一个简单的小科普——相对论是什么?
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相信大家都知道我坦叔的大号——罗伯特·爱因斯坦。一般名气大的人都会被拿来当作励志故事,于是就有传言说坦叔小时候数学很差,只考1分!!!以此激励学生们刻苦学习。但事实是,那时候德国数学是6分制,最高分是1分,6分才是最低分。
哎,如果坦叔真的对数学这么没有天分的话,咋的可能创立“相对论”这么牛逼的东西啊!
嘶,说到了相对论,到底啥子是个相对论咩?大家够呛可以说出来个门道,咳咳,接下来就步入正题,俺给大家解释解释啥子叫个相对论。(小声逼逼:虽然可能俺的解释也不是特别到位)
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首先,得从字面上理解,相对论,就是研究事物在相对情况下的物理原理,爱因斯坦这么解释过相对论,大概意思是说,如果你一个人待在火炉前很长时间,那你会觉得时间过的很慢,但是如果和自己喜欢的女孩一起待在那里,同样的时间,反而觉得过的很快,一点也不想离开。
用更加贴切的例子来说,上班或者上学的时间过的很慢,假期过得很快(手动狗头)。
基于这个基本原则,来给出时空和引力的理论,就成了大家印象中的相对论。
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先说狭义相对论。
“惯性系”是狭义相对论的基础,可以简单的解释成这么一句话,运动是绝对的,静止是相对的,这都要取决于参考系的选择,也就是说在某一个观察系中,物理规律完全相同,你在火车上做一个实验,与你在地面上做实验是没有去区别的,所以你不能判断自己是否在火车上,快速运动的火车和某种意义上说静止的地面没有什么区别,站在火车上,火车相对于你来说是静止的,地面相对于你来说又是运动的,反之相反,由此可见,物理规律在不同的惯性系上都是满足的。
假如说,你站在马路边,马路上有一辆飞速驶过的汽车,在马路边站着的你感觉车速飞快,但是倘若你坐在和那辆车速度一样的车上一起行驶,那飞速的车对你而言就是静止的,根据你所在的车的速度不同,“飞速”的速度也不同,你变慢,他就变快,你速度超过她,在你眼中他甚至像是在后退,这个都比较容易理解。
但是,对于世界上最快的速度——光速来说,同样一束光,在不同的参考系中,光速是不变的,这就是狭义相对论中的光速不变原理。
有没有很吃惊,对此,牛逼的洛伦兹大哥,洛哥给出了一种数学上的可能,叫做洛伦兹变换,就是说,同一个物体在不同的参考坐标上长度可能不同,同一段时间在不同参考系上也可能不同,所以时间或者长度如果不同,那么由这两者得出的速度值也就是不同的,就有可能得到不同参考系下的光速都一样的结果。
然后一系列的推导,就可以得出这个灰常著名的方程式——质能方程。
推导过程嘛,嘶,此处省略一万字
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然后说广义相对论,
由于狭义相对论中物理规律不受参考系影响而得出物理规律应该拿与参考系无关的物理量表示出来。
除此之外,坦叔发现,特别小的物体,在只受引力的情况下,不同物体在同一引力场中运动方式相同,从而推断,引力可能不是一种力,而是物体质量产生的时空扭曲,物体就在这个扭曲中做惯性运动,就像这样:
大概就这么个意思,俺就大概科个普,不会说太深(更不会告诉你俺也闹不清这个东西的!!)
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有意思的是,坦叔,如此伟大的一位理论物理学家,晚年开始信神,认为宇宙是神造的,死亡只不过是幻觉,宇宙中的能量守恒,死后人的脑电波会存留下来,也就是大家说的鬼, 空气中传播的脑电波遇到相同频率的脑电波的人后,就出现了鬼上身之类的事,但是这并没有实验证实,还要等科学慢慢证实。