问:如何区分热效应、量子效应、广义相对论效应

发布时间: 2023-01-21 20:00:53 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 92

量子理论与广义相对论有什么区别?我没有仔细研究过,所以不知道.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...

问:如何区分热效应、量子效应、广义相对论效应

量子理论与广义相对论有什么区别?

我没有仔细研究过,所以不知道.
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 �6�1 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。
亮哥``你今年打算考研吗???

相对论中的三个效应是什么

相对论中的三个效应是什么
狭义相对论的三个效应是:运动尺度缩短,运动时钟延迟,同时的相对性。

狭义相对论统一了时空一体的观念,但并未将非惯性系纳入其中,未解决引力问题。

1907年,爱氏又提出了广义相对论基本原理,经过不断丰富和充实(主要是结合发展了黎曼几何),于1915年完成创建,并于翌年发表了《广义相对论基础》。

广义相对论是关于引力的理论,在狭义相对论的基础上,进一步论证了时空结构同物质分布的关系,指出万有引力是由物质存在和分布完成的,是时空性质不均匀引起的。提出了时空“弯曲”说。

广义相对论的核心思想是:惯性质量和引力质量相等。物理定律必须在任意坐标系中都具有相同性质,即它们必须在任意坐标变换下是协变的。

广义相对论的两个推论:光线被引力弯曲,光谱被引力红移。预言了引力时钟效应和引力波。
没听说过三个效应的说法,不过狭义相对论里有动钟延缓(或称时间膨胀)效应,就是运动的钟变慢;有动尺缩短(长度收缩)效应,即运动方向上长度会收缩,广义相对论有个效应是距离引力场越近的地方钟越慢,还有其他好多效应,不过前面提到的这几个相对比较有名,而且容易理解一些。

相对论、量子力学和热力学之间的联系是什么?

我想把它们都看一遍,但我做不到。

你可以看到所有这些理论在一起是黑洞的熵。虽然我们知道如何在广义相对论中处理黑洞,但我们还不知道如何建立黑洞的微观状态。要做到这一点,我们需要一个引力的量子理论,即一个在经典极限下包含广义相对论的量子理论。虽然这样的理论有一些候选者(特别是弦理论和环量子引力),我们离一个安全的理论还很远。

 如果你不知道黑洞的微观状态,你就不能从一个基本的微观理论来计算它的熵,因为你必须能够指定微观状态的数量(更准确地说,是这个数字的对数),而我们今天还不能真正做到这一点。因此,今天任何关于黑洞熵的陈述都是保留的。

 另一方面,我们现在知道黑洞可以与周围的环境热相互作用。他们发烧了!由此,可以合理确定地推导出黑洞的熵。相应的熵公式是今天被广泛接受的少数(也许是唯一)公式之一,它同时包含了广义相对论、量子理论和热力学的自然常数,从而把这些领域结合在一起。因此,黑洞的熵为所有试图建立量子引力理论的尝试提供了一个中心试金石。例如,弦理论能再现这个熵公式吗?我们这里有一个很好的例子来说明自然科学是如何运作的:你有线索,你有假设,你检查这些假设并寻找新的信息,你试着把所有的东西组合成一个一致的画面。如果你越仔细观察,一个假设被证明是更好的,那么你就走上了正确的道路。

 120年前,物理学也有类似的情况。在那里,也考虑了一个系统的热力学——然而,在那个时候,不是一个黑洞,而是电磁热辐射,例如发生在具有一定温度的空腔中的电磁热辐射。这种热辐射的性质只有在微观自由度得到足够精确的捕捉之后才能理解。决定因素是这样一个自由度(光子)必须具有与热辐射频率成比例的能量。这是推导著名的普朗克辐射定律的唯一途径,该定律描述了不同频率下的能量分布。因此,一个系统的热力学揭示了它内部微观工作的许多情况。也许这也适用于黑洞?

请教各位关于爱因斯坦的著作《狭义相对论》与《广义相对论》理论效应的本质区别?

狭义相对论讲的是四维时空观, rn广义相对论是引力场的相对论理论。它把引力场归结为物体周围的时空弯曲,把物体受引力作用而运动,归结为物体在弯曲时空中沿短程线的自由运动。因此,广义相对论亦称时空几何动力学,即把引力归结为时空的几何特性。
广义相对论是阿尔伯特·爱因斯坦于1916年发表的用几何语言描述的引力理论,它代表了现代物理学中引力理论研究的最高水平。广义相对论将经典的牛顿万有引力定律包含在狭义相对论的框架中,并在此基础上应用等效原理而建立。在广义相对论中,引力被描述为时空的一种几何属性(曲率);而这种时空曲率与处于时空中的物质与辐射的能量-动量张量直接相联系,其联系方式即是爱因斯坦的引力场方程(一个二阶非线性偏微分方程组)。

从广义相对论得到的有关预言和经典物理中的对应预言非常不相同,尤其是有关时间流逝、空间几何、自由落体的运动以及光的传播等问题,例如引力场内的时间膨胀、光的引力红移和引力时间延迟效应。广义相对论的预言至今为止已经通过了所有观测和实验的验证——虽说广义相对论并非当今描述引力的唯一理论,它却是能够与实验数据相符合的最简洁的理论。不过,仍然有一些问题至今未能解决,典型的即是如何将广义相对论和量子物理的定律统一起来,从而建立一个完备并且自洽的量子引力理论。
狭义相对论是主要由爱因斯坦创立的时空理论,是对牛顿时空观的修正。如果把相对论中的低于光速的洛伦兹变换中的光速,设为无限大,刚好就是伽利略匀速切变变换。
传统上,在爱因斯坦刚刚提出相对论的初期,人们以所讨论的问题是否涉及非惯性参考系来作为狭义与广义相对论分类的标志。随着相对论理论的发展,这种分类方法越来越显出其缺点——参考系是跟观察者有关的,以这样一个相对的物理对象来划分物理理论,被认为较不能反映问题的本质。目前一般认为,狭义与广义相对论的区别在于所讨论的问题是否涉及引力(弯曲时空),即狭义相对论只涉及那些没有引力作用或者引力作用可以忽略的问题,而广义相对论则是讨论有引力作用时的物理学的。用相对论的语言来说,就是狭义相对论的背景时空是平直的,即四维平凡流型配以闵氏度规,其曲率张量为零,又称闵氏时空;而广义相对论的背景时空则是弯曲的,其曲率张量不为零。
《广义相对论》是《狭义相对论》的“升级版”!!
因为在《狭义相对论》有两个问题无法解决:
第一个是引力问题,狭义相对论对于力学、热力学和电动力学的物理规律是正确的,但是它不能解释引力问题。牛顿的引力理论是超距的,两个物体之间的引力作用在瞬间传递,即以无穷大的速度传递,这与相对论依据的场的观点和极限的光速冲突。
第二个是非惯性系问题,狭义相对论与以前的物理学规律一样,都只适用于惯性系。但事实上却很难找到真正的惯性系。从逻辑上说,一切自然规律不应该局限于惯性系,必须考虑非惯性系。
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