解放軍文職招聘考試相對論2-解放軍文職人員招聘-軍隊文職考試-紅師教育

發(fā)布時間:2017-05-30 19:08:22相對論相對論是關于時空和引力的基本理論,主要由阿爾伯特 愛因斯坦(Albert Einstein)創(chuàng)立,依據(jù)研究的對象不同分為狹義相對論和廣義相對論。相對論和量子力學的提出給物理學帶來了革命性的變化,共同奠定了近代物理學的基礎。相對論極大的改變了人類對宇宙和自然的 常識性 觀念,提出了 同時的相對性 、 四維時空 、 彎曲時空 等全新的概念。理論概述由于牛頓定律給狹義相對論提出了困難,即任何空間位置的任何物體都要受到力的作用。因此,在整個宇宙中不存在慣性觀測者。愛因斯坦為了解決這一問題又提出了廣義相對論。狹義相對論最著名的推論是質能公式,它說明了質量隨能量的增加而增加。它也可以用來解釋核反應所釋放的巨大能量,但它不是導致原子彈的誕生的原因。而廣義相對論所預言的引力透鏡和黑洞,與有些天文觀測到的現(xiàn)象符合。絕對時空觀所謂時空觀,即是有關時間和空間的物理性質的認識。伽利略變換是力學相對論原理的數(shù)學描述。它集中反映了經(jīng)典力學的絕對時空觀。1.時間間隔與慣性系的選擇無關若有兩事件先后發(fā)生,在兩個不同的慣性系中的觀測者測得的時間間隔相同。2.空間間隔也與慣性系的選擇無關空間任意兩點之間的距離與慣性系的選擇無關。我們可以看出,在經(jīng)典力學中,物體的坐標和速度是相對的,同一地點也是相對的。但時間、長度和質量這三個物理量是絕對的,同時性也是絕對的。這就是經(jīng)典力學的絕對時空觀。1.物理規(guī)律在所有慣性系中都具有相同的形式。2.在所有的慣性系中,光在真空中的傳播速率具有相同的值C。第一個叫做相對性原理。它是說:如果坐標系K"相對于坐標系K作勻速運動而沒有轉動,則相對于這兩個坐標系所做的任何物理實驗,都不可能區(qū)分哪個是坐標系K,哪個是坐標系K 。第二個原理叫光速不變原理,它是說光(在真空中)的速度c是恒定的,它不依賴于發(fā)光物體的運動速度。從表面上看,光速不變似乎與相對性原理沖突。因為按照經(jīng)典力學速度的合成法則,對于K 和K這兩個做相對勻速運動的坐標系,光速應該不一樣。愛因斯坦認為,要承認這兩個假設沒有抵觸,就必須重新分析時間與空間的物理概念。時間與空間的聯(lián)系此外,在經(jīng)典物理學中,時間是絕對的。它一直充當著不同于三個空間坐標的獨立角色。愛因斯坦的相對論把時間與空間聯(lián)系起來了。認為物理的現(xiàn)實世界是各個事件組成的,每個事件由四個數(shù)來描述。這四個數(shù)就是它的時空坐標t和x、y、z,它們構成一個四維的剛性連續(xù)時空,通常稱為明可夫基里平直時空。在相對論中,用四維方式來考察物理的現(xiàn)實世界是很自然的。狹義相對論導致的另一個重要的結果是關于質量和能量的關系。在愛因斯坦以前,物理學家一直認為質量和能量是截然不同的,它們是分別守恒的量。愛因斯坦發(fā)現(xiàn),在相對論中質量與能量密不可分,兩個守恒定律結合為一個定律。他給出了一個著名的質量-能量公式:E=MC^2,其中c為光速。于是質量可以看作是它的能量的量度。計算表明,微小的質量蘊涵著巨大的能量。在后來的核反應試驗中證明了這一點。對愛因斯坦引入的這些全新的概念,大部分物理學家,其中包括相對論變換關系的奠基人洛侖茲,都覺得難以接受。舊的思想方法的障礙,使這一新的物理理論直到一代人之后才為廣大物理學家所熟悉,就連瑞典皇家科學院,1922年把諾貝爾獎金授予愛因斯坦時,也只是說 由于他對理論物理學的貢獻,更由于他發(fā)現(xiàn)了支配光電效應的定律。 對于相對論只字未提。效應根據(jù)狹義相對性原理,慣性系是完全等價的,因此,在同一個慣性系中,存在統(tǒng)一的時間,稱為同時性,而相對論證明,在不同的慣性系中,卻沒有統(tǒng)一的同時性,也就是兩個事件(時空點)在一個慣性系內同時,在另一個慣性系內就可能不同時,這就是同時的相對性,在慣性系中,同一物理過程的時間進程是完全相同的,如果用同一物理過程來度量時間,就可在整個慣性系中得到統(tǒng)一的時間。在今后的廣義相對論中可以知道,非慣性系中,時空是不均勻的,也就是說,在同一非慣性系中,沒有統(tǒng)一的時間,因此不能建立統(tǒng)一的同時性。相對論導出了不同慣性系之間時間進度的關系,發(fā)現(xiàn)運動的慣性系時間進度慢,這就是所謂的鐘慢效應??梢酝ㄋ椎睦斫鉃?,運動的鐘比靜止的鐘走得慢,而且,運動速度越快,鐘走的越慢,接近光速時,鐘就幾乎停止了。尺子的長度就是在一慣性系中 同時 得到的兩個端點的坐標值的差。由于 同時 的相對性,不同慣性系中測量的長度也不同。相對論證明,在尺子長度方向上運動的尺子比靜止的尺子短,這就是所謂的尺縮效應,當速度接近光速時,尺子縮成一個點。由以上陳述可知,鐘慢和尺縮的原理就是時間進度有相對性。也就是說,時間進度與參考系有關。這就從根本上否定了牛頓的絕對時空觀,相對論認為,絕對時間是不存在的,然而時間仍是個客觀量。比如雙生子理想實驗中,哥哥乘飛船回來后是15歲,弟弟可能已經(jīng)是45歲了,說明時間是相對的,但哥哥的確是活了15年,弟弟也的確認為自己活了45年,這時與參考系無關的,時間又是 絕對的 。這說明,不論物體運動狀態(tài)如何,它本身所經(jīng)歷的時間是一個客觀量,是絕對的,這稱為固有時。也就是說,無論你以什么形式運動,你都認為你喝咖啡的速度很正常,你的生活規(guī)律都沒有被打亂,但別人可能看到你喝咖啡用了100年,而從放下杯子到壽終正寢只用了一秒鐘。結論相對論要求物理定律要在坐標變換(洛倫茲變化)下保持不變。經(jīng)典電磁理論可以不加修改而納入相對論框架,而牛頓力學只在伽利略變換中形式不變,在洛倫茲變換下原本簡潔的形式變得極為復雜。因此經(jīng)典力學要進行修改,修改后的力學體系在洛倫茲變換下形式不變,稱為相對論力學。狹義相對論建立以后,對物理學起到了巨大的推動作用。并且深入到量子力學的范圍,成為研究高速粒子不可缺少的理論,而且取得了豐碩的成果。然而在成功的背后,卻有兩個遺留下的原則性問題沒有解決。第一個是慣性系所引起的困難。拋棄了絕對時空后,慣性系成了無法定義的概念。我們可以說慣性系是慣性定律在其中成立的參考系。慣性定律實質是一個不受外力的物體保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。然而 不受外力 是什么意思?只能說,不受外力是指一個物體能在慣性系中靜止或勻速直線運動。這樣,慣性系的定義就陷入了邏輯循環(huán),這樣的定義是無用的。我們總能找到非常近似的慣性系,但宇宙中卻不存在真正的慣性系,整個理論如同建筑在沙灘上一般。第二個是萬有引力引起的困難。萬有引力定律與絕對時空緊密相連,必須修正,但將其修改為洛倫茲變換下形勢不變的任何企圖都失敗了,萬有引力無法納入狹義相對論的框架。當時物理界只發(fā)現(xiàn)了萬有引力和電磁力兩種力,其中一種就冒出來搗亂,情況當然不會令人滿意。愛因斯坦只用了幾個星期就建立起了狹義相對論,然而為解決這兩個困難,建立起廣義相對論卻用了整整十年時間。為解決第一個問題,愛因斯坦干脆取消了慣性系在理論中的特殊地位,把相對性原理推廣到非慣性系。因此第一個問題轉化為非慣性系的時空結構問題。在非慣性系中遇到的第一只攔路虎就是慣性力。在深入研究了慣性力后,提出了著名的等效原理,發(fā)現(xiàn)參考系問題有可能和引力問題一并解決。幾經(jīng)曲折,愛因斯坦終于建立了完整的廣義相對論。廣義相對論讓所有物理學家大吃一驚,引力遠比想象中的復雜的多。至今為止愛因斯坦的場方程也只得到了為數(shù)不多的幾個確定解。它那優(yōu)美的數(shù)學形式至今令物理學家們嘆為觀止。就在廣義相對論取得巨大成就的同時,由哥本哈根學派創(chuàng)立并發(fā)展的量子力學也取得了重大突破。然而物理學家們很快發(fā)現(xiàn),兩大理論并不相容,至少有一個需要修改。于是引發(fā)了那場著名的論戰(zhàn):愛因斯坦VS哥本哈根學派。直到現(xiàn)在爭論還沒有停止,只是越來越多的物理學家更傾向量子理論。建立了廣義相對論以后,愛因斯坦后來的約四十年的時間都用來探索統(tǒng)一場論,試圖把引力和電磁力統(tǒng)一起來,以完成物理學的完全統(tǒng)一。剛開始幾年他十分樂觀,以為勝利在握;后來發(fā)現(xiàn)困難重重。當時的大部分物理學家并不看好他的工作,因此他的處境十分孤立。雖然他始終沒有取得突破性的進展,不過他的工作為物理學家們指明了方向:建立包含四種作用力的超統(tǒng)一理論。目前學術界公認的最有希望的候選者是超弦理論與超膜理論。相對論公式及證明符號 單位 符號 單位坐標(x,y,z):m 力F(f):N時間t(T):s 質量m(M): kg位移r:m 動量p: kg*m/s速度v(u):m/s 能量E: J加速度a:m/s^2 沖量:N*s長度l(L):m 動能Ek:J路程s(S):m 勢能Ep:J角速度 :rad/s 力矩:N*m角加速度:rad/s^2 功率P:W

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2017年軍隊文職人員招聘考試(舞蹈)練習題及答案一(8月2日)發(fā)布時間:2017-12-11 21:43:071). 《天鵝之死》的編導是:A.尼金斯基B.庫特 尤斯C.米歇爾 福金正確答案:C2). 被譽為 當代芭蕾 時期,呼聲最高,震撼力最強,也是價格最貴的精品芭蕾佳作是:A.《多少懸在半空中》B.《拿波里》C.《仙女》正確答案:A