愛因斯坦的狹義與廣義相對論是否得到了實(shí)驗的驗證,? 愛因斯坦創(chuàng)立的相對論絕對是現(xiàn)代物理學(xué)的頂梁柱,它從誕生到如今,,一直都是當(dāng)代物理學(xué)研究的熱點(diǎn),,而且近半個多世紀(jì)以來的重大科學(xué)成果都與相對論有關(guān)系。那么,,愛因斯坦是如何創(chuàng)立這兩個理論的呢,? 愛因斯坦的筆記 相對論創(chuàng)立始末愛因斯坦能夠創(chuàng)立出狹義相對論,這與他本人善于吸取前人的思想以及具備批判性思想是分不開的,。早在愛因斯坦16歲的時候,,他就幻想如果以光速跑步,看到的世界會是什么樣子的呢,。自從牛頓力學(xué)體系創(chuàng)立以后,,它統(tǒng)治了物理學(xué)一百多年,后來的科學(xué)家只是對這座牛頓創(chuàng)立的科學(xué)大廈進(jìn)行縫縫補(bǔ)補(bǔ)的工作,。電磁理論創(chuàng)立以后,,一些現(xiàn)象漸漸地與牛頓力學(xué)相沖突起來,,其實(shí),狹義相對論就是建立在它倆矛盾的基礎(chǔ)之上,。 在狹義相對論創(chuàng)立之前,,有三個實(shí)驗,這三個實(shí)驗分別是: 邁克爾遜-莫雷實(shí)驗,,在實(shí)驗中,,兩位科學(xué)家并沒有發(fā)現(xiàn)地球相對于以太運(yùn)動; 電子的慣性質(zhì)量隨著運(yùn)動速度的增加而變大,; 處在運(yùn)動狀態(tài)下的物體的電磁感應(yīng)現(xiàn)象表現(xiàn)出相對性,。 這三個實(shí)驗慢慢地就展現(xiàn)出了牛頓力學(xué)體系中的矛盾,對于真空中的光速問題一直無法得到解決,,一直以來根深蒂固的經(jīng)典物理學(xué)思想禁錮了當(dāng)時的物理學(xué)家向新的思想進(jìn)發(fā),,新的思想其實(shí)就是光速不變原理。 在愛因斯坦之前,,已經(jīng)有物理學(xué)家觸碰到了狹義相對論的大門,,只是沒有打開而已,愛因斯坦打開了這個大門,,基于兩條公理:相對性原理以及光速不變原理,。這兩個公理的提出與前人積累的經(jīng)驗是分不開的,早在狹義相對論提出之前,,龐加萊已經(jīng)意識到光速不變原理了,,洛倫茲等人已經(jīng)走上狹義相對論的大路上了,馬赫的思想對愛因斯坦的啟發(fā)也比較大,,正是在這些前人的基礎(chǔ)之上,,愛因斯坦才率先地提出了兩條公理,繼而在1905年提出狹義相對論,。 廣義相對論更是純粹的理性思維的巔峰之作,,它不靠任何現(xiàn)實(shí)中的實(shí)驗,純粹靠思想實(shí)驗,,在腦海里完成,,并提出了等效原理、廣義協(xié)變原理,。在物理學(xué)研究中,,理論物理的研究是最不耗錢的,因為它只需要筆和紙,。在狹義相對論提出的10年后,,也就是1915年,愛因斯坦的廣義相對論問世,。 相對論的提出并不是全靠想,,也有其它物理學(xué)家做出的實(shí)驗帶來的啟發(fā),,比如狹義相對論創(chuàng)立之前的那三個實(shí)驗帶來的啟發(fā)。 關(guān)于相對論的實(shí)驗檢驗:狹義相對論的實(shí)驗檢驗:對于狹義相對論的檢驗,,最好的一個證據(jù)就是導(dǎo)航衛(wèi)星的時鐘校準(zhǔn),,導(dǎo)航衛(wèi)星在太空中高速運(yùn)動,就會出現(xiàn)相對論效應(yīng),,這其中不光有狹義相對論效應(yīng)也有廣義相對論效應(yīng),,需要兩者結(jié)合才能消除時鐘誤差,提高導(dǎo)航定位精度,。 廣義相對論的實(shí)驗檢驗:近些年來對于引力波的探測,,光線的偏折(這個現(xiàn)象在廣義相對論剛剛提出之后沒多久就被愛丁頓證實(shí)了),水星近日點(diǎn)進(jìn)動的解釋,,黑洞的研究,引力紅移等等,。 這里只是簡單地介紹了部分,,相對論已經(jīng)充分的被實(shí)驗驗證了,自從愛因斯坦的兩大相對論問世,,后面的物理學(xué)家的研究熱點(diǎn)主要就在相對論上,,接近一個世紀(jì)的研究以及相關(guān)的實(shí)驗檢驗都證明相對論是一個科學(xué)理論,完美地解釋了許多問題,。 |
|
來自: 科學(xué)大妙想 > 《待分類》