高二物理广义相对论简介

1、15.4 广义相对论简介,复 习,一、狭义相对论的两点假设： 1、狭义相对性原理 在不同的惯性参考系，一切物理规律都是相同的 2、光速不变原理 真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动没有关系。,二、由狭义相对论推出的几个结论 1、“同时”的相对性 2、动尺变短 3、动钟变慢 4、速度变换公式,5、相对论质量 6、质能方程,阅读思考题,1、狭义相对论遇到哪两个无法解决的问题？ 2、广义相对论的两个基本原理是什么？ 与狭义相对论的两个假设有什么不同？ 3、根据广义相对论的两个基本原理可以导出那些重要结论？,一、超越狭义相对论的思考,爱因斯坦思考狭义相对论无法解决的

2、两个问题： 1、引力问题 万有引力定律无法纳人狭义相对论的理论框架； 2、非惯性系问题， 狭义相对论只适用于惯性系，为什么惯性系具有这样的地位？狭义相对论无法解释,二、广义相对性原理和等效原理,1、广义相对性原理： 在任何参考系中，物理规律都是相同的。,伽利略相对性原理 力学规律在任何惯性系都是相同的,爱因斯坦狭义相对性原理(1905年) 在不同的惯性参考系中，一切物理规律都有是相同的；,爱因斯坦广义相对论原理（1916年） 在任何参考系中(包括非惯系）所有的物理规律都是相同的，称为广义相对性原理。,逻辑形式逐渐简约,2、等效原理： 一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价。,如果飞船做

3、匀加速运动，在光向右传播的同时，飞的速度也在不断增大，因此船上观察者记录下的光的径迹是一条抛物线。,三、广义相对论的几个结论,1、物质的引力使光线发生弯曲,如果飞船做匀速直线运动，船上观察者记录下的光的径迹是一条直线（虚线）,飞船外观察者看到这束光是直线传播的（水平向右）,通常物体的引力场都太弱，20世纪只能观测到太阳引力场引起的光线弯曲,太阳,由于太阳引力场的作用，我们有可能观测到太阳后面的恒星，最好的观测时间是发生日全食的时候,1919年5月29日，发生日全食，英国考察队分赴几内亚湾和巴西进行观测，证实了爱因斯坦的预言，这是对广义相对论的最早证实,透镜效应,星球的强引力场能使背后传来的光线

4、汇聚，这种现象叫做引力透镜效应,星体,星体,无法观测,黑洞,宇宙中很可能存在黑洞，它不辐射电磁波，因此无法直接观测，但是它的巨大质量和极小的体积使其附近产生极强的引力场，引力透镜是探索黑洞的途径之一,2、引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别,对于高速转动的圆盘，除了转动轴的位置外，各点都在做加速运动，越是靠近边缘，加速度越大，方向指向盘心,地面上看到：越是靠近边缘，速度越大根据狭义相对论，靠近边缘部位的时间进程较慢,圆盘上的人认为：盘上存在引力场，方向由盘心指向边缘，靠近边缘的位置引力势较低，得出：引力势较低的位置，时间进程比较慢,各类星体对比,宇宙中有一类恒星，体积很小，质量却很大

5、，叫做矮星，引力势比地球低的多，矮星表面的时间进程比较慢，哪里的发光的频率比同种的原子在地球上发光频率低，看起来偏红，这个现象叫做引力红移,3、引力红移,由于物质的存在，实际空间并不是均匀的，空间发生了“弯曲”：,点击观看,狭义、广义相对论比较,狭义相对论,广义相对论,不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的,任何参考系（包括非惯性系）中物理规律都是相同的,真空中的光速在不同惯性参考系中都是相等的,一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价,更进一步,等效原理,光速恒定,爱因斯坦相对性原理,广义相对性原理,对于时空观的认识,物质本身的存在决定时空的性质,时空性质和物质的运动有关,狭义相对论

6、,广义相对论,惯性系平权,所有参考系平权,时空观,光速恒定,等效原理,（一）爱因斯坦的贡献 （二）方兴未艾的宇宙学 （三）有趣的相对论佯谬 （四）黑洞的研究爱因斯坦与狭义相对论的建立. 组织：小组（2-3人） 方案： 利用图书馆、互联网资源写一篇爱因斯坦与狭义相对论建立的科普小文章. 要求： 文章的时间脉络清晰，无科学性错误.,课题研究,题目： （一）爱因斯坦的贡献 （二）方兴未艾的宇宙学 （三）有趣的相对论佯谬 （四）黑洞的研究爱因斯坦与狭义相对论的建立. 组织： 小组（2-3人） 方案： 利用图书馆、互联网资源写一篇爱因斯坦与狭义相对论建立的科普小文章. 要求： 文章的时间脉络清晰，无科学

7、性错误., 时彩三星做号缩水软件 觅处，空余壹缕香”惆怅久久地萦绕在他心间。园子里美景胜过王府千万倍，数别胜数，只有她，他仙子，才与那人间仙境最为相得益彰。住客房？他怎么舍得委屈咯他仙子！以前就让她备受冷落，遭尽众人奚落和白眼，现在再入住客房，还别成会成咯众人耻笑把柄？虽然她从来别争名别争利，可是她别争是她事，他给别给是他事！所以深思咯良久，他才开口说话，只是那壹次开口，如同开咯闸门洪水，滔滔别绝：“爷那各清心斋，最近壹直也没怎么用过。那屋子呢，得有人住才行，越是别住越得荒废坏咯。您们那就赶快去收拾收拾，里面也别用种那些花花草草东西，只要把那些各竹子养好咯就成，最多再种些兰草，对咯，开各花圃，

8、种上些菊花，虽然秋天才开花，但是现在种上可以慢慢养着。另外房屋廓柱啥啊，也别用刻意刷红涂绿，是啥啊样子就啥啊样子，假设有剥落或是起咯漆皮，原色补上就可以咯，只要是干干净净、整整齐齐就行。”王爷在滔滔别绝、啰哩啰嗦地说咯壹大堆，倒是把那两人心中所有想要问他问题，还别等他们自己提出来呢，全都主动地回答咯壹遍，弄得排字琦和苏培盛先也惊讶，后也惊讶。先前惊讶在于：爷居然将自己清心斋贡献咯出来！能住进爷房子，那天仙妹妹面子也太大咯吧！哪各诸人能有那么高规格待遇？那各妹妹别是最讨爷厌烦嫌弃吗？怎么壹下子能得咯那么大宠？后惊讶在于：怎么啥啊都别修理，啥啊也别整治，继续保持荒芜模样，那怎么又别像是得咯宠样子呢

9、？那年妹妹到底是得宠还是别得宠呢！爷您就给各痛快话吧，别让人那么揪心为难咯！所以领到那各自相矛盾任务，两各人面面相觑，别晓得从何入手。王爷那各人，口是心非、指东打西、话里有话时候多咯去咯！假设完全照着他刚才吩咐行事，会别会又没什么领会透他真实用意？第壹卷 第662章 清心排字琦和苏培盛担心别无道理。王爷吩咐是别进行刻意修饰，没什么掉皮掉漆就别要管，有掉皮掉漆地方，刷点儿清漆将就壹下就成。连花花草草都壹概给免掉咯，就留咯那些竹子，顶多再种点儿菊花，可是哪像是壹位女眷院子，哪各诸人别爱花，别爱彩？面对那两各还在磨磨叽叽地别离开，他可是壹点儿耐心也没什么咯，他急于要将水清住处早早安排妥当，恨别能现在

10、就能收拾利落、即刻入住，所以朝两各人挥咯挥手说道：“您们还杵在那里干啥啊？还别赶快吩咐奴才办差事去？后天就要启程咯，您们还嫌时间富余？”王爷下咯逐客令，两各人慌忙告退。眼看着两各人赶快办差事去咯，他那心中才算是稍微踏实咯壹些，别由得又对清心斋再度思量起来。清心斋位于王爷在园子里住处“浴砚书屋”附近，仅壹各山丘之隔。从大范围来说，是整各浴砚书屋组成部分，从小范围来讲，两者又相互独立，各别相干。清心斋，故名思义，他需要壹各安安静静避世之处，所以与浴砚书屋之间有壹座别大别小山丘相隔，而且两者之间各有各门，互别相通。从直线距离来讲，很近，翻过小土山就行；从道路距离来讲，很远，要绕过整各浴砚书屋以及好几位女眷院子才能到达。之所以将那各清心斋设计得那么远，就是为咯他能有壹各躲得众人远远地方。选择清心斋作为水清在园子里长久住处，对他而言，实则别得已而为之解决方案，有利有弊。利地方在于，那是他名下壹处地方，做水清院子，壹点儿都别委屈，甚至是极大恩宠，而且远离众人视线，是她喜欢风格，算是投其所好。包括刚刚吩咐排字琦别要特意修整也是那各意