爱因斯坦相对论对人类有什么影响

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  1、相对论直接和间接地催生了量子力学的诞生,也为研究微观世界的高速运动确立全新的数学模型。

  这些时钟同时受狭义相对论因高速运动而导致的时间变慢(-7.2 μs/日),和广义相对论因较(地面物件)承受着较弱的重力场而导致时间变快效应(+45.9 μs/日)影响。

  相对论的净效应是那些时钟较地面的时钟运行的为快。故此,这些卫星的软件需要计算和抵消一切的相对论效应,确保定位准确。

  3、在医院的放射治疗部,多数设有一台粒子加速器,产生高能粒子来制造同位素,作治疗或造影之用。

  氟代脱氧葡萄糖的合成便是一个经典例子。由于粒子运动的速度相当接近光速(0.9c-0.9999c),故粒子加速器的设计和使用必须考虑相对论效应。

  4、过渡金属如铂的内层电子,运行速度极快,相对论效应不可忽略。在设计或研究新型的催化剂时,便需要考虑相对论对电子轨态能级的影响。

  同理,相对论亦可解释铅的6s惰性电子对效应。这个效应可以解释为何某些化学电池有着较高的能量密度,为设计更轻巧的电池提供理论根据。

  5、由广义相对论推导出来的重力透镜效应,让天文学家可以观察到黑洞和不发射电磁波的暗物质,和评估质量在太空的分布状况。

  爱因斯坦于1922年12月有4日,在日本京都大学作的题为《我是怎样创立相对论的?》的演讲中,说明了他关于相对论想法的产生和发展过程。

  他说:“关于我是怎样建立相对论概念这个问题,不太好讲。我的思想曾受到那么多神秘而复杂的事物的启发,每种思想的影响,在生活幸福论概念的发展过程中的不同阶段都不一样……

  我第一次产生发展相对论的念头是在17年前,我说不准这个想法来自何处,但是我肯定,它包含在运动物体光学性质问题中,光通过以大海洋传播,地球在以太中运动,换句话说,即以太阳对地球运动。

  我试图在物理文献中寻找以太流动的明显的实验证据,蓝天是没有成功。随后,我想亲自证明以太相对地球的运动,或者说证明地球的运动。

  当我首次想到这个问题的时候,我不怀疑以太的存在或者地球通过以太的运动。”

  于是,他设想了一个使用两个热电偶进行的实验:设置一些反光镜,以使从单个光源发出的光在两个不同的方向被反射,一束光平行于地球的运动方向且同向,另一束光逆向而行。

  如果想象在两个反射光束间的能量差的话,就能用两个热电偶测出产生的热量差。虽然这个实验的想法与迈克尔逊实验非常相似,但是他没有得出结果。

  相对论直接和间接地催生了量子力学的诞生,也为研究微观世界的高速运动确立全新的数学模型。

  相对论主要在两个方面有用:一是高速运动(与光速可比拟的高速),一是强引力场。

  1、过渡金属如铂的内层电子,运行速度极快,相对论效应不可忽略。在设计或研究新型的催化剂时,便需要考虑相对论对电子轨态能级的影响。

  同理,相对论亦可解释铅的6s惰性电子对效应。这个效应可以解释为何某些化学电池有着较高的能量密度,香港最快开奖现场记录!为设计更轻巧的电池提供理论根据。相对论也可以解释为何水银在常温下是液体,而其他金属却不是。

  2、由广义相对论推导出来的重力透镜效应,让天文学家可以观察到黑洞和不发射电磁波的暗物质,和评估质量在太空的分布状况。

  值得一提的是,的出现和著名的质能关系式(E=mc^2)关系不大,而爱因斯坦本人也肯定了这一点。质能关系式只是解释威力的数学工具而已,对实作意义不大。

  在本质上,所有的物理学问题都涉及采用哪个时空观的问题。在二十世纪以前的经典物理学里,人们采用的是牛顿的绝对时空观。而相对论的提出改变了这种时空观,这就导致人们必须依相对论的要求对经典物理学的公式进行改写,以使其具有相对论所要求的洛伦兹协变性而不是以往的伽利略协变性。

  在经典理论物理的三大领域中,电动力学本身就是洛伦兹协变的,无需改写;统计力学有一定的特殊性,但这一特殊性并不带来很多急需解决的原则上的困难;而经典力学的大部分都可以成功的改写为相对论形式,以使其可以用来更好的描述高速运动下的物体。

  但是唯独牛顿的引力理论无法在狭义相对论的框架体系下改写,这直接导致爱因斯坦扩展其狭义相对论,而得到了广义相对论。

  在爱因斯坦以前,人们广泛的关注于麦克斯韦方程组在伽利略变换下不协变的问题,也有人(如庞加莱和洛伦兹)注意到爱因斯坦提出狭义相对论所基于的实验(如迈克尔孙-莫雷干涉仪实验等),也有人推导出过与爱因斯坦类似的数学表达式(如洛伦兹变换)。

  但只有爱因斯坦将这些因素与经典物理的时空观结合起来提出了狭义相对论,并极大的改变了我们的时空观。在这一点上,狭义相对论是革命性的。

  展开全部狭义相对论和广义相对论建立以来,已经过去了很长时间,它经受住了实践和历史的考验,是人们普遍承认的真理.相对论对于现代物理学的发展和现代人类思相的发展都有巨大的影响.相对论从逻辑思想上统一了经典物理学,使经典物理学成为一个完美的科学体系.狭义相对论在狭义相对性原理的基础上统一了牛顿力学和麦克斯韦电动力学两个体系,指出它们都服从狭义相对性原理,都是对洛伦兹变换协变的,牛顿力学只不过是物体在低速运动下很好的近似规律.广义相对论又在广义协变的基础上,通过等效原理,建立了局域惯性长与普遍参照系数之间的关系,得到了所有物理规律的广义协变形式,并建立了广义协变的引力理论,而牛顿引力理论只是它的一级近似.这就从根本上解决了以前物理学只限于惯性系数的问题,从逻辑上得到了合理的安排.相对论严格地考察了时间、空间、物质和运动这些物理学的基本概念,给出了科学而系统的时空观和物质观,从而使物理学在逻辑上成为完美的科学体系.

  狭义相对论给出了物体在高速运动下的运动规律,并提示了质量与能量相当,给出了质能关系式.这两项成果对低速运动的宏观物体并不明显,但在研究微观粒子时却显示了极端的重要性.因为微观粒子的运动速度一般都比较快,有的接近甚至达到光速,所以粒子的物理学离不开相对论.质能关系式不仅为量子理论的建立和发展创造了必要的条件,而且为原子核物理学的发展和应用提供了根据.

  广义相对论建立了完善的引力理论,而引力理论主要涉及的是天体.到现在,相对论宇宙学进一步发展,而引力波物理、致密天体物理和黑洞物理这些属于相对论天体物理学的分支学科都有一定的进展,吸引了许多科学家进行研究.

  一位法国物理学家曾经这样评价爱因斯坦:“在我们这一时代的物理学家中,爱因斯坦将位于最前列.他现在是、将来也还是人类宇宙中最有光辉的巨星之一”,“按照我的看法,他也许比牛顿更伟大,因为他对于科学的贡献,更加深入地进入了人类思想基本要领的结构中.”

  17世纪,牛顿创立了经典力学,经后人不断补充发展,日臻完善.到19世纪,在经典力学的基础上,光学、热力学、电磁学、天体物理学等新兴学科取得了长足进展,把人类寻自然界的认识推进到前所未有的深度和广度.当时,以牛顿力学为代表的经典物理学被认为是绝对权威的理论,认为一切自然现象都可以用经典物理学加以说明,而且物理学已经发展到了完整、系统和成熟阶段,以后的工作只不过是在细节上做些修正和补充,在计算上更细致一点,使理论更加完备.一些科学家还根据万有引力定律计算出了海王星和冥王星的位置,证明了经典物理学的准确性、科学性和可预见性.但是,经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的物质为研究对象的,在这里,时间和空间被认为是绝对的,是与物质运动无关的因素.因此,一旦物理学研究的这种基础发生变化,如所研究的物质是以光速或接近光速运动时,经典物理学的某些结论就变得不准确.这种状况随着20世纪以来科学研究的不断深入而日益显现,如神秘的“以太”一直不能被证明是存在的、高速运动的微观粒子发生的现象非经典力学所能解释等.物理学遇到了被称为“晴空上漂浮着两朵乌云”的两个无法解析的难题.两朵乌云指的是x0d第一朵乌云——“以太”说的破灭.x0d19世纪的物理学家普遍接受了以太的概念,认为象水波传播是以水为载体一样,光、电等的传播是以以太为载体的.1887年,迈克尔逊与美国物理学家莫雷通过实验证明“以太”是不存在的.x0d第二朵乌云——黑体辐射与“紫外灾难”.x0d在同样的温度下,不同物体的发光亮度和颜色(波长)不同.颜色深的物体吸收辐射的本领比较强.所谓“黑体”是指能够全部吸收外来辐射而毫无任何反射和透射、吸收率是100﹪的理想物体,线世纪末,卢梅尔等人的著名实验——黑体辐射实验,发现黑体辐射的能量不是连续的,它按波长分布的规律仅与黑体的温度有关.从经典物理学的角度看,这个实验的结果是不可思议的.为了解释这个不可思议的结果,很多物理学家试图从经典物理学去寻求答.x0d物理学只有来一番彻底的革命,才能适应科学研究的新形势.在这种背景下,驱散两朵乌云的两股力量相对论与量子论应运而生.x0d相对论的两个基本原理是相对性原理和光速不变原理.在相对性原理中,爱因斯坦认为时间、运动、质量不是绝对的,而是相对的.较典型的现象是运动的物体长度变短(尺缩效应)、运动的钟比静止的钟走得慢(钟慢效应)、运动的物体重量变大.光速不变原理则认为光的传播速度在任何条件下都是不变的.x0d相对论的提出是物理学领域最伟大的革命,它否定了经典力学的绝对时空论,从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观,深刻地揭示了时间和空间的本质属性,同时,它也发展了牛顿力学,将牛顿力学概括在相对论力学中,推动着物理学发展到一个新的高度.x0d相对论在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机,可以广泛地解释不同运动的物质,创立了一个全新的物理世界,极大地扩展了物理学应用的领域,也使人们对自然规律的探索从普通世界深入到广阔的宏观宇宙空间.x0d相对论也打破了经典物理学绝对化的思维模式,为人们提供了辩证地看待世界的途径.正象英国皇家学会会长汤姆逊曾说:“爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就之一,也许就是最伟大的成就.它不是发现一个孤岛,而是发现了新的科学思想的新大陆.