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请问爱因斯坦的相对论对我们人类来说有什么现实意义?

来源:
时间:2024-08-17 08:12:57
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请问爱因斯坦的相对论对我们人类来说有什么现实意义?【专家解说】:相对论解释了经典力学无法解释的一些物理现象例如麦克斯韦的电磁学理论指出电磁波在真空中的速度(即光速)是一个与参考系无

【专家解说】:相对论解释了经典力学无法解释的一些物理现象例如麦克斯韦的电磁学理论指出电磁波在真空中的速度(即光速)是一个与参考系无关的常量。但是经典力学认为速度是与参考系的选取有关的,这样,光速就应该随着参考系的选取而改变,这是无法解释麦克斯韦的理论的。爱因斯坦在坚信电磁理论正确性的基础上,摆脱了经典力学时空观的束缚,,革命性的提出了以光速不变原理和“普遍的”相对性原理为基础的狭义相对论。狭义相对论不仅正确的解释了电磁现象,而且还涵盖了经典力学中各种现象。不仅如此,狭义相对论还是研究高能物理和“微观”例子的基础。例如著名的质能方程,E=mc^2,科学家们根据这个方程不仅仅是研究出了核武器,更应该看到的是全世界都在关注的核能发电厂,它在很大程度上延缓了人们对资源匮乏的担忧。另外,相对论彻底改变了人类对宇宙的认识。相对论预言了引力波的存在,发现了引力场与引力波都是以光速传播的,否定了万有引力定律的超距作用。当光线由恒星发出,遇到大质量天体,光线会重新汇聚,也就是说,我们可以观测到被天体挡住的恒星。一般情况下,看到的是个环,被称为爱因斯坦环。爱因斯坦将场方程应用到宇宙时,发现宇宙不是稳定的,它要么膨胀要么收缩。当时宇宙学认为,宇宙是无限的,静止的,恒星也是无限的。于是他不惜修改场方程,加入了一个宇宙项,得到一个稳定解,提出有限无边宇宙模型。不久哈勃发现著名的哈勃定律,提出了宇宙膨胀学说。爱因斯坦为此后悔不已,放弃了宇宙项,称这是他一生最大的错误。在以后的研究中,物理学家们惊奇的发现,宇宙何止是在膨胀,简直是在爆炸。极早期的宇宙分布在极小的尺度内,宇宙学家们需要研究粒子物理的内容来提出更全面的宇宙演化模型,而粒子物理学家需要宇宙学家们的观测结果和理论来丰富和发展粒子物理。这样,物理学中研究最大和最小的两个目前最活跃的分支:粒子物理学和宇宙学竟这样相互结合起来。就像高中物理序言中说的那样,如同一头怪蟒咬住了自己的尾巴。值得一提的是,虽然爱因斯坦的静态宇宙被抛弃了,但它的有限无边宇宙模型却是宇宙未来三种可能的命运之一,而且是最有希望的。近年来宇宙项又被重新重视起来了。黑洞问题将在今后的文章中讨论。黑洞与大爆炸虽然是相对论的预言,它们的内容却已经超出了相对论的限制,与量子力学,热力学结合的相当紧密。今后的理论有希望在这里找到突破口。以上内容是我根据大学物理书(高等教育出版社(第五版))和百度百科的内容( http://baike.baidu.com/view/4243.htm?fr=ala0_1_1)整理出的,希望我的回答对您的问题有所帮助
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