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相对论是谁提出的?(爱因斯坦是如何提出相对论的)
发布时间:2022-10-22 22:52 点击:次
1887年,迈克尔逊莫雷实验终结了以太假说,让当时的人们意识到光在真空中是不需要媒介就能传播的。在此之前,麦克斯韦创立了电与磁的统一理论,预言了电磁波的存在,并指出了光速的值和电磁波传播速度是一致的,从而人们意识到光就是电磁波。再者洛伦兹首先提出了洛伦兹变换,它有别与传统的伽利略变换。
1905年,主人公爱因斯坦登场了,正是基于以上的这些前人做出的贡献,爱因斯坦从光的角度出发。
假设了光速不变性,以及认为相对性原理是物理学的终极理论,所有的物理学定律都应该被相对性原理限制,不满足相对性原理的公式都应该被改造成满足相对性原理的形式。这就是说一切物理定律应该在所有惯性系中均有效,或者说,一切物理定律(除引力外)的方程式都应该在洛伦兹变换下保持形式不变。
在此之前,麦克斯韦方程组就是不满足相对性原理的,所以爱因斯坦改造了它,并发表了<<论动体的电动力学>>,从而创立了狭义相对论。他对狭义相对论的思考主要来自于麦克斯韦方程式与牛顿力学的不兼容性,以及光速在式中永远为常数的特色。至于他的洛伦兹变化形式是他独立推导出来的,事先并未知晓洛伦兹已经做出了这个工作。
至于广义相对论,那不是只言片语可以讲明白的,广义相对论一出来就把狭义相对论的惯性系给毙了。
我们来看看它的两个基本原理是:一,等效原理:惯性力场与引力场的动力学效应是局部不可分辨的;二,广义相对性原理:所有的物理定律在任何参考系中都取相同的形式。
根据广义相对论,引力的本质其实是物质弯曲时空产生的几何效应。物体(或者能量)处于时空中时,时空的结构会被弯曲。在弯曲时空中,物体会沿着测地线运动,从而让我们观测到引力效应。
爱因斯坦花了10年的时间从狭义到广义,期间还学习了黎曼几何,最后猜出了引力场方程,成功解释了水星近日点进动和光线弯曲的问题。
在目前的计算中,广义相对论的精确度远远高于牛顿力学。
但是它是否是引力的最终理论,还是存在疑问的。