因为万有引力;而爱因斯坦则说:不,那是因为空间被弯曲。牛顿说,引力就像联系宇宙万物的纽带,将物     

爱因斯坦相对论的意义——纪念狭义相对论创立100周年（1905-2005）

根据广义相对论，爱因斯坦对万有引力的本质给出了一种解释：由于物质的存在和物体的运动使时间空间变得不均匀，即时间空间发生弯曲，因而产生万有引力。广义相对论进一步揭示了物质运动与时间空间的相互联系。近年来，由于脉冲星，即高速旋转的中子星的发现，以及探测和研究“黑洞”成为热门，广义相对论再次成为科学界注意的中心。广义相对论成了现代宇宙论所不可缺少的理论基础。     

利用中学物理知识求解史瓦西半径的分析

近来,有关宇宙的问题,天体的计算,特别是以黑洞这个特殊的星体为情景而设计的一些问题常在各类试卷中出现,因而,有关黑洞的知识就受到中学物理教师和学生的关注.人们在谈论黑洞问题时,常常会提到史瓦西半径这个词,那么,史瓦西半径到底是什么呢?这得从什么是黑洞说起. 在太阳系内广义相对论效应是非常小的,牛顿理论与爱因斯坦理论的差别只能用非常精密的仪器才能测出来.为了发现明显的广义相对论效应,必须在宇宙     

漫谈黑洞与霍金

黑洞是广义相对论预言的天体。爱因斯坦的广义相对论认为,万有引力不是真正的力,而是时空弯曲的表现。时空弯曲是由于物质存在造成的。美国物理学家奥本海默(第一颗原子弹的总设计师)指出,当天体附近的时空弯曲得极其厉害,以至于它发射的光都会被“弯”回去的时候,外面的人就不可能看到这个天体。这个天体就是我们所说的黑洞。     

神奇的“黑洞”与“白洞”

“黑洞”这个名称,人们已经不很陌生了。有人甚至还给它起了个不光彩的外号:“宇宙中最自私的怪物”。目前,关于“黑洞”的最正确的说法是这样的:“黑洞是根据爱因斯坦在20世纪初期创立的广义相对论所预言的一种特殊天体。     

科学六大悬案

一、宇宙天体:除地球外,还有没有生命的存在?二、黑洞天体:1984年初,美、加科学家确证银河系的大麦哲伦量系中有一个“黑洞”,质量是太阳的8—12倍,但到底是不是黑洞?三、引力辐射探测:爱因斯坦从理论上证明引力是一种     

引力是什么

引力是什么?这是个古老而深刻的问题。茫茫宇宙由无数个星系、星体组成,这些天体沿着各自的轨道秩序井然地运转,组成一个和谐的宇宙大家庭。是什么力把这些天体组合在一起的呢?人们称这种力是引力。然而引力的实质是什么呢?引力的作用机制又是什么呢?围绕引力本质的争论从未止息过,到今天仍然如此。 1679年牛顿提出了万有引力定律:任何两个天体之间的引力与二者质量乘积成正比。与二者距离平方成反比,即F=Gm_1m_2/r~2(G为引力常数)。很显然,牛顿是把重力看作引力的本质,重力作用的机制就是引力作用的机制。引力对一切物体的作用性质是相同的,不论它的质量如何,这个特征的表征量就是重力势g=(即重力加速度),对于地球g=9.8米/秒~2,即当地球引力把任何一个物体吸引到地面时,它们的速度每秒增加都是9.8米/秒,对于不同的天体,g值不同,但特征是相同的。牛顿万有引力定律取得了极大成功,它的计算结果除去相对论效应之外,是很完美的,但是,牛顿并没有解决引力的机制问题。引力是如何实现的?是超距作用,还是有引力的载体?这些问题,万有引力定律不能给以解决。 1916年爱因斯坦的广义相对论问世,提出了崭新的引力场理论,他认为由引力     

广义相对论无懈可击吗

广义相对论的预言 1916年,年轻的爱因斯坦在他的广义相对论中提出了新的时空理论,并预言由于引力的作用,如地球这样大质量的物体会使它所在的时空框架发生弯曲.1918年,爱因斯坦再次提出,像地球这样的大质量物体在时空结构中的转动,会使时空结构跟它一起运动(称为"惯性系拖曳").爱因斯坦也因此而被誉为"20世纪最伟大的科学巨匠".     

漫谈黑洞与霍金

黑洞是广义相对论的在体.爱因斯坦的广义相对论认为,万有引力不是真正的力,而是时空弯曲的表现.     

科学上的六大悬案

科学上的六大悬案一、宇宙天体除地球外，还有没有生命存在。二、黑洞天体美国和加拿大科学家发现银河系的大麦哲伦星系中有一个“黑洞”．质量为太阳的８—１２倍，但它到底是不是黑洞，还要等待找出证据。三、引力辐射探测１９１６年爱因斯坦从理论上证明，引力是一种波...     

膨胀的宇宙

自然界存在四种相互作用（强作用、弱作用、电磁作用和万有引力作用），它们的强度相差很大。如果以强作用的强度为1，则电磁作用为10^-2，弱作用为10^-14，而引力作用为10^-39。引力相互作用与强、弱、电磁作用相比太微弱了，完全可以忽略不计。所以，爱因斯坦一开始就认识到，广义相对论的应用对象应该是宇宙而不是原子现象。强、弱作用是短程的，强作用仅在10^-15。米以内有效，而弱作用的力程只有10^-17米。宇宙物质又是电中性的，电磁作用可以忽略，所以在辽阔的宇宙中，引力扮演着最主要的角色，在那里可以观察到时空的弯曲。     

博览

第一,在宇宙里,地球之外还有没有生命存在?1897年,全世界69位科学家联合呼吁,对外星球智慧生物进行全球性探索。 第二,黑洞天体是什么?美国和加拿大的科学家认为银河系有一个所谓的“黑洞”,质量是太阳的8—12倍。它到底是不是“黑洞”这一直是个谜。 第三,对引力辐射的探测。1916年爱因斯坦从理论上证明引力是一种波动过程,称作“引力波”。197年科学家间接证实确实存在引力波。但是,直接探测     

量子复合时空理论的曲率解释

本文将量子复合时空理论，量子力学交易解释和量子力学曲率解释结合起来，而且将它们推广到广义相对论的弯曲时空框架中，不仅解决了量子场论中的一些重正化问题，而且以黑洞和白洞的时空度规作了新的理解，初步解决了霍全和彭罗斯的量子黑洞问题上的争论，对天体演化和宇宙演化提出了新的观点，有助于量子引力论的进一步发展。     

被能量守恒束缚的浩瀚宇宙

1．黑洞半径爱因斯坦的广义相对论预言：当星体中的物质因引力而塌缩到极小的球半径范围时,其周围的引力场可以强到使光子也不能离开星体远去,外部世界将“看”不到该星体．     

爱因斯坦引力场方程及精确解

广义相对论的基本观点是时空结构取决于物质的分布及运动.爱因斯坦提出的场方程即引力场的基本运动规律,体现了运动的物质及其分布决定周围的时空性质.对任意坐标变换场方程形式不变,而在弱场情况下与牛顿引力的泊松方程对应.爱因斯坦引力场方程实际上包括了广义相对论全部内容.     

宇宙黑洞的真面目

浩瀚的宇宙高深莫测,无奇不有,其中最神秘的天体莫过于黑洞。这种“怪物”比森林中的老虎更凶猛,不管是什么东西,一旦进入它的势力范围,都会被吞吃掉,连骨头也不吐出来。而且它还穿上了隐身衣,谁也看不见它,即使用强光照射,用雷达探测,仍然找不到它的踪迹。因此,美国物理学家惠勒给它取了一个有趣的名字———黑洞。黑洞为什么会有如此神奇的魔力呢?这需要从引力谈起。我们都知道,即使是世界跳高冠军,也不可能一蹦就跳到月球上去,其原因是地球有强大的引力。这种万有引力存在于宇宙中任何两个物体之间,引力的强弱取决于两个物体各自的质量,…     

浅谈黑洞那些事儿

1915年,爱因斯坦提出了广义相对论.该理论预言了黑洞的存在,并开启了人类对黑洞的不断探索.就在刚刚过去的2019年里,科学家公布了首张黑洞照片,发现了目前为止具有最大质量的恒星级黑洞和最小质量的黑洞.我们知道,黑洞是一种引力极大的天体,会吞噬其周围的任何物质,甚至连速度最快的光子都无法逃离.那么黑洞是如何形成的呢?黑洞完全不发射和反射光,我们又该如何观测它呢?黑洞距离地球如此之远,其质量又是如何计算出来的呢?下面我们来谈谈这种神秘天体.