理論學家在將宇宙模型的邏輯推演至極致之後,得出了時間將會停止的結論。 愛因斯坦相對論 這些假設被納入了標準宇宙學模型(ΛCDM模型)中,根據這一模型,宇宙中有70%的暗能量,25%的暗物質和5%的普通物質。 這個模型成功地擬合了宇宙學家在過去20年裡收集的所有資料。 脈衝星放射出高能輻射光和粒子(粒子源於脈衝星的磁極)。 這些光束是持續的,但他們出現在脈衝星周圍(正如其名),因為它正在旋轉。
對引力波的探測將在很大程度上擴展基於電磁波觀測的傳統觀測天文學的視野,人們能夠通過探測到的引力波信號瞭解到其波源的信息。 這些從未被真正瞭解過的信息可能來自於黑洞、中子星或白矮星等緻密星體,可能來自於某些超新星爆發,甚至可能來自宇宙誕生極早期的暴漲時代的某些烙印,例如假想的宇宙弦。 美國科研人員2016年2月11日宣佈,他們利用激光干涉引力波天文臺(LIGO)於2015年9月首次探測到引力波。 研究人員宣佈,當兩個黑洞於約13億年前碰撞,兩個巨大質量結合所傳送出的擾動,於2015年9月14日抵達地球,被地球上的精密儀器偵測到。
愛因斯坦相對論: 參見
在圓盤的小人看來,兩個時鐘都是靜止而且走時準確的。 那為什麼中央部位的時鐘走時快,邊緣處的時鐘走時慢? 他又會想到:這是因為整個圓盤處於一個離心方向的引力場中,越靠近邊緣,引力勢越低。 想到這裡,愛因斯坦又得出一個結論:引力勢越低的地方,時間流逝速度越慢。
- 如果你對相對論感興趣,我推薦你去讀讀愛因斯坦的小冊子《狹義與廣義相對論淺說》,你會發現愛因斯坦深邃的思想,比我講的要精彩太多。
- 隨着相對論理論的發展,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,被認為不能反映問題的本質。
- 相對論有 “狹義相對論” (special theory of relativity, 簡稱 STR) 及 “廣義相對論” (General Theory of Relativity, 簡稱GTR) 兩種。
- 1905年,愛因斯坦發表論文《論動體的電動力學》,建立狹義相對論,成功描述了在亞光速領域宏觀物體的運動。
- 宇航員到一個黑洞附近的星球去探險,他們在星球上只過了幾個小時,但是在遠處接應的宇航員時間卻過了20多年。
- 愛因斯坦場方程(詳見廣義相對論條目):它具體表達了時空中的物質(能動張量)對於時空幾何(曲率張量的函數)的影響,其中對應能動張量的要求(其梯度爲零)則包含了上面關於在其中做慣性運動的物體的運動方程的內容。
描述這種因果結構的是彭羅斯-卡特圖,在這種圖中無限大的空間區域和時間間隔通過共形變換被“收縮”(數學上稱為緊化)在可被容納的有限時空區域內,而光的世界線仍然和在閔可夫斯基圖中一樣用對角線表示。 在天文學上緻密星體的最重要屬性之一是它們能夠極有效率地將引力能量轉換為電磁輻射。 恆星質量黑洞或超大質量黑洞對星際氣體和塵埃的吸積過程被認為是某些非常明亮的天體的形成機制,著名且多樣的例子包括星系尺度的活動星系核以及恆星尺度的微類星體。 在某些特定場合下吸積過程會在這些天體中激發相對論性噴流,這是一種噴射速度可接近光速的且方向性強的高能等離子束。 在對這些現象進行建立模型的過程中廣義相對論都起到了關鍵作用,而實驗觀測也為支持黑洞的存在以及廣義相對論做出的種種預言提供了有力證據。
愛因斯坦相對論: 愛因斯坦和他的相對論
這種概括成爲了著名的愛因斯坦等效原理:在足夠小的時空區域中物理定律約化成狹義相對論中的形式;而不可能通過局域的實驗來探測到周圍引力場的存在。 狹義相對論是建立於引力可以被忽略的前提,因此,對於引力可以被忽略的實際案例,這是一個合適的模型。 愛因斯坦相對論2025 如果考慮引力的存在並假設愛因斯坦等效原理成立,則可知宇宙間不存在全域的慣性系,而只存在跟隨着自由落體的粒子一起運動的局域近似慣性系。 用時空彎曲的語言來說,在無引力作用的慣性系裡的幾條筆直類時世界線,在實際時空中會變得彼此相互彎曲,這意味着引力的引入會改變時空的幾何結構。
在愛因斯坦提出廣義相對論之後的100年,人們又做了許許多多的實驗來驗證廣義相對論,比如愛因斯坦的廣義相對論匯出的一個結果:當星球的質量足夠大,半徑足夠小,就會變成光都無法逃脫的黑洞。 當兩個大質量天體彼此圍繞對方旋轉,宇宙空間的彎曲就會像波一樣擴散,這就是引力波。 使用牛頓定律,星光夾角應該是0.875″,而根據愛因斯坦廣義相對論計算,這個結果是1.75″。 這證明瞭大質量的天體的引力的確可以讓光線發生偏折,也證明瞭廣義相對論的正確性,一時間報紙競相報道,愛因斯坦再一次名震天下。 狹義相對論,是僅描述平直線性的時空(指沒有重力的,即閔考斯基時空)的相對論理論。 牛頓的時空觀認為運動空間是平直非線性的時空,可以用一個三維的速度空間來描述;時間並不是獨立於空間的單獨一維,而是空間坐標的自變量。
愛因斯坦相對論: 相對論相對論對物理學發展的影響
愛因斯坦提出“等效原理”,即引力和慣性力是等效的。 根據等效原理,愛因斯坦把狹義相對性原理推廣為廣義相對性原理,即物理定律的形式在一切參考系都是不變的。 愛因斯坦相對論 測地線方程與物體自身固有性質無關,只取決於時空局域幾何性質。 物質質量的存在會造成時空的彎曲,在彎曲的時空中,物體仍然順着最短距離進行運動(即沿着測地線運動——在歐氏空間中即是直線運動),如地球在太陽造成的彎曲時空中的測地線運動,實際是繞着太陽轉,造成引力作用效應。
愛因斯坦相對論: 廣義相對論物理應用
他提出光線經過太陽引力場會彎曲的言論,於1919年經英國天文學家亞瑟‧愛丁頓的日全蝕觀測,結果獲得證實。 愛因斯坦相對論2025 「愛因斯坦」和「相對論」,在西方從此成為家喻戶曉的名詞。 1896年,愛因斯坦進入蘇黎世聯邦理工學院師範系學習物理學,1900年畢業。 1901年,他受瑞士專利局錄用為技術員,從事發明專利申請的技術鑑定工作。 在專利局的工作很輕鬆,他便利用業餘時間從事科學研究,並於1905年在三個不同領域取得歷史性的成就,特別是提出狹義相對論和光量子論,帶來物理學理論的革命。
愛因斯坦相對論: 實驗的結果——零結果
它也引發了公眾的熱情,這種情緒也因時代特殊而被放大了:第一次世界大戰奪去了數百萬受害者的生命、並造成了嚴重的破壞,而這篇文章恰恰發表於戰爭剛剛落幕的幾年後。 這篇文章提醒人們關注人類大腦的智慧,並展示了科學領域是可以進行國際合作的。 公眾對愛因斯坦的興趣和欽佩之情高漲,他在一夜之間成為了超級巨星。 直到生命的最後一刻,愛因斯坦一直坐擁這樣崇高的地位,在今天仍然廣為人知、受人尊敬。 愛因斯坦相對論2025 首先,該理論僅適用於以相對恆定速度運動的系統。
愛因斯坦相對論: 廣義相對論引力波
在這模型裏,位於晶格結構裏的每一個原子都被視為一個獨立的量子諧振子,它們各自以相同頻率像彈簧一樣做簡諧振動,因此具有離散的能級。 杜隆-泊替定律預言比熱容為常數,在高溫極限時,這模型給出相同的理論結果;而當溫度趨於零時,這模型預言比熱容也趨於零,與實驗結果相符合。 愛因斯坦相對論 這是20世紀初期第三個被發現的重要量子理論[註 愛因斯坦相對論 5]。 愛因斯坦的廣義相對論在天體物理學中有非常重要的應用。 愛因斯坦引力場方程式描述處於時空中的物質如何影響其周圍的時空幾何,並成為愛因斯坦的廣義相對論核心。
愛因斯坦相對論: 愛因斯坦的相對論簡介
為瞭解決這個問題,愛因斯坦直接將慣性系的概念從相對論中剔除,用“任何參考系”代替了原來狹義相對性原理中“慣性系”。 另外,宇宙的膨脹也創造出了廣義相對論的另一場高潮。 從1922年開始,研究者們就發現場方程所得出的解答會是一個膨脹中的宇宙,而愛因斯坦在那時自然也不相信宇宙不是靜止的,所以他在場方程中加入了一個宇宙常數來使場方程可以解出一個穩定宇宙的解。 那麼,物質的存在或者說引力是如何引起時空彎曲的? 1915年底,愛因斯坦發表了一篇論文,提出了廣義相對論,以及著名的引力場方程。
愛因斯坦相對論: 廣義相對論基礎教案
然而大力將愛因斯坦引進中國的物理學家許良英指出,相對論強調絕對性,即物理定律和光速在所有觀察者眼中都是不變的,而「民主和自由就是絕對的」。 可是,當小人要測量周長的時候,他需要把尺子沿著圓盤轉動的方向放。 根據狹義相對論動尺收縮原理,尺子會發生收縮,它變短了。 或者說,尺子上距離為「1」的兩個刻度之間的距離短了,所以,小人測量出的周長會比地面上的我們更大。
他首先注意到了被稱之為(弱)等效原理的實驗事實:引力質量與慣性質量是相等的。 愛因斯坦相對論2025 這一事實也可以理解為,當除了引力之外不受其他力時,所有質量足夠小(即其本身的質量對引力場的影響可以忽略)的測驗物體在同一引力場中以同樣的方式運動。 既然如此,則不妨認為引力其實並不是一種“力”,而是一種時空效應,即物體的質量(準確的説應當為非零的能動張量)能夠產生時空的彎曲,引力源對於測驗物體的引力正是這種時空彎曲所造成的一種幾何效應。
愛因斯坦相對論: 廣義相對論原理
如果我不能憑本能抓住一部作品的內在統一,那我就不會喜歡這部作品。 拜蘭回憶起愛因斯坦時說,有一天他在學校聽到愛因斯坦在用小提琴演奏一首莫扎特的奏鳴曲,他被演奏中表現出來的力量和優雅震驚了。 他感到這是他第一次聽到了莫扎特樂曲中的全部清澈的美。 在愛因斯坦的演奏中有如此強烈的激情,他幾乎沒有認出他來。
而引力透鏡效應則被認爲在接收來自X射線脈衝星的信號中起到了一定作用,參見Kraus 1998。 關於這種機制的基本原理參見Carroll & Ostlie 1996,sec. 17.2;關於由這種機制形成的不同種類的天體的更多信息參見Robson 1996。 )推導出了這些效應,參見 Einstein 1907和Pais 1982,pp. 在中學時,愛因斯坦不過是一個學習成績優異,又愛胡思亂想的學生。
2008年,牛津大學開展了一項為期三年的研究計劃,目的是為缺電的地區研發耐用的家用機械,其中包括冷凍機。 研究人員說,愛因斯坦冷凍機經改進設計並使用不同的壓縮氣體後,其效率是原來設計的四倍。 量子糾纏是說,本來是一體的物體,分裂成兩個部分後,雖運行相當遠,仍能瞬間互通信息 愛因斯坦相對論 (如有機體,牽一髮而動全身)。 一般科學不完整的推斷,是由於真空起伏 所產生的真空能。