多高智商能理解健康相对论论

世界上哪3个人真正理解爱因斯坦狭义相对论?
世界上哪3个人真正理解爱因斯坦狭义相对论?物理史上有个笑话,爱因斯坦发布广义相对论不久的一次宴会上,前去采访的记者与英国物理学家爱丁顿爵士开玩笑:“听说世界上只有3个人懂广义相对论。”爱丁顿良久未答,记者问他在想什么,他答:“我在想那第三个人是谁。这虽然个科学笑话,但只到今天100年过去,世界上真的只有3个人才真正理解爱因斯坦狭义相对论。这3个人他们都是谁呢?是亚瑟·斯坦利·爱丁顿爵士?英国天体物理学家、数学家,爱丁顿在1919年写了“引力的相对理论报导”,第一次向英语世界介绍了爱因斯坦的广义相对论理论。根据广义相对论理论,太阳的引力会使光线弯曲,太阳附近的星星视位置会变化。爱丁顿的观测证实了爱因斯坦的广义相对论理论。很显然爱丁顿理解的是爱因斯坦广义相对论理论,而非是真正理解爱因斯坦狭义相对论的人。一、爱因斯坦并没有完成相对论,狭义相对论只是一个坐标系理论,伟大的假说!爱因斯坦狭义相对论为两条公设坐标系:一是相对性原理。“物理体系的状态据以变化的规律,同描述这些状态时所参照的坐标系究竟以两个在互相匀速移动着的坐标系中的哪一个并无关系。”二是光速不变原理。“任何光线在静止的坐标系都是以确定的速度ν运动着,不管这道光线是静止的还是运动的物体发射出来的。”表面上两条公设相互矛盾:所有匀速运动都是相对的;但光的运动例外,是绝对的。要使两条公设相容,必须抛弃经典的绝对时间、绝对空间的概念。爱因斯坦论证了第三公设,“同时性”概念的相对性:在一个坐标系看来同时发生的两件事,在从另一个相对于这个坐标运动着的坐标系来看,它们就不能再被认为是同时的事件了。当参照系变化时,不同时的事可能变成同时,同时的事可能变成不同时。这对象牛顿绝对时空观把空间看成是与“外界任何事物无关的”空架子;把时间看成是与“任何其他外界事物无关的流逝着”,空间间隔和时间间隔是绝对不变的经典物理来说,相对论是最伟大的突破。爱因斯坦相对论并未清楚阐述时间、空间、质量、能量的正确关系。狭义相对论中心思想是宏观物体作高速运动时,时空特征的反映,但宏观物体由“低速进入高速”由量变到质变的实验中,由于宏观物体质量过大,在物质层次这样的实验是很难以做到的。以太介子半衰期变长实验才是证实爱因斯坦相对论唯一正确的实验(生物DNA氢键介子结构的发现证实了宇宙中所有“中子结构类物质”都携带着介子结构)。物质层次相对论(狭义相对论)是太阳与地球物质相对论,以太介子结构是地球物理场不可缺少的结构。迈克尔逊-莫雷的以太风实验当然只能获得“零结果”这是因为伽利略相对性原理(在一系统内部所作任何力学的实验都无法证实惯性系统是在静止还是运动)。然而狭义相对论不能证实物质层次相对论实验,却引用一个数学坐标系原理来替代。发展了广义相对论。而实验证明则在广义相对论宇观层次和微观原子层次。例如μ介子半衰期变长,高速运动的氢原子辐射频率降低(或波长变长——“红移”)等实验,才能充分证明了这一结论。第二个实验则是1919年爱丁顿在非洲趁日蚀的时候量测星光因太阳的重力场所产生的偏折,和广义相对论所预测的一模一样。这时,广义相对论的理论已被大众和大多的物理学家广泛地接受了。实际上爱因斯坦相对论理论为了证明其真理性而横跨越了三个物理学层次;宏观物质层次、微观原子层次和宏观宇宙层次。而不是在同一个物质层次证明了相对论理论这一论题,因此只能是一个伟大的假说。由于爱因斯坦相对论理论牵扯层次之多,不是以实验来证实其理论,而以高等数学坐标系原理来替代证明实验数据,因此全世界只有极少数人懂相对论,这也就不足为奇了。二、狭义相对论是一个没有被科学实验所成功证实的理论竞也被科学界所接纳这是为什么呢?在物理学发展史上有一些定律或规律的发现,首先是通过推理证明来建立理论,然后再由实验加以验证,牛顿发现万有引力定律,经过一段时间后才由卡文迪什用实验方法测出万有引力恒量,从而验证了万有引力定律。麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在,此后赫兹用实验证实了电磁波的存在。这就是欧几里德几何方法,由公理到定理再到证明演绎推理模式。相对论哲学思想是伟大的、观念是丰富而新颖的。历史无论怎样评价与修饰相对论都不过份,但仍然摆脱不了爱因斯坦相对论只是一种假说的命运。多少次的提名都没有得到诺贝尔奖的承认“将猜想放在授奖的考虑之列,是极不可取的。”诺贝尔奖是严肃和实在性的。历史也将无情的证明爱因斯坦相对论只能是相对论坐标系理论,一个伟大的假说。狭义相对论是一个没有被科学实验所成功证实的理论竞也被科学界所接纳这为什么呢?这正是爱因斯坦狭义相对论巧妙的利用了伽利略相对性原理;在自然界中所有的惯性参照系都是等效原理,从而引用一个数学坐标系原理来替代物理在所有惯性参照系都具有相同的规律性,所以没有被科学实验所成功证实的理论,竞也被科学界所接纳,是因为当时爱因斯坦相对论的提出,给19世纪的物理学带来一场重大革命, &①否定了经典力学的绝对时空观 ②揭示了时 间、空间并非绝对不变的本质属性 ③打破了经典力学体 系的局限性 ④使人类对客观世界的认识开始从宏观世界 深入到微观世界 彻底解决了19世纪以来物理学面临的危机。爱因斯坦相对论给二十世纪物理学带来了成功与辉煌。狭义相对论成功的主要原因是从两个基本假设出发,建立了狭义相对论 。爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设(公理)如下:   a:不论是相对作均匀运动的两个坐标系中哪一个来说,物理体系状态变化所遵循是定律是不受影响的。   b:“静止”坐标系中所有光线都以确定速度c运动,不论光线是由“静止”物体还是由运动物体所发出的。伽利略相对性原理是经典力学惯性系理论;在发现惯性定律的基础上,伽利略提出了相对性原理:力学规律在所有惯性坐标系中是等价的。力学过程对于静止的惯性系和运动的惯性系是完全相同的。换句话说,在一系统内部所作任何力学的实验都不能够决定一惯性系统是在静止状态还是在作等速直线运动。伽利略发现了惯性定律,很自然就提出“相对性原理”。伽利略对力学相对性原理做了一系列精辟的论述。这些论述,经牛顿加以发展和完善,提出了著名的运动三大定律。因此,伽利略可以说是经典力学的先驱之一。后人习惯上称经典力学为“伽利略-牛顿力学”。爱因斯坦狭义相对论在创建自己的科学体系时,无不是通这种演绎伽利略对力学相对性原理和公理化方法出发,成功运用利略对力学相对性原理这种方法在高等数学坐标系原理中的成功。因此世界上只有伽利略与爱因斯坦自己才真正理解狭义相对论。三、何为相对性原理的演绎推理,就是从一般性的前提出发,通过推导即“演绎”,得出具体陈述或个别结论的过程。欧几里德的几何学是人类知识史上的一座丰碑,它为人类知识的整理、系统阐述提供了一种模式。从此以后,将人类的知识整理为从基本概念、公理或定律出发的严密的演绎体系成为人类的梦想。斯宾诺莎(Benedict de Spinoza,)的伦理学就是按这种模式阐述的,牛顿(Isaac Newton )的《自然哲学的数学原理》同样如此。其实,他的这部巨著的主要内容都是前人经验的积累,欧氏的贡献在于他从公理和公设出发,用演绎法把几何学的知识贯穿起来,揭示了一个知识系统的整体结构。他破天荒地开辟另一条大路,即建立了一个演绎法的思想体系。直到今天,他所创建的这种演绎系统和公理化方法,仍然是科学工作者不可须臾离开的东西。后来的科学巨人、英国物理学家、经典电磁理论的奠基人麦克斯韦(James Clerk Maxwell,)、牛顿(Isaac Newton )、爱因斯坦(Albert Einstein )等,在创建自己的科学体系时,无不是对这种方法的成功运用。西方欧几里德几何方法,由公理到定理再到证明;笛卡尔(Réné Descartes 1596 - 1650 )的演绎推理成为西方近代科学发展的重要推理形式,牛顿力学就是例子。牛顿虽然声明过“我不需要假设”,但实际上,他仍然需要假设。不用假设,他就无法得到“万有引力”这样的普遍命题和普遍规律。麦克斯韦则在得到maxwekk方程同时应用了三种方法,他在1865年写了三篇文章:第一篇用归纳法,第二篇用类比法,第三篇用演绎法,推出电磁波存在,并预言了光是电磁波。再例如,古希腊的原子概念、原子论,“它的价值不仅在于提出了一切物质由‘原子’构成的想法,更重要的可能还在于:它隐含了一种假设——演绎推理模式”。爱因斯坦说:理论家的工作可分成两步,首先是发现公理,其次是从公理推出结论。哪一步更难些呢?如果科研人员在学生时代已经得到很好的基本理论、逻辑推理和数学的训练,那么,他走第二步时,只要有“相当勤奋和聪明,就一定能够成功”。至于第一步,如何找出演绎出发点的公理,则具有完全不同的性质。这里没有一般的方法,“科学家必须在庞杂的经验事实中间抓住某些可用精密公式来表示的普遍特性,由此探求自然界的普遍原理”,请注意“经验事实”这几个字,它们表明了爱因斯坦方法论中的主流是唯物主义。公理必须来自客观实际,而不能主观臆造,否则就有陷进唯心主义泥潭的危险。爱因斯坦还说:“适用于科学幼年时代以归纳为主的方法,正让位于探索性的演绎法”。爱因斯坦狭义相对论方法主要是演绎的,所以他特别强调思维的作用,尤其是想象力的作用,数学才能,这是演绎法所必不可少的。正是运用了伽利略相对性原理的演绎推理的高等数学坐标系原理方法,使狭义相对论获得了成功。四、真正理解狭义相对论的第3人是第二个爱因斯坦,完成了狭义相对论不可能完成的任务!我坚定地相信,有人会发现一种比我的命运所能找到的更加合乎实在论的方法,或者说得妥当点,会发现一种更加明确的基础—爱因斯坦,1944年DNA相对论是分子基因实在性的动态结构,它是适应分子核能时代的需要而产生的!爱因斯坦的相对论毕竟是近百年前的产物,当时人类的科学认知与今日有着很大差距,特别是相对论不能解释原子和量子现象,又不能将引力场和电磁场统一起来。正如爱因斯坦在与哲学家A.施特恩(A.Stern)的谈话中说到:“相对论就像我当初建立起来的那样,至今还不能解释原子论和量子现象.它也还没有把电磁场和引力场的现象包括在一个共同的数学公式中.这一点就证明相对论的原始形式并不是最后的.”〔7〕这说明,爱因斯坦认为只有既能解释原子和量子现象,又能将引力场和电磁场统一起来的理论,才是相对论最终的目标.DNA相对论则以DNA、蛋白质相对论基因动态性结构,基因系统的实在性完成了狭义相对论不可能完成的任务。DNA相对论整个理论贯穿着一个中心思想,那就是特异性光子、电子从低速领域进入高速领域时,所表现出来的特异现象,DNA相对性理论也就会一目了然。那么DNA介子半衰期变长,高速运动的氢电子辐射频率变化(或波长变长——“红移、蓝移”)等实验又在哪里呢?1948年 前苏联学者MahuπOB曾经研究了核蛋白的性质,他发现自由的核酸与蛋白质相结合时,紫外线吸收光谱的最高峰由262毫微米,而移到255毫微米,为了检查这一假设,使用了酶促合成与将己合成的产物进行酶促分解后,紫外线吸收光谱的最高峰则恢复到以前位置…. 。由于262毫微米最高峰决定腺嘌呤的结构。因此光谱的改变依赖于蛋白质与DNA结合的性质。在当时他不能领会,这里就是他伸手可及,就能证明生物量子存在的证据,而且是至今仍是最清楚最直接的证据。由于紫外线区,200-400毫微米吸收峰是来自分子外围的电子能量变化,一般涉及到不定域电子,如碳-碳双键,π键电子以及氮氧的未共用电子给出电子基态与第一激发态情况,因此DNA碱基特征的紫外线吸收峰,记录下的是DNA结合程度,反应出的是DNA与蛋白质相互作用引力影响高速运动的氢键介子辐射频率变化,有力的证明了DNA与蛋白质相对论理论。前苏联学者他们也借助于核蛋白光谱化学分析发现兔和鸡的肌肉的DNA、RNA它们在胚胎时期很多,并且与蛋白质牢固结合,紫外吸收光谱表现在258亳微米处。出生以后随着动物生长的程度,复合体分解RNA也在消失。紫外吸收光谱最高峰则移向自由蛋白质所特有的长波方面275毫微米。DNA相对论在建立了分子原癌基因经典物理场之后,又成功转向解决癌基因量子场问题;现代肿瘤分子生物学研究发现癌基因的聚合程度与立体构型与正常组织之间的差异。癌基因具有牢固结合的核蛋白紫外线吸收最峰向短波方面移动了5-8毫微米,所相当相互用用的能量是每克分子为2-3仟卡,病毒、癌基因核蛋白激发态量子性、复合体牢固性和难分解性,都有赖于此。又反过来癌基因牢固结合的核蛋白特异性又更加真实地说明DNA与蛋白质相对性理论,以及基因结构的整体性、系统性和统一性。现代癌、病毒生物同位素光谱效应;紫外光谱、红外光谱、荧光光谱、拉曼光谱等光谱谱线红移、蓝移等实验,都成功的在证实着DNA相对论实验的正确性。DNA相对论时空观是分子上观察得到、看得见、摸得着实在的分子原理理论一分子生物学基因结构,相对清晰、清楚的发展了物理时空观。同时指出物理在观察、处理微、宏观物质领域时空观时,不是微小了就是宏大了的观察局限问题,对于时间和空间、物质和能量不能以全面、清晰的定义。DNA相对论时空观则以分子独特的直观表现清楚阐述了时间和空间、物质和能量的定义。科学性的变革和统一了新时空观的建立。因此世界上真正理解爱因斯坦狭义相对论那3个人,只有可能是伽利略、爱因斯坦与DNA相对论。因为他们都很清楚;从公理和公设出发,用演绎法把物理力学规律与实践知识贯穿起来,揭示了一个系统的整体结构。能破天荒地开辟另一条大路,即建立了一个演绎法的思想体系。直到今天,他们所创建的这种演绎系统和公理化方法,仍然是科学工作者不可须臾离开的东西。物理力学规律在所有惯性坐标系中是等价的。力学过程对于静止的惯性系和运动的惯性系是完全相同的,这那怕是爱因斯坦相对论高等数学坐标系中的物理力学规律与实验数据。爱因斯坦狭义相对论巧妙的利用高等数学坐标系来运用伽利略相对性理论,因此全世界只有极少数人懂相对论,这也就不足为奇了。世界上真正理解爱因斯坦狭义相对论的哪3个人并不重要,重要的是领会演绎推理模式,因为他们都很清楚;从公理和公设出发,用演绎法把物理力学规律与实践知识贯穿起来,揭示了一个系统的整体结构。能破天荒地开辟出另一条大路。即建立出某一个结构演绎法的实际体系。去解决当代社会的问题与危机。直到今天,他们所创建的这种演绎系统和公理化方法,仍然是我们科学工作者不可须臾离开的东西。物理力学规律在所有惯性坐标系中是等价的。力学过程对于静止的惯性系和运动的惯性系是完全相同的,这那怕是爱因斯坦相对论高等数学坐标系中的物理力学规律与实验数据。还是DNA相对论分子生物学基因结构中的物理力学规律与实验数据,都必须完全服从物理力学规律在所有惯性坐标系中是等价的原则与实验数据。这才本文的中心思想。多少人里才能有一个真正理解相对论的?_百度知道如何理解相对论_百度知道最近入了一本书,叫《相对论浅析》,想要看懂它需要多高的数学基础?
很简单,会高数,张量分析,李群,微分几何就搞定了。其实你只需要会高数就够了,后面的知识很多教科书会先补充学习。推荐,梁灿彬老师的微分几何与广义相对论,相信你看了不会后悔的。
泻药&br&正确入坑相对论的姿势是——《微分几何与广义相对论》梁灿彬著&br&熬过前五章,后面让你爽到飞
泻药 正确入坑相对论的姿势是——《微分几何与广义相对论》梁灿彬著 熬过前五章,后面让你爽到飞
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怎么快捷地向人解释相对论?
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理论物理专业,西夏文爱好者
其实狭义相对论可以这样推导的。(如果您不喜欢看长篇大论呢,就记着这句话吧,狭义相对论的实质是,我们的物理世界不是在三维空间中运行的,而是时间空间作为一个整体在一个四维的闵科夫斯基空间来运行的。)一 、 我们先来复习一下如何算一条线段的长度。如果我们在平整的地面画一条短线,如何计算线的长度?这个谁都会算,那就是末端的坐标减去始端的坐标,比如用尺子量, 拿到始端和末端的读书,相减得到直线的长度。这里量一条直线,一维坐标系就可以了。但是如果我们偏偏要找麻烦呢?非要把这条直线斜着量?那也简单的很:要测量线段长度也不过是测量出「甲」和「乙」的长度,然后勾股定理算出来。也就是(末端横坐标 - 起始端横座标)^2 + (末端纵坐标 - 起始端纵座标)^2明显是把这条线拆解成横着的和纵的的嘛~如果我们再找麻烦,非要在一个三维的坐标系中来计算呢?那也不难,依葫芦画瓢,把线端拆成三部分:横、纵、竖,这样一来,计算方法就是:(末端横坐标 - 起始端横座标)^2 + (末端纵坐标 - 起始端纵座标)^2 + (末端竖坐标 - 起始端竖座标)^2一次类推,可以放到任意正整数维的坐标系里面来算。可是,实际上有个问题,我们这样算长度,是有条件的。那,当然这些方法来自于我们的生活经验,我们的生活经验是,时间是用来给不同的事件加标签用的,加了时间标签就可以知道事情发生的先后顺序了。二 、狭义相对论但是 Einstein 的狭义相对论提出了一种很棒的思路,就是为什么我们非要把自己的眼界放在三维空间中呢?我们可以把时间也放进来作为一个坐标分量,而我们不再去算两个地点的空间距离,而是去算发生的两个事件的间隔(既包含了时间部分,又包含了空间部分)。我们继续前面的思考。计算两个点的空间距离的方法我们已经掌握了,那么我们如何通过一种方法来把时间因素也加进来呢?我们的方法是通过定义一种新的两点距离的计算方法来实现的。我们上面的那种计算两点距离的方法,是在欧几里得空间的距离的计算方法,我们在狭义相对论中定义的新的方法是闵科夫斯基空间的距离计算方法。比如我们要计算「事件甲」和「事件乙」之间的时空间隔,事件甲发生在「地点甲」,事件乙发生在「地点乙」,那么时空间隔的计算方法是:(地点乙横坐标 - 地点甲横座标)^2 + (地点甲纵坐标 - 地点乙纵座标)^2 + (地点甲竖坐标 - 地点乙竖座标)^2
- (时间乙发生的时间 - 时间甲发生的时间)^2看啦,只不过是把时间差减掉而已。细心的读者立刻就会提到一个问题:「咦?你这个计算方法有毛病嘛!!量纲不统一的啊!!!」没错,你掌握了物理的一大精髓啊,量纲分析是推导完成后首要任务的。不过这里的要改进也忒简单了点,改成这样:(地点乙横坐标 - 地点甲横座标)^2 + (地点甲纵坐标 - 地点乙纵座标)^2 + (地点甲竖坐标 - 地点乙竖座标)^2
- (时间乙发生的时间 - 时间甲发生的时间)^2 * 某个速度^2好了嘛。如果能明白这点,狭义相对论最重要的一点您就掌握了。三 、 你骗我们,还有个「某个速度」呢可是可是,这个「某个速度」是嘛意思啊?这是个什么速度啊???什么速度捏?我们只好去搜肠刮肚,找遍我们已知的整个物理规律,发现这样一件很奇妙的事情。那就是 Maxwell 方程组,把四个方程化简下,得到电磁波的波动方程。波动方程告诉我们这样一件事情,那就是这个波速跟时间和空间坐标都没关系。什么意思啊?那就是说这个电磁波的波速不管我们是站在路上看,还是骑车看,还是坐火车看,这个波速都是一样的测量值!好吧,这说明电磁波的波速是我们所生活的世界的属性,是时空本身的一种性质。那么我们可以用这个波速代替上面那个计算间隔的方法中,试试吧。blablabla,经过很多的测试,发现这样做没啥问题。Done,狭义相对论完成了。-----
广义相对论 分割线 -----(有人要求看广相的,这个真没法写。因为广相的内容太多了。不过如果还是按照上面的思路来,倒是可以继续写点,但是写不到广相的重要点,反而废话太多。)四、广义相对论上面我们共同研发的狭义相对论中,已经把我们的物理放到了四维的闵可夫斯基空间了。我们还有量子力学,结合狭义相对论可以发展出量子场论了,这些做的都挺好的,基本上可以理解我们自然界的所有相互作用了。「基本上」?对啊,还有个老顽固叫做「万有引力」。这东西很麻烦,因为我们知道的引力理论是牛顿的,这家伙的引力理论有个很大很大的毛病,那就是没有提到引力传播的问题。这个很重要啊。但是折腾来折腾去,怎么也不行。难道,难道它……不是力?那是什么呢?我们在台球桌上玩台球,一杆打出去,那就是直线,但如果我在台球桌上挖个大坑呢?当台球走过去的时候,就不走直线了。莫非我的周围的时空,不是平整的?而是有些坑坑洼洼,有个(质量不为零的)物体就有个坑?当我从坑附近在的时候,坑会强迫我们往坑里面去,从而造成一种引力的假象?那我们就试试这个思路。上面的四维的闵可夫斯基空间可是不够用了,因为我们现在的时空可是有坑的了,恰好黎曼几何能描述这个。所以我们就把黎曼几何搬过来,作为我们物理发生的背景,引力就不再是一种外加的力了,而是时空上的坑了。那,这就是广相的一个思路了。不过我写不下去了,因为往下写的话,就需要了解一点微分几何了。这一段写的也不好,没啥意思,就大致看看吧 。
学物理的IT工程师
有句俗语说,要给人一杯水,先要自己有一桶水。所以,要给人解释相对论,先问问自己在相对论领域是不是真的有一桶水吧?再说句认真的,虽然我也是物理系出来的,但凡有人向我提类似的问题(别说,还真有,而且不止一个),我都会直接把我的物理书给他。然后跟他说:我学了两年的内容,你听了三五句话就懂了,那以你的智商程度,还需要我教吗?
语言爱好者
方法一:去看《时间的形状》方法二:有一个叫爱因斯坦的老头子因这个东西很出名方法三:有人说全世界只有2%的人懂相对论,你不懂也没什么了。
买卖人,买人卖人。
理解相对论,应该从光速不变原理入手,因为光速不变原理是爱因斯坦创立狭义相对论的基本出发点之一。理解了这个,那么整体就容易多了。相对论的四维时空,其中三维空间大家都能理解,因为平时的生活经验摆在那里。当加入了时间维度和光速不变原理之后,就容易产生误解,其实误解来源于语言的不当性。物理学中的很多理解障碍,源于人类提出的问题不恰当、不合理。比如,光的速度是多少?这个问题是不恰当的,因为速度不是一个好的物理量。我们要学会区分物理量的好坏,从而问出有意义的问题。 速度为什么不是好的物理量呢?这跟速度的定义有关。速度是定义为空间对时间的导数。这就隐含了一层意思,就是认为时间是标记物体运动的一个参数,空间坐标是时间的函数,即空间关于时间的变化率,也就是速度。 这种定义明显地把空间和时间放在了不对等的位置上。一个粒子在时空中运动,划过一条世界线(ps:世界线,想象一个由空间的三维加上时间的一维共同构成的四维空间。由于一个粒子在任何时刻只能处于一个特定的四维时空位置,它的全部“历史”在这个四维空间中是一条连续的曲线,这就是“世界线”)。按照狭义相对论的时空观,时空是等价的。粒子不仅在空间方向上运动,也在时间方向上运动。你凭什么要求空间对时间求变化率呢?这就好像你看到一个抛物运动的轨迹以后,问出一个问题:水平位移对垂直位移的变化率是多少?这有意义吗?有意义的问题应该是水平速度和垂直速度分别是多少。水平运动和垂直运动是两个平等的自由度,我们应该分别询问它们关于一个共同参数(比如时间)的变化率,才有意义。 作为类比,在相对论中,时间和空间都变成了平等的自由度,因此我们不能要求一个自由度对另一个自由度求变化率,而是要分别询问,时间和空间关于某个共同参数(比如世界线轨迹)的变化率,这才有意义。所以我们要定义一个有4个分量的速度:它的三个空间分量分别是三个空间坐标对proper time (固有时)的变化率,反映了物体在空间中的运动;还有一个时间分量是时间对 proper time 的变化率,反映了物体在时间方向上的运动。这种速度被称为恰当速度(proper velocity),又称为 velocity 4-vector,它是Lorentz 协变的。我们容易感受到,这样的速度才是好的速度。 这样,我们会发现,即使是一个静止的物体,它其实也在运动。静止的物体沿着时间的方向运动,从过去走向将来,其恰当速度的“大小”(scalar product of velocity 4-vector)正好就是光速。所以从这个意义上说,每一个物体都在时空中以光速运动!光速不是光所特有的,而是一切物体都共有的恰当速度。静止的物体和光的唯一区别就在于,静止的物体把所有的恰当速度都用到了在时间方向上的运动上去了,而光则把恰当速度“平均分配”到时间和空间两个方向上的运动上去。 那么这下好了,所有的物体在时空中的恰当速度都是一样大的,那么我们怎么比较物体运动的快慢呢?由于恰当速度不能够再用于衡量物体的快慢,我们需要专门针对物体的快慢定义一个新的物理量,叫做快度。 快度定义为:arccosh( v0 / c ), 其中v0 是恰当速度的第四分量,c 是真空光速。也许,我们会觉得很奇怪,为什么快度这么复杂的概念反而是一个好的物理量呢?这与我们看问题的角度有关,在狭义相对论的时空观看来,快度是衡量物体运动快慢最自然的物理量。因为它就是时空转动的转角(如果我们把 Lorentz boost 想象成一种旋转的话),从某种意义上,我们可以认为快度衡量了世界线和时间轴的“夹角”。对于静止的物体,世界线沿时间轴方向,夹角为0,所以快度也为0,故称之为静止。对于光来说,比较奇特一些,因为时空是 Minkowski 空间,所以夹角这件事情不是我们直接用量角器可以量出来的。实际上,按照定义式计算,光的快度是无穷大。 光的快度是无穷大,这说明了两个问题:第一,没有任何物体的快度可以比光更大,所以光是最快的;第二,无穷大加减任何有限的快度,仍然是无穷大,所以光在任何有限快度的参考系中,都是无穷快的,也就是说,光速不变。所以从以上角度理解了光速不变原理之后再去考察相对论,就容易的多了。希望对大家有所帮助!
应用数学专业
让他自己看书理解吧。狭义相对论的非数学向通俗科普读物相当滴多:广义相对论嘛…让他把大学数学读完再说吧……
跟他说,孩子等你长大了也许也不会懂的
生物物理博士生
孩纸,别解释了,你会被气死的!
计算机科学专业本科生
不要试图向人解释相对论,想知道的人自己回去看书。三两句的解释只不过是为世界再增加一个拥有民科气质的人罢了。
诗词科普作家
吟吟诗,向文科爱好者解释皮毛,也就是相对论的表象!至于公式,没几人看得懂或解析得懂!会看公式的谁还要你去解释?《花非花·狭义相对论》【尺缩效应】长非长,短非短,速度增,衡量减。绝尘飞步赶阳光,定海神针如意捻。【质增效应】吨非吨,克非克,速度增,天平侧。绝尘飞步赶阳光,纸箓千钧行者勒。【钟慢效应】分非分,秒非秒,速度增,时间袅。绝尘飞步赶阳光,烂斧七天千载了。*************************************************************************************************************《凤凰台上忆吹箫·广义相对论》阡陌时空,喻之锦缎,爱因斯坦诗题。且看那、绫罗裹物,沉陷凹积。借几何求曲率,公式蕴、引力端倪。方程解,讶异怪谈,竞写神奇。时空扭曲极致,饕餮诞,囊吞近者无遗。念黑洞,时间冻滞,光也难敌。撕裂中心奇点,虫洞越、彼岸疑谜。猜白洞,喷万物更迷离!
牛顿他老人家那一套多数人也没学明白,相对论倒是总被拿出来说事...
天体物理,软件工程师
这个我以前在水木 SF 版讲过,再贴一遍好了,顺便美化下公式。。发信人: Invader (在这个冬天回忆花儿), 信区: SF标
题: Re: 求提高智商--关于速度和时间流逝问题发信站: 水木社区 (Wed Nov 19 19:29:10 2014), 站内闵可夫斯基时空直线最长,本质上是由度规的数学性质确定的,因此你需要理解的其实是度规为什么要长成这样子 一种直观的理解如下(不保证正确性,无论是物理的还是历史的。。)1. 牛顿定律表明运动状态取决于物体的世界线是直的还是弯的2. 因此为了定量刻画运动,我们有必要对直世界线和弯世界线给出一个量化的差别3. 一种自然的想法是比较世界线的长度,这个长度也就是自由粒子的作用量 ds4. 为了承担起 2 所要求的作用,作用量必须满足一些基本性质:比如可加性,运动的相对性,以及最重要的:直世界线的作用量必须不同于弯世界线的作用量。5. 牛顿提出了这样一个经典作用量:6. 这个经典作用量是好的,它满足了可加性,(伽利略)相对性,以及最重要的:直世界线的作用量总是比弯世界线来的小。7. 在这个经典作用量的基础上可以构造出整个经典力学体系。它有唯一一个缺点:太丑了,空间 dx 和时间 dt 完全不对称……8. 小爱想出了另一个作用量:9. 这个作用量里空间和时间完全对称,也满足可加性,相对性,以及:直世界线的作用量总是比弯世界线来的小。10. 可惜,这个作用量有一个严重缺陷:它允许圆形世界线,就是说在均匀外力作用下物体会在有限时间内加速到无穷大,之后大概会时间倒流,从我们的宇宙消失。11. 于是小爱又想出了一个作用量:12. 这个作用量里空间和时间比较对称但不是完全对称,也满足可加性,相对性,以及最重要的:直世界线的作用量总是比弯世界线来的大。13. 在这个新作用量的基础上也可以构造出一套力学体系,并且没有 10 中说的问题。14. 这套新力学体系在低速下与牛顿体系兼容,同时还与电磁学兼容,真爽。15. 所以呢,我们就得到了相对论力学,故事就是这样。
为什么是减时间,而不是加?:(地点乙横坐标 - 地点甲横座标)^2 + (地点甲纵坐标 - 地点乙纵座标)^2 + (地点甲竖坐标 - 地点乙竖座标)^2
- (时间乙发生的时间 - 时间甲发生的时间)^2 * 某个速度^2
很有道理,
结构工程师
信息传播的最快速度是光速,让人想象一下信息传播并非瞬时,极大让这一极限速度减慢,从而产生明显的相对论效应,直观上就能感受到光速不变带来的时空时空差异。(女友艺术生,听完该解释开始思考宇宙以及别的形而上的知识了)
我们被时间空间包裹着,身在其中,难以超脱。天地法则真难懂!
天涯论坛科幻奥秘版首席版主
几年前,本人因为科普相对论被刷了天涯消息,全因为一大学教授教物理偷懒,让学生看我的写的相对论的帖子:《简单的说,你们无法理解,全因为地球太小,而光跑的太快……就像相对地球太大,古人无法理解地球是圆的一样……
请他看star trek先
一次一位学者向请教怎样理解相对论时,他给出的回答是:你认为你和你女朋友谈恋爱时,是坐在铁炉上谈时间过得快呢还是坐在凳子上谈时间过的快……这不是他老人家自己用最通俗的话解释的吗?就是说明一个很简单的道理时间是相对于参照系而存在的,当参照系不同时间也不同。既然已经确定光速是不变的,c=s/t,那么距离是相对参考系决定的,那么时间当然也是相对于参考系决定的。这不是初中数学和初中物理的知识吗,还不好理解。
当你在上高深枯燥的物理课时,10分钟你会觉得过了20分钟当你在课间独自庆幸解脱时,10分钟你会觉得只过了5分钟
无法查询到解释的CE
挖坟可以减肥
爱因斯坦当代的科学家也没几个理解的, 不认为普通人已经达到当时科学家的水准了. 无非就是听说过而已, 真要接受不是那么容易的.
"用来制造原子弹的理论" "哦, 那么....""不知道"搞定
地面参照系:某人走了1m本人参照系:走了0m自行车参照系:走了-1m这是空间的相对性,小孩都懂的。所谓的相对论,是说,时间也跟空间一样,都是因人而异的:地面参照系:两件事相隔1s本人参照系:两件事相隔0s自行车参照系:两件事相隔-1s
物理/动漫控 Sherlock大爱
完全,嗯……不完全,抄书你于夏天在一个火炉旁呆一分钟,感觉待了一小时。你在一个大美女旁待一小时,感觉好像待了一分钟。再举个例子,你坐在一辆以50km/h的速度行驶的列车上,对面驶来一辆以同样速度行驶的列车。你认为自己是静止的,那么由你来观测,对面那辆列车便是以100km/h的速度来行使的,反之亦然……
“相对论是谬论”——只需6个字就可快捷地向人解释了相对论
哇,涨姿势了
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