你知道爱因斯坦的时空效应理论是什么内容吗?

供稿:hz-xin.com     日期:2024-05-07
时空效应理论是什么?

土木工程领域内所谓的时空效应是指结构(含土体结构)的应力场与位移场不但与最终状态有关,而且与达到最终状态的路径、结构尺度等(即所谓空间效应),应力历史与流变性等(即所谓时间效应)有关,是为与通常意义上仅取决于最终状态的其他力学理论相区分的。这一领域在岩土工程研究中非常活跃,每个子领域都有新的研究成果,但其实现在没有形成一个叫“”时空效应“的完整理论将以上各个方面都包含在内(可能也有人不同意这个判断)。

相对论是关于时空和引力的基本理论,主要由爱因斯坦创立,分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。相对论的基本假设是光速不变原理,相对性原理和等效原理。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学,不适用于高速运动的物体和微观条件下的物体。相对论解决了高速运动问题;量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“同时的相对性”,“四维时空”“弯曲空间”等全新的概念。

狭义相对论
主条目:狭义相对论
狭义相对论,是只限于讨论惯性系情况的相对论。牛顿时空观认为空间是平直的、各向同性的和各点同性的的三维空间,时间是独立于空间的单独一维(因而也是绝对的)。狭义相对论认为空间和时间并不相互独立,而是一个统一的四维时空整体,并不存在绝对的空间和时间。在狭义相对论中,整个时空仍然是平直的、各向同性的和各点同性的,这是一种对应于“全局惯性系”的理想状况。狭义相对论将真空中光速为常数作为基本假设,结合狭义相对性原理和上述时空的性质可以推出洛仑兹变换。

广义相对论
主条目:广义相对论
广义相对论是爱因斯坦(Albert Einstein)在1915年发表的理论。爱因斯坦提出“等效原理”,即引力和惯性力是等效的。这一原理建立在引力质量与惯性质量的等价性上(目前实验证实,在10 − 12的精确度范围内,仍没有看到引力质量与惯性质量的差别)。根据等效原理,爱因斯坦把狭义相对性原理推广为广义相对性原理,即物理定律的形式在一切参考系都是不变的。物体的运动方程即该参考系中的测地线方程。测地线方程与物体自身故有性质无关,只取决于时空局域几何性质。而引力正是时空局域几何性质的表现。物质质量的存在会造成时空的弯曲,在弯曲的时空中,物体仍然顺着最短距离进行运动(即沿着测地线运动——在欧氏空间中即是直线运动),如地球在太阳造成的弯曲时空中的测地线运动,实际是绕着太阳转,造成引力作用效应。正如在弯曲的地球表面上,如果以直线运动,实际是绕着地球表面的大圆走

相对论是关于时空和引力的基本理论,主要由爱因斯坦(Albert Einstein)创立,分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。相对论的基本假设是光速不变原理,相对性原理和等效原理。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学,不适用于高速运动的物体和微观条件下的物体。相对论解决了高速运动问题;量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“同时的相对性”,“四维时空”“弯曲空间”等全新的概念
【狭义相对论】
马赫和休谟的哲学对爱因斯坦影响很大。马赫认为时间和空间的量度与物质运动有关。时空的观念是通过经验形成的。绝对时空无论依据什么经验也不能把握。休谟更具体的说:空间和广延不是别的,而是按一定次序分布的可见的对象充满空间。而时间总是又能够变化的对象的可觉察的变化而发现的。1905年爱因斯坦指出,迈克尔逊和莫雷实验实际上说明关于“以太”的整个概念是多余的,光速是不变的。而牛顿的绝对时空观念是错误的。不存在绝对静止的参照物,时间测量也是随参照系不同而不同的。他用光速不变和相对性原理提出了洛仑兹变换。创立了狭义相对论。
狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论,因此要弄清相对论的内容,要先对相对论的时空观有个大体了解。在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义,在此不做讨论。
四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知。我在一个帖子上说过一个例子,一把尺子在三维空间里(不含时间)转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种“此消彼长”的关系。
四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量(或能量)并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大。在四维时空里,质量(或能量)实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多,这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性,我们不能对它妄加怀疑。
相对论中,时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到,时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。
狭义相对论基本原理
物质在相互作用中作永恒的运动,没有不运动的物质,也没有无物质的运动,由于物质是在相互联系,相互作用中运动的,因此,必须在物质的相互关系中描述运动,而不可能孤立的描述运动。也就是说,运动必须有一个参考物,这个参考物就是参考系。
伽利略曾经指出,运动的船与静止的船上的运动不可区分,也就是说,当你在封闭的船舱里,与外界完全隔绝,那么即使你拥有最发达的头脑,最先进的仪器,也无从感知你的船是匀速运动,还是静止。更无从感知速度的大小,因为没有参考。比如,我们不知道我们整个宇宙的整体运动状态,因为宇宙是封闭的。爱因斯坦将其引用,作为狭义相对论的第一个基本原理:狭义相对性原理。其内容是:惯性系之间完全等价,不可区分。
著名的麦克尔逊�6�1莫雷实验彻底否定了光的以太学说,得出了光与参考系无关的结论。也就是说,无论你站在地上,还是站在飞奔的火车上,测得的光速都是一样的。这就是狭义相对论的第二个基本原理,光速不变原理。
由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式,速度变换式等所有的狭义相对论内容。比如速度变幻,与传统的法则相矛盾,但实践证明是正确的,比如一辆火车速度是10m/s,一个人在车上相对车的速度也是10m/s,地面上的人看到车上的人的速度不是20m/s,而是(20-10^(-15))m/s左右。在通常情况下,这种相对论效应完全可以忽略,但在接近光速时,这种效应明显增大,比如,火车速度是0。99倍光速,人的速度也是0。99倍光速,那么地面观测者的结论不是1。98倍光速,而是0。999949倍光速。车上的人看到后面的射来的光也没有变慢,对他来说也是光速。因此,从这个意义上说,光速是不可超越的,因为无论在那个参考系,光速都是

爱因斯坦好象没有时空效应理论

时空效应理论认为, 物体随着速度的加快,体积变小, 速度越快, 体积越小......

爱因斯坦的哪些理论为穿越时空提供了理论依据?
答:理论一:狭义相对论与时刻膨胀效应 爱因斯坦的狭义相对论提出了时刻膨胀的概念,即时刻的消逝速度并不是固定不变的,而是与物体的运动速度相关。根据这一理论,运动速度越快的物体,其相对时刻消逝越慢。如果物体的速度达到光速...

爱因斯坦的哪些理论为穿越时空提供了理论依据?
答:理论一:狭义相对论——时刻胀大效应 该理论由爱因斯坦提出,一方面该理论摒弃了牛顿的经典时空观,相对应选用相对性原理,提出时刻的消逝速度并不是一层不变,而是随着物体运动速度的大小在相应的改变。也就是说运动速度越快...

爱因斯坦预言了三个重要效应是什么
答:爱因斯坦预言的三个重要效应是:第一:“如果蜜蜂从世界上消失了,人类也将仅仅剩下4年的光阴”。在人类所利用的1330种作物中,有1000多种需要蜜蜂授粉。第二:时空扭曲理论:由于重力的作用 ,(例如)地球这样大质量的物体...

爱因斯坦预言三个重要效应
答:爱因斯坦预言三个重要效应包括:蜜蜂消失论、时空纽伦、弯曲时空。1、蜜蜂消失论:蜜蜂能授粉让植物结果,如果蜜蜂灭亡了,那么地球上会有80%的植物会不能结果。2、时空纽伦:由于重力的作用,例如地球这样大质量的物体在时空...

哪位大侠来告诉我爱因斯坦的时光论是怎么回事?
答:大家仿佛都知道时间是什么,但却无法确定的定义时间。时间是神秘的,从古希腊甚至更早的时候,人们就对时间进行了很多种思考,但是真正从科学上把时间和空间联系在一起,并提出一种时空理论,还是从1905年爱因斯坦的狭义相对论...

爱因斯坦时空扭曲理论是什么?人类到底能不能穿越呢?
答:除了黑洞意外,爱因斯坦曾经提到过时空扭曲理论,他认为我们的时空有点像一个海绵垫我们地球和其他的星球都是海绵上的东西。当我们在最上面一层的时候,周围很有可能会出现塌陷。这就像很多的身体,由于自身的质量,使得周围出现...

爱因斯坦著名的理论是什么
答:2、广义相对论:在广义相对论中,引力被描述为时空的曲率,而这种时空曲率与处于时空中的物质与辐射能量直接联系,其联系方式即是爱因斯坦的引力场方程。3、光电效应:1905年爱因斯坦提出光子假设,他主张光的能量并非均匀分布,...

时空效应理论是什么?
答:是为与通常意义上仅取决于最终状态的其他力学理论相区分的。这一领域在岩土工程研究中非常活跃,每个子领域都有新的研究成果,但其实现在没有形成一个叫“”时空效应“的完整理论将以上各个方面都包含在内(可能也有人不同意...

爱因斯坦的钟慢效应理论真能实现穿越吗?
答:在爱因斯坦的狭义相对论中,我们了解到时间与速度的关系。即在一定的速度下,时间是可以变慢的,这种现象又被称为钟慢效应。我们知道,爱因斯坦是在100多年前提出这个观点的,那么这么长时间过去了,人类是否在钟慢效应中得到...

爱因斯坦的四维时空,具体指什么?
答:当我们接触到有关黑洞、超强时空弯曲以及引力波等物理概念时,我们不能只相信自己的直觉。如果我们相信爱因斯坦的理论,就应该接受他的四维时空的概念。三维空间与一维时间本质上是一个不可分割的整体,即四维时空。四维时空中的...