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爱因斯坦相对论预言被证实了吗

来源:鬼大爷(www.guidaye.com) 作者:鬼大爷 发表时间:2017-03-12

关于爱因斯坦的相对论的预言来讲,也是主要是让时间来证明了证实的道理,而且也是主要是适合了一种最大的引力波的发现,对爱因斯坦相对论预言被证实了吗到底如何?下面一齐来看看吧。

爱因斯坦相对论预言被证实了吗

爱因斯坦相对论预言被证实了吗

关于爱因斯坦的广义相对论的七大预言

1905年,爱因斯坦横空出世!还是瑞士伯尔尼专利局小职员的他在这一年里连续发表了六篇论文,开启了现代物理学的新篇章,创造了神乎其神的“奇迹年”。然而这只是个开头。

爱因斯坦并不满足于解决了惯性系的问题,他志存高远,要把相对性原理拓展到更普适的非惯性系中,彻底颠覆人们的“宇宙观”。1907年,爱因斯坦的长篇文章《关于相对性原理和由此得出的结论》,第一次抛出了“等效原理”,广义相对论的画卷徐徐展开。然而,这项工作十分艰巨,直到1915年11月。爱因斯坦先后向普鲁士科学院提交了四篇论文,提出了天书一般的引力场方程,至此,困扰多年的问题基本都解决了,广义相对论诞生了。1916年,爱因斯坦完成了长篇论文《广义相对论的基础》,文中,爱因斯坦正式将此前适用于惯性系的相对论称为狭义相对论,将“在一切惯性系中(静止状态和匀速直线运动状态)物理规律同样成立”的原理称为狭义相对性原理,继而阐述了“通吃”的广义相对性原理:物理规律在无论哪种运动方式的参照系都成立(包括静止、匀速直线运动、加速运动、圆周运动等惯性系和非惯性系)。

爱因斯坦的广义相对论认为,只要有非零质量的物质存在,空间和时间就会发生弯曲,形成一个向外无限延伸的“场”,物体包括光就在这弯曲的时空中沿短程线运动,其效果表现为引力。所以人们把相对论描述的弯曲的时空称为引力场,其实在广义相对论看来,“引力”这个东西是不存在的,它只是一种效果力,与所谓离心力类似。如果说狭义相对论颠覆了牛顿的绝对时空观,那么广义相对论几乎把万有引力给一脚踹下去了。倒不是说爱因斯坦否定了牛顿,而是完成了经典物理的一次华丽丽的升级,只是如此彻底以至于经典物理变得面目全非了。

广义相对论提出后毫无悬念地遇到了推广的困难,因为对于我们这种生活在低速运动和弱引力场的地球人来说,它太难懂了,太离奇了。但是逐渐地,人们在宇宙这个广袤的实验室中寻找到了答案,发现了相对论实在是太神奇、太精彩、太伟大了。(鬼大爷www.guidaye.com) 

爱因斯坦广义相对论的预言

1、质能公式E=mc2:预言依据:F=ma两边同乘 距离S得 E=FS=maS=mv2。在相对论中单独一个物体的质量却没有速度的概念,因为速度是距离变化率,一个物体没有距离的问题,不存在距离变化。那么这里的v是什么呢?显然是质量转换成能量的一个系数,而且必须是相对任何物体都不变的数值,并且单位是 米/秒。那只有光速是不变的恒定值。所以预言:E=mc2.

2、加速度与引力场等价:预言依据:F=ma变换一下得到 a=F/m 右边可以看作引力场强度。即单位质量所受的引力。事实上在经典物理学中的重力加速度是9.8,单位可以是 米/秒2,也可以是 牛顿/千克,已经预示了这一等价关系。比如:2千克=2千克×9.8牛顿/千克=19.6牛顿。

3、强引力场或加速度使时间变慢预言依据:a=F/m;dv/dt=a=F/m,两边对v积分,得 v/t=F/m,解得 t=v/a,和前面两个预言一样,这里的v就是c,即 t=c/a。而a 即可以是加速度,也可以是引力场强度。比如发射飞船时的强大加速度使飞船上的宇航员手表比地面时间慢了。

4、宇宙中可能存在虫洞(引力场强度是0的地方):预言依据:t=c/a ,当引力场强度无限接近0时,时间变得无穷快。

5、宇宙中可能存在奇点(引力场无限大的地方):预言依据:t=c/a ,当引力场强度无限大时,时间变得无限接近静止。

6、红移(光的波长变长):预言依据:t=c/a ,电子跃迁时发出的光谱频率是固定的,周期不变慢。由强引力场射入弱引力场时,因为距离变长。由于周期取决于原发光点的引力场,所以波长就会变长。比如我们看到遥远的星系射来的光波长会变长(红移)。因为那里的引力场比我们所在的地球强。越远就越红移得厉害,因为我们看到越远的天体质量越大,小的天体都看不到了。

7、空间弯曲:光在场引力场中的路径会弯曲,而光在宇宙中的传播始终走的是最近距离。光线弯曲说明空间发生了变形。看上去弯曲的路径才是最短的距离。       

爱因斯坦100年前预言的引力波为什么还没发现

据国外媒体报道,科学家认为引力波是大质量天体事件中形成的时空涟漪,其来自爱因斯坦的广义相对论预言。在1916年,爱因斯坦就提出了广义相对论,引力波理论也由此开始。科学家近年来也一直在寻找引力波信号,11年的努力几乎没有实质性的进展,天文学家对脉冲星等天体进行观测,它们就像是宇宙的时钟,可以很精确产生脉冲信号。如果引力波的存在能够延迟这些信号的传播,我们就有望发现引力波。但是理论提出了,结果却没有通过观测证实。

在过去的11年内,科学家试图在寻找引力波的证据,毕竟时空涟漪即便非常微弱,我们也有可能探测到,因为我们有了更加高精度的探测装置。但我们却什么也没有听见,引力波似乎并不存在,这是引力波理论出现了问题,还是我们的技术仍然十分弱后?根据爱因斯坦的相对论,宇宙就如同一块时空布,一旦大质量天体在时空布上移动,就会产生巨大的引力涟漪,我们称之为引力波。在大质量黑洞合并、星系合并、中子星等事件中可以产生引力波信号。

爱因斯坦的广义相对论已经在许多地方被证明是正确的,但引力波仍然是个空白。对科学家而言,引力波是非常重要的宇宙问题,因为它可携带宇宙中的早期信息,比如宇宙开端时产生引力波也可以被我们探测到。大爆炸被认为是引力波的来源之一,尽管有间接的证据显示引力波的存在,但是我们仍然没有直接探测到它们。在11年间,科学家开发出一种探测引力波的方法,即利用毫秒级脉冲星信号与引力波之间的干扰,从而发现引力波。

11年过去了,我们还是没有发现迹象。科学家认为这并不意味着引力波理论是错误的,有研究认为由于黑洞等事件发生的速度非常快,几乎没有时间产生引力波。剑桥大学的科学家林德利博士认为,还有一种可能是引力波存在于高频段上,比如中子星合并时形成的引力波。目前科学家正在建设平方千米阵,需要到2018年之后才能使用,或许我们将发现引力波之谜。

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文章标题:爱因斯坦相对论预言被证实了吗
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