大家好,小高來為大家解答以上問題。什么是相對論通俗易懂版,什么是相對論通俗解釋很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
一、相對論怎么理解
我們看到的任何一件事情都是由于眼睛接收到光的刺激.打一個比方,如果我看到桌子上的一個蘋果,那么可以說是蘋果的光線射入我的眼睛,我的眼睛感知到光線.同時蘋果的光線是無限向宇宙空間發(fā)散的,如果速度達到光速時,我們就可以與這個蘋果向宇宙發(fā)送的光速平行,那么這個蘋果的狀態(tài)相對于我這個速度來說是靜止的.
同理,如果速度快于光速,那么就可以趕上曾經(jīng)發(fā)生事情的光線,從而看到曾經(jīng)發(fā)生的事情.
這個過程只是光相對于另一個速度而言的,不是說時間在絕對的倒流或靜止.
如果一個觀測者在距離我們1光年的地方觀測地球,那么他看到的東西就意味著是一年前發(fā)生的事情.因為光需要一年的時間才能到達那里.如果你的速度能趕上光速,你就能看到原來發(fā)生的事情.
二、相對論相關知識
光速不變。
假設一列火車以時速300公里往北跑,一輛汽車以時速150公里也往北跑,汽車里的人會發(fā)現(xiàn),火車的速度是每小時150公里。結(jié)論就是:物體運動的速度不僅取決于他自身的速度,也取決于觀察者的運動速度。
這個結(jié)論只適用于低速運動的物體(比如火車、比如地球的運動等),一旦速度加快到光速(每秒三十萬公里)或者接近光速,這個日常經(jīng)驗就失效了,因為大量精確的實驗驗證了:光速是不變的。也就是說,光速是個固定值,是個常數(shù),它不隨著觀察者的運動而改變。
再次舉例:假設一束光以每秒30萬公里往北運動,一艘宇宙飛船以每秒15萬公里也往北運動,宇宙飛船里面的人會發(fā)現(xiàn)這束光多快呢?照我們的日常經(jīng)驗來看,這束光的速度應該是每秒鐘15萬公里。錯!宇宙飛船里面的人會發(fā)現(xiàn),這束光的速度仍然是每秒鐘30萬公里。
狹義相對論。
狹義相對論很短,只有幾頁。它要表達的意思更短,只有一句話:不管觀察者如何運動,被觀察的光速不變。從這句看似簡單的話可以得出一些非常奇妙的結(jié)論,這些結(jié)論嚴重違背了我們的日常經(jīng)驗,但現(xiàn)在都被證明是正確的。
再次舉例:假設一束光以每秒30萬公里往北運動,一艘宇宙飛船以每秒15萬公里也往北運動,在地球上靜止不動的人看來,一秒鐘后,宇宙飛船距離那束光15萬公里。記?。菏?秒鐘后!
但是,宇宙飛船里面的人會感覺這段時間是多長呢?現(xiàn)在的已知條件是:宇宙飛船距離那束光15萬公里,光速是每秒鐘30萬公里。則:15萬公里除以時間=30萬公里除以1秒鐘,則:時間等于0.5秒。也就是說,地球上的人過去了一秒鐘,以時速15萬公里運動的人會感覺時間只過去了半秒鐘。
結(jié)論:速度可以改變時間。你運動的越快,時間會過得越慢。當你以光速運動時,時間就會靜止。
再次舉例:博爾特以每秒10米參加百米賽跑,旁邊為他加油的人過去1秒鐘后,博爾特只感覺過去了三十萬分之299990秒,也就是0.99996667秒。百米賽跑結(jié)束后,博爾特比我們年輕了0.0003333秒。
等效原理。
假設我們坐在一艘船里,當船勻速行駛的時候,我們不會感覺到船在動。同理,地球以每秒30公里繞太陽公轉(zhuǎn),并且以每秒500米自轉(zhuǎn),我們也感覺不到地球在動。
現(xiàn)在假設我們在一部電梯里頭,當電梯均勻加速往上走的時候,我們也不會感覺到電梯在動,我們只會感覺到有一股力在把我們往下拉,就像地球的質(zhì)量把我們固定在地表不讓我們脫離地球那樣。
愛因斯坦由此推斷,速度和質(zhì)量等效,它們在拉慢時間方面起的作用是一樣的。(當然,這方面有個很經(jīng)典的邏輯推理過程,我就不詳述了)
結(jié)論:不僅速度可以改變時空,質(zhì)量也可以改變時空。
廣義相對論。
質(zhì)量可以改變時空,把時空拉彎;而且質(zhì)量越大,時空被拉彎得越厲害。就像速度越快,時間流逝得越慢那樣。比如太陽就拉彎了時空,這很像我們在床上放了一個鉛球,從而把海綿墊子壓出一個坑那樣。
愛因斯坦由此得出大膽的結(jié)論:引力并不是一種力,實際上它根本就不存在。我們平時看到的地球和行星繞太陽運動的現(xiàn)象,并不是太陽在吸引著它們轉(zhuǎn)動,而是太陽拉彎了時空,地球和行星不得不沿著彎曲的時空轉(zhuǎn)動。
彎曲的時空。
廣義相對論有些結(jié)論照樣超出了我們的日常經(jīng)驗,但后來被一一證實是正確的。
1、恒星的光線經(jīng)過太陽時,因為太陽拉彎了時空,恒星的光線應該有一個折角,應該向內(nèi)彎曲。這個效應很難觀察到,因為我們只有望向太陽時,才會捕捉到那束恒星射過來的光。但太陽光那么強烈,一定會把那束光掩蓋住。不過,發(fā)生日全食的時候,太陽光會被遮住,正好可以讓我們驗證。事實證明,愛因斯坦是正確的。
2、引力波。
兩個大質(zhì)量的天體(比如黑洞)互相碰撞的時候,分別被它們拉彎的時空也會碰撞,從而會形成時空漣漪,逐漸向四周擴散。這就像兩粒石子投進平靜的水面,形成了兩個不斷擴散的水波,它們碰撞后的漣漪也會向四周擴散那樣。幸運的是,2017年我們的科學家捕捉到了這些時空漣漪。
3、導航衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動時,衛(wèi)星上攜帶的時鐘比地面上的時鐘快。
本文到此結(jié)束,希望對大家有所幫助。