物理 相对论简史

我要开始发粪涂墙了!
(发点勾四玩意涂到论坛的墙上)
(史蒂芬 霍金写的)
(我就“简单”讲讲)
19世纪后期,科学家认为有一种名为“以太”的连续介质充满了宇宙,空气中的声波,光波等都是“以太”中的波
然而,不久以后,被推翻了(准确来说是出现了与其悖逆的理论)
在“以太”理论中,光的速度对以太来说应是一个定值,那么当我们沿着光传播的方向行进时,所测的光速应比静止时所测的光速低;反之,则......(大家自己应该都知道)
but,转折出现了,在1887年美国字母哥研究所里的字母哥和字母哥测量了两束呈直角的光线的传播速度,惊奇地发现,速度竟然相等!!!(在以太理论中,由于地球的自传和公转,地球应在以太中穿行,两束光线也应因地球的运动而测出不同的速度)
实在是amazing啊
爱尔兰的字母哥和荷兰字母哥最早认为,对于以太,做运动的物体在运动方向上的尺寸会收缩,而时钟会变慢,but,他们同时认为,以太是真实存在的。
这时候,主人公阿尔伯特 爱因斯坦(下文简称爱因斯坦)出场了(当时在瑞士专利局,还很年轻)
1905年,爱因斯坦的论文指出,因为人们无法探测自己相对于以太是否运动,所以以太这个概念纯属多余,爱因斯坦认为:科学定律应赋予所有自由运动的观察者相同的形式,无论观察者如何运动,他们都应该测量到同样的光速
这个思想中,爱因斯坦要求人们放弃所有时钟所测量到的那个普适的时间概念,每个人都应当有他自己的时间值,即:若两个人相对静止,则其时间一致,否则相反
事实证明,爱因斯坦的思想is very正确(实在是太amazing了!)
一个绕地球旋转的时钟与放在实验室中的时钟相比,前者确实有时间指示的差别(聪明的小伙伴已经开始坐着飞机向东面飞行来延长寿命了)
爱因斯坦认为,对所有自然运动的观察者而言,自然定律都是相同的,这是相对论的基础,因为,这个前提隐含了只有相对运动是最重要的。爱因斯坦摒弃了19世纪两个绝对化观念:以太所隐含的绝对静止和所有时钟测得的绝对或普适时间。
这时候就有人要问了:杰瑞杰瑞,相对论是否隐含了这样的意思捏:任何事物都是相对的而不再会有概念上绝对的标准
恭喜你,想到了这个问题,从二十世纪二十年代到三十年代一直有人存在这种疑问,就连给爱因斯坦搬诺贝尔奖的时候,也对相对论只字未提,但,无数实验都已证实相对论的预言。
相对论的重要结论之一,是质能与能量的关系。对所有的观察者而言,爱因斯坦的假定光速是相同的,没有事物可以超过光速
这时候就又有人问了:杰瑞杰瑞,那如果给一个物体持续加速呢?会发生什么?🤓
不错,你已经学会了如何用小白的眼光来看待物理,可能吗?不可能,why?因为你如果给一个粒子不断加速,那么他的质量将会变大,使得很难进行更快的加速。所以说,把一个物体加快到光速是不可能的,因为那需要无穷大的力量。质量与能量是等价的,他们的关系被总结在这么一个式子中:
$E=mc^2$
这简直家喻户晓啊
你们知道这个方程在二战时期用来干什么了吗?
没错,就是造原子弹
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