物理相对论基本公式,相对论的基本原理是什么意思

物理相对论基本公式?
1. 物理相对论的基本公式是E=mc²。2. 这个公式由爱因斯坦在其狭义相对论中提出,说明了质量和能量是等价的,能量可以通过质量的变化来表现,这当中c为光速是一个常数。3. 除了E=mc²之外,物理相对论还涵盖了时间和空间的相对性、光速不变原理等重要内容,这些理论针对解释宏观物理情况和设计科技产品都拥有着重要的作用。
相对论的基本原理是什么?
相对论(Relativity)的基本假设是相对性原理,即物理定律与参照系的选择无关。狭义相对论和广义相对论的区别是,前者讨论的是匀速直线运动的参照系(惯性参照系)当中的物理定律,后者则推广到具有加速度的参照系中(非惯性系),并在等效原理的假设下,广泛应用于引力场中。
狭义相对性原理和光速不变原理。
1、狭义相对性原理:一切物理定律(除引力外的力学定律、电磁学定律还有其他相互作用的动力学定律)在全部惯性系中均有效;或者说,一切物理定律(除引力外)的方程式在洛伦兹变换下保持形式不变。不一样时间进行的实验给出了同样的物理定律,这正是相对性原理的实验基础。
2、光速不变原理:光在真空中总是来终确定的速度c传播,速度的大小同光源的运动状态无关。在真空中的各个方向上,光信号传播速度(即单向光速)的大小均一样(即光速各向同性);光速同光源的运动状态和观察者所身处的惯性系无关。这个原理同经典力学不相容。有了这个原理,才可以够准确地定义不一样地址位置的同时性。扩展资料:狭义相对论预言了牛顿经典物理学所没有的一部分新效应(相对论效应),如时间膨胀 、长度收缩、横向多普勒效应、质速关系、质能关系等。狭义相对论已经成为现代物理理论的基础之一:一切微观物理理论(如基本粒子理论)和宏观引力理论(如广义相对论)都满足狭义相对论的要求。这些相对论性的动力学理论已经被不少高精度实验所证实。狭义相对论是对牛顿时空理论的拓展,要理解狭义相对论就一定要理解四维时空,其数学形式为闵可夫斯基几何空间。目前针对物理理论新的分类标准是以理论是不是是决定论来划分经典与非经典的物理学,非量子理论都可以叫经典或古典理论。在这里意义上,狭义相对论也还是是一种经典的理论。
爱因斯坦相对论公式是什么?
公式是E^2=c^2p^2+m^2c4
爱因斯坦相对论是有关时空和引力的理论,主要由爱因斯坦创立,依其研究对象的不一样可分为狭义相对论和广义相对论。相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化,它们共同夯实了现代物理学的基础。
相对论:
相对论公式及证明
单位 符号 单位 符号
坐标: m (x,y,z) 力: N F(f)
时间: s t(T) 质量:kg m(M)
位移: m r 动量:kg*m/s p(P)
速度: m/s v(u) 能量: J E
加速度: m/s^2 a 冲量:N*s I
长度: m l(L) 动能:J Ek
路程: m s(S) 势能:J Ep
角速度: rad/s ω 力矩:N*m M
角加速度:rad/s^2α 功率:W P
一:
牛顿力学(预备知识)
(一):质点运动学基本公式:(1)v=dr/dt,r=r0+∫rdt
(2)a=dv/dt,v=v0+∫adt
(注:两式中左式为微分形式,右式为积分形式)
当v不变时,(1)表示匀速直线运动.
当a不变时,(2)表示匀变速直线运动.
只要清楚质点的运动方程r=r(t),它的一切运动规律就就可以清楚的知道了.
(二):质点动力学:
(1)牛一:不受力的物体做匀速直线运动.
(2)牛二:物体加速度与合外力成正比与质量成反比.
F=ma=mdv/dt=dp/dt
(3)牛三:作使劲与反作与力等大反向作用在同一直线上.
(4)万有引力:两质点间作使劲与质量乘积成正比,与距离平方成反比.
F=GMm/r^2,G=6.67259*10^(-11)m^3/(kg*s^2)
动量定理:I=∫Fdt=p2-p1(合外力的冲量等于动量的变化)
动量守恒:合外力为零时,系统动量保持不变.
动能定理:W=∫Fds=Ek2-Ek1(合外力的功等于动能的变化)
机械能守恒:唯有重力做功时,Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
(注:牛顿力学的核心是牛二:F=ma,它是运动学与动力学的桥梁,我们的目标是清楚物体的运动规律,即解答运动方程r=r(t),若知受力情况,按照牛二可得a,再按照运动学基本公式求之.同样,若知运动方程r=r(t),可按照运动学基本公式求a,再由牛二就可以清楚的知道物体的受力情况.)
二:
狭义相对论力学:(注:γ=1/sqr(1-u^2/c^2),β=u/c,u为惯性系速度.)
(一)基本原理:(1)相对性原理:全部惯性系都是等价的.
(2)光速不变原理:真空中的光速是与惯性系无关的常数.
(这个方向先给出公式再给出证明)
(二)洛仑兹坐标变换:
X=γ(x-ut)
Y=y
Z=z
T=γ(t-ux/c^2)
(三)速度变换:
V(x)=(v(x)-u)/(1-v(x)u/c^2)
V(y)=v(y)/(γ(1-v(x)u/c^2))
V(z)=v(z)/(γ(1-v(x)u/c^2))
(四)尺缩效应:△L=△l/γ或dL=dl/γ
(五)钟慢效应:△t=γ△τ或dt=dτ/γ
(六)光的多普勒效应:ν(a)=sqr((1-β)/(1+β))ν(b)
(光源与探测器在一条直线上运动.)
(七)动量表达式:P=Mv=γmv,即M=γm.
(八)相对论力学基本方程:F=dP/dt
(九)质能方程:E=Mc^2
(十)能量动量关系:E^2=(E0)^2+P^2c^2
(注:在这里用两种方式证明,一种在三维空间内进行,一种在四维时空中证明,其实他们是等价的.)
三:
三维证明:
(一)由实验总结出的公理,没办法证明.
(二)洛仑兹变换:
设(x,y,z,t)所在坐标系(A系)静止,(X,Y,Z,T)所在坐标系(B系)速度为u,且沿x轴正向.在A系原点处,x=0,B系中A原点的坐标为X=-uT,即X+uT=0.可令x=k(X+uT),(1).又因在惯性系内的各点位置是等价的,因为这个原因k是与u相关的常数(广义相对论中,因为时空弯曲,各点不可以再等价,因为这个原因k不可以再是常数.)同理,B系中的原点处有X=K(x-ut),由相对性原理知,两个惯性系等价,除速度反向外,两式应取一样的形式,即k=K.故有X=k(x-ut),(2).针对y,z,Y,Z皆与速度无关,可得Y=y,(3).Z=z(4).将(2)代入(1)可得:x=k^2(x-ut)+kuT,即T=kt+((1-k^2)/(ku))x,(5).(1)(2)(3)(4)(5)满足相对性原理,要确定k需用光速不变原理.当两系的原点重合时,由重合点发出一光信号,则对两系分别有x=ct,X=cT.代入(1)(2)式得:ct=kT(c+u),cT=kt(c-u).两式相乘消去t和T得:k=1/sqr(1-u^2/c^2)=γ.将γ反代入(2)(5)式得坐标变换:
X=γ(x-ut)
Y=y
Z=z
T=γ(t-ux/c^2)
(三)速度变换:
V(x)=dX/dT=γ(dx-ut)/(γ(dt-udx/c^2))
=(dx/dt-u)/(1-(dx/dt)u/c^2)
相对论的数学原理?
相对论的基础是两个原理,一个是光速不变,一个是参考系的对称性。
狭义相对论公式是什么?
狭义相对论公式:β=u/c。狭义相对论不仅涵盖如时间膨胀等一系列推论,而且,还涵盖麦克斯韦-赫兹方程变换等。狭义相对论需使用引入张量的数学工具。
狭义相对论(Special Theory of Relativity)是阿尔伯特·爱因斯坦在19 发表的题为《论动体的电动力学》一文中提出的区别于牛顿时空观的新的平直时空理论。“狭义”表示它只适用于惯性参考系。这个理论的出发点是两条基本假设:狭义相对性原理和光速不变原理。
请通俗具体解释爱因斯坦的相对论?
1 爱因斯坦的相对论是一种描述时间、空间和引力的理论模型。2 相对论的核心思想是,时间和空间是相对的而不是绝对的,它们的值主要还是看观察者的运动状态和相对位置。除开这点质量会改变空间和时间的弯曲,这样的变化可以用引力场来描述。3 相对论导致了不少物理学和天文学方向的研究和探索,如黑洞、星系形成和宇宙的起源等。除开这点相对论的思想也成为现代科学和哲学思考的重要基础之一。
爱因斯坦的相对论是一组物理学理论,涵盖狭义相对论和广义相对论。狭义相对论主要研究运动物体的物理学,还有光的传播方法,而广义相对论则探讨了引力的实质。
相对论的基本原理是:“全部参照系的物理定律都需要一样。”这说明了,不管你在什么地方个参照系中观测物理情况,这些情况的规律都应该一样。
这当中有名的理论之一是“相对性原理”,它指出物理定律的形式一定要在任何惯性参考系中都是一样的。 换句话说,假设你坐在一个到处都没有窗户的火车里,你没办法通过任何实验来区分是不是在静止的状态下,还是匀速直线运动中。这个问题就说明了,在引力场中,空间和时间会弯曲,还随着物体的质量增多,其引力也会变得更强。
爱因斯坦的相对论是一种物理学理论,涵盖两个部分:狭义相对论和广义相对论。下面将分别对这两个部分进行通俗具体的解释。
1. 狭义相对论
狭义相对论是处理电磁力学问题的一种理论,主要涵盖以下内容:
a. 物理规律相对不变:狭义相对论假设物理规律在全部的惯性参考系中都是一样的,即相对静止的观察者和相对运动的观察者所看到的物理规律是完全一样的。
b. 光速不变:狭义相对论觉得光速在全部惯性参考系中都是不变的,不管光源是如何运动的,它的速度都是常数c。这说明了,假设两个物体的速度相对很高,就算它们同时发出光束,也不可以同时到达另一个观察者的眼中。
c. 时间与空间的相对性:狭义相对论指出,时间和空间的度量值不是绝对的,而是相对的。同时,它还指出,时间和空间并非独立存在的,而是在时空中相互交织的。
2. 广义相对论
广义相对论主要是是处理引力问题的一种理论,进一步精确定义了时空的概念,并重诠释了万有引力定律。广义相对论涵盖以下内容:
a. 时空弯曲:广义相对论觉得时空是不平直的,空间和时间是相互交织的。物体的质量和能量会改变时空的形状,这会影响物体的运动。我们所感受到的引力,其实是因为质量和能量弯曲时空而出现的。
b. 引力的小化原理:广义相对论中,物体的运动轨迹是由它们在弯曲的时候空中所短化的路径决定的。这个路径被称为测地线。
总而言之,爱因斯坦的相对论创新性地提出了不少令人惊叹的观念,并对现代物理学发展能够有一个深远的影响。在实验和观测中也得到了持续性的证实,并对现代物理研究和科学技术的发展出现了重要的影响。
相对论的基本假设/基本的原理是:
相对性原理和光速不变原理
相对论没有公式 唯有在这个理论架构下面的一系列效应
例如狭义下的 尺缩 时间膨胀 质能公式 等
看你需哪方面的
总而言之 相对论提供的不是一个/一部分公式
而是一个全新的世界观
就好像牛顿的机械的绝对世界观差不多的
绝对世界观觉得
只要给出一个足够精确的初始值 世界将可以被精确的计算出来一样
还有有关的绝对时空观
其典型的数学工具是伽利略变换
相对论的有关定理?
相对论(Relativity)的基本假设是相对性原理,即物理定律与参照系的选择无关。狭义相对论和广义相对论的区别是,前者讨论的是匀速直线运动的参照系(惯性参照系)当中的物理定律,后者则推广到具有加速度的参照系中(非惯性系),并在等效原理的假设下,广泛应用于引力场中。
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