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《答:为什么光速不变?》——狭义相对论到广义相对论
...家讨论、参考!大家都知道“光速不变”是爱因斯坦创立狭义相对论的基本出发点之一。原理:真空中的光速对任何观察者来说都是相同的。光速不变原理,在狭义相对论中,指的是无论在何种惯性系(惯性参照系)中观察,光...……更多
引力引起的光线偏折,《张朝阳的物理课》推导广义相对论下引力对光传播的影响
...以给予其直接的几何的证明。 Schwarzschild 度规中的光速狭义相对论中,Einstein 曾指出在任何惯性系中真空光速相同,均为 c。然而在广义相对论中这个结论需要进行一定的澄清:究竟是什么样的比值才等于真空光速这个常数呢?...……更多
现在的宇宙不停的超光速膨胀,假如宇宙停止膨胀我们会经历什么?
...光速是一个上限,没有任何信息或物质能够超过它。这是狭义相对论的基本概念之一。 当我们谈论的是空间本身的扩张,情况就有所不同了。在广义相对论中,空间和时间被视为一个四维的连续体,我们称之为时空。在这个框...……更多
科学家进行有史以来尺度最小的量子引力实验
...都受限于它们空间上的距离以及光速。光速是爱因斯坦在狭义相对论中引入的宇宙速度极限,是狭义相对论的基石;而广义相对论又是在狭义相对论的基础上建立的。然而无论爱因斯坦如何抗议,科学家们实际上已经验证了在亚...……更多
科学家发现月球上钟表走得更快,会影响月球任务,要给它创建时间
...一点的科学家,他最初相信光速是恒定的,并以此推导出狭义相对论。爱因斯坦对光速不变的解释是,光速对任何参考系都是不变的,无论你多快,光速相对你都不变。图:移动火车A射出的箭比禁止的B会快,但光速不同,它是...……更多
洛伦兹变换可以看成某种时空转动?《张朝阳的物理课》回顾狭义相对论
...行官、物理学博士张朝阳坐镇搜狐视频直播间,先回顾了狭义相对论中的经典效应,再从时空间隔不变量出发,说明时间和空间互相耦合,但可以用类似欧式空间的转动的方式重新分解。回顾洛伦兹变换,长度收缩和时间膨胀假...……更多
张朝阳跨年演讲《About Time & General Relativity》
...学习广义相对论,加深对时间的理解。张朝阳首先回顾了狭义相对论,考虑加速观者所看到的世界,接着类比三维空间中的直线,强调了弯曲时空中的测地线和等效原理。而后,张朝阳详细地推导并讲解了黎曼曲率张量的含义。...……更多
比黑洞更极端,研究发现:穿越虫洞后有可能回到过去?
...我们完全可以实现面向未来的时间旅行,而且爱因斯坦的狭义相对论里的时间膨胀公式,还证明了速度越快时间就越慢,也就是说如果你愿意的话,一辈子坐飞机在天上飞,等你100岁的时候,时间膨胀公式就会把你送到万分之一...……更多
时空与物质如何紧密相依?《张朝阳的物理课》介绍爱因斯坦场方程
...例子是闵氏时空,其上每一点都用四个坐标 来标记,是狭义相对论的研究对象。其次,在大多数情境下,时空未必如所愿般平直整齐——除非整个时空上都空无一物。通过对质量的思考,爱因斯坦经由被称为“弱等效原理”的...……更多
人类能离开本超星系团吗?
...么大,而银河系大概还比不上芝麻那么大。根据爱因斯坦相对论,有静止质量的物体的速度不能超过光速(30万千米/秒),所以宇宙飞船顶多实现亚光速航行(飞船速度极其接近光速,但达不到光速),在这种情况下,飞船要飞...……更多
时间迷局?宇航员待一天,地球过了多久?解密天人交错的奇妙现象
...另一方面,引力场也会对时间产生影响。根据爱因斯坦的广义相对论,重力是时空弯曲的结果。当物体处于较强的引力场中时,时间会相对地减缓。这意味着,在强引力场下,时间流逝的速度会比弱引力场下的时间慢。例如,如...……更多
爱因斯坦认为:时间并不客观,它其实只是人类大脑的幻觉
...觉,并且时间的流逝速度对每个人来说都是不一样的。在狭义相对论和广义相对论中,时间的流逝速度会受到物体的运动速度,以及所处的引力场强度影响,从而导致时间变慢,最典型的就是速度越快时间越慢,达到光速后时间...……更多
世界上第一张黑洞照片是如何拍出来的?
...对不对呢?一百年来,人们验证了爱因斯坦的质能方程、狭义相对论和弱引力场中的广义相对论,发现爱因斯坦总是对的。可是在黑洞这种强引力场中,广义相对论正确不正确,还没有证实。人们迫切需要一张黑洞的照片,去进...……更多
三论光线的引力偏折,《张朝阳的物理课》对比广相和经典引力结果
...光速的惠更斯原理和光子的测地线方程两种方法,得到了广义相对论下的光线偏折角,它相比经典理论结果多了因子2,从而给出了检验广相和经典引力理论孰对孰错的依据。那么经典理论是如何解释光线的引力偏折呢?3月24日12...……更多
破解光速谜团,为何无法超越光速?
...理定律之一是相对论。阿尔伯特·爱因斯坦在1905年提出了狭义相对论,其中指出光速是宇宙中一个恒定的极限速度。根据狭义相对论的理论,任何物质或信息在宇宙中的传播速度都不能超过光速。这意味着,无论物体如何迅速运...……更多
粒子如何在弯曲时空中“走直线”?《张朝阳的物理课》解密测地线
...证了测地线即是测试粒子的轨迹。广义相对论的基本框架狭义相对论告诉人们时间空间本是一体,广义相对论则更深刻地重塑了我们的世界观。自重新复习和讲解了狭义相对论的时空观后,张朝阳开始“向广义相对论这座高山进...……更多
爱因斯坦为何会说“引力是不存在的”?
...都在距离地面2万多公里的太空,时速可达1.4万公里。从狭义相对论来讲,速度越快时间就越慢,卫星上的时间比地面时间每天要慢7微秒。而从广义相对论角度来讲,天上的卫星受到的引力更小,时间会更快,每天比地面时间快4...……更多
惊人答案!航天员待一天月球,地球上过了多久?
...论的理论,时间的流逝受到重力的影响。根据爱因斯坦的广义相对论,重力场越强,时间越慢。所以,在月球上时间相对于地球来说是稍微延长的。可以这样理解,月球上的时间比地球上的时间更慢。 假设一位航天员在月球上...……更多
了解时间是了解从摇篮到坟墓之旅的关键
...]。爱因斯坦和牛顿的观点被现代物理学的两大支柱(狭义/广义相对论和量子力学)所继承,这种不匹配引起了所谓的“时间问题”,但这只是一个“看似不可能的问题”。 Waugh先生指出,在闵可夫斯基时空方程(MSTE)中,某事显然是显而...……更多
相对论的时空观,《张朝阳的物理课》推导狭义相对论中的时空变换关系
...函数的性质,也不难写出坐标变换的矩阵形式 现在考虑狭义相对论中的时空,为了简单起见,暂时忽略 y,z 方向而考虑由 (ct, x) 组成的 1+1 维时空。设想参考系 S 和 S’ 在时刻 t = t’ = 0 时原点重合,S’ 系相对 S 系以速度 V 沿...……更多
张朝阳西安交通大学开讲:物理不仅是创新理论的热气,也是触手可及的烟火气
...安站于12月2日下午,在西安交通大学开讲。本次演讲以“狭义相对论时空观”为主题,在演讲现场,搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳还解答了学生们关于西安“油泼辣子”“羊肉泡馍”等生活中的物理...……更多
透过“宇宙烟花” 理解宇宙演化
...出当前粒子物理标准模型的新物理机制。比如,爱因斯坦狭义相对论的基础——洛伦兹对称性有非常微小的破坏。”中国科学院高能物理研究所研究员陈松战说。狭义相对论认为,同一时间发出的、不同能量的光子到达观测者的...……更多
180多年前科学家是如何计算出光速的?
...学现象以及发展相对论至关重要。例如,爱因斯坦在提出狭义相对论时,就使用了斐索测得的光速值作为一个基本常数。此外,斐索的实验方法和科学精神对后来的科学家们产生了启示。他展示了如何通过创新的实验设计和精确...……更多
事件视界望远镜发现附近超大质量黑洞爆发出巨大能量喷流
...质,我们需要运用爱因斯坦于1915年提出的引力理论——广义相对论,它可以描述强引力下的空间和时间的行为。EHT的高分辨率观测为我们提供了一个理想的实验室,来检验广义相对论在极端条件下的有效性和局限性。 ……更多
量子计算机中的虫洞
...人开创的量子力学,另一个是由爱因斯坦独自一人开创的广义相对论。这两种理论在它们的两个领域都非常有效,它们做出可以验证的预测,并且几乎通过了我们对他们提出的所有测试。但是,100多年后,这两种理论仍然存在一...……更多
时空和物质如何和谐共舞华尔兹?《张朝阳的物理课》推导爱因斯坦场方程
...官、物理学博士张朝阳坐镇搜狐视频直播间,首先回顾了广义相对论的框架,介绍了爱因斯坦场方程的结构。同时,通过与牛顿第一定律相比较,再次强调了测地线的重要性。而后,张朝阳详细地推导并讲解了黎曼曲率张量的含...……更多
穿梭黑洞或许并不是梦想,黑洞有可能实现超时空旅行
爱因斯坦的狭义相对论提到了尺缩和钟慢两个效应,意思就是告诉我们,有质量的物体在运动的过程中,随着速度的增加,质量在不断增大,时间也在不断变慢。如果物体的速度达到了光速,时间就会静止,物体本身所在的空...……更多
在微观尺度上,空间和时间是否仍然连续?
...体系的影响。空间和时间的本质是现代物理学的核心,从广义相对论的时空弯曲到量子力学的概率波,对它们的理解直接影响着我们对宇宙的理解。 量子物理学为了深入理解微观尺度上空间和时间的连续性问题,我们首先需要...……更多
时间倒流可实现?用负质量奇异物质开辟四维通道,或能穿越到过去
...地向着正质量物体的方向加速运动,这显然与爱因斯坦的狭义相对论相矛盾,隐约感到负质量这个概念很快就要被永动机民科拿来用了。但是负质量也并非空穴来风的伪科学,其实物理学界早已证明了负能量的存在,那就是卡西...……更多
黑洞里面到底是什么?是另一个世界吗?
爱因斯坦的广义相对论,早就预言了黑洞这种神秘天体的存在,但直到2019年,天文学家才拍摄到了黑洞的照片,也验证了爱因斯坦当初的预言。但是,更大的问题还在后面。其实是否拍摄到黑洞照片并不是很重要,因为天文学...……更多
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