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為什么說相對論的創(chuàng)立推動了整個物理學理論的革命,為原子彈的發(fā)明和原子能的應用提供了理論基礎 為什么呢

來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 09:37:53
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為什么說相對論的創(chuàng)立推動了整個物理學理論的革命,為原子彈的發(fā)明和原子能的應用提供了理論基礎 為什么呢【專家解說】:相對論(Relativity)的基本假設是相對性原理,即物理定律與

【專家解說】:相對論(Relativity)的基本假設是相對性原理,即物理定律與參照系的選擇無 大質量物體扭曲時空改變物體行進方向 關。狹義相對論和廣義相對論的區(qū)別是,前者討論的是勻速直線運動的參照系(慣性參照系)之間的物理定律,后者則推廣到具有加速度的參照系中(非慣性系),并在等效原理的假設下,廣泛應用于引力場中。相對論和量子力學是現(xiàn)代物理學的兩大基本支柱。經(jīng)典物理學基礎的經(jīng)典力學,不適用于高速運動的物體和微觀領域。相對論解決了高速運動問題;量子力學解決了微觀亞原子條件下的問題。相對論顛覆了人類對宇宙和自然的“常識性”觀念,提出了“時間和空間的相對性”、“四維時空”、“彎曲空間”等全新的概念。狹義相對論提出于1905年,廣義相對論提出于1915年(愛因斯坦在1915年末完成廣義相對論的創(chuàng)建工作,在1916年初正式發(fā)表相關論文)。   由于牛頓定律給狹義相對論提出了困難,即任何空間位置的任何物體都要受到力的作用。因此,在整個宇宙中不存在慣性觀測者。愛因斯坦為了解決這一問題又提出了廣義相對論。   狹義相對論最著名的推論是質能公式,它說明了質量隨能量的增加而增加。它也可以用來解釋核反應所釋放的巨大能量,但它不是導致原子彈的誕生的原因。而廣義相對論所預言的引力透鏡和黑洞,與有些天文觀測到的現(xiàn)象符合。   狹義與廣義相對論的分野   傳統(tǒng)上,在愛因斯坦剛剛提出相對論的初期,人們以所討論的問題是否涉及非慣性參考系來作為狹義與廣義相對論分類的標志。隨著相對論理論的發(fā)展,這種分類方法越來越顯出其缺點——參考系是跟觀察者有關的,以這樣一個相對的物理對象來劃分物理理論,被認為較不能反映問題的本質。目前一般認為,狹義與廣義相對論的區(qū)別在于所討論的問題是否涉及引力(彎曲時空),即狹義相對論只涉及那些沒有引力作用或者引力作用可以忽略的問題,而廣義相對論則是討論有引力作用時的物理學的。用相對論的語言來說,就是狹義相對論的背景時空是平直的,即四維平凡流型配以閔氏度規(guī),其曲率張量為零,又稱閔氏時空;而廣義相對論的背景時空則是彎曲的,其曲率張量不為零。