广义相对论是在什么样的背景下发生的 广义相对论简介

其基础有A.于1915年完成,1916年正式发表。
这一理论首次把引力场解释成时
【千问解读】
其基础有A.于1915年完成,1916年正式发表。
这一理论首次把引力场解释成时空的弯曲。
概念介绍 黑洞 爱因斯坦的广义相对论理论在天体物理学中有着非常重要的应用:它直接推导出某些大质量恒星会终结为一个黑洞——时空中的某些区域发生极度的扭曲以至于连光都无法逸出;而多大质量的恒星会塌陷为黑洞则是印裔物理学家钱德拉塞卡的功劳——钱德拉塞卡极限(白矮星的质量上限)。
引力透像 有证据表明恒星质量黑洞以及超大质量黑洞是某些天体例如活动星系核和微类星体发射高强度辐射的直接成因。
光线在引力场中的偏折会形成引力透镜现象,这使得人们能够观察到处于遥远位置的同一个天体的多个成像。
引力波 广义相对论还预言了引力波的存在(爱因斯坦于1918年写的论文《论引力波》),现已被直接观测所证实。
此外,广义相对论还是现代宇宙学的膨胀宇宙模型的理论基础。
时空关系 19世纪末由于牛顿力学和(苏格兰数学家)麦克斯韦(1831~1879年)电磁理论趋于完善,一些物理学家认为“物理学的发展实际上已经结束”,但当人们运用伽利略变换解释光的传播等问题时,发现一系列尖锐矛盾,对经典时空观产生疑问。
爱因斯坦对这些问题,提出物理学中新的时空观,建立了可与光速相比拟的高速运动物体的规律,创立相对论。
狭义相对论提出两条基本原理。
(1)光速不变原理:即在任何惯性系中,真空中光速c都相同,为299,792,458m/s,与光源及观察者的运动状况无关。
(2)狭义相对性原理:是指物理学的基本定律乃至自然规律,对所有惯性参考系来说都相同。
爱因斯坦的第二种相对性理论(1916年)。
该理论认为引力是由空间——时间弯曲的几何效应(也就是,不仅考虑空间中的点之间,而是考虑在空间和时间中的点之间距离的几何)的畸变引起的,因而引力场影响时间和距离的测量。
万有引力 广义相对论:是一种关于万有引力本质的理论。
爱因斯坦曾经一度试图把万有引力定律纳入相对论的框架,几经失败后,他终于认识到,狭义相对论容纳不了万有引力定律。
于是,他将狭义相对性原理推广到广义相对性,又利用在局部惯性系中万有引力与惯性力等效的原理,建立了用弯曲时空的黎曼几何描述引力的广义相对论理论。
狭义相对论 狭义相对论与广义相对论:狭义相对论只适用于惯性系,它的时空背景是平直的四维时空,而广义相对论则适用于包括非惯性系在内的一切参考系,它的时空背景是弯曲的黎曼时空。
诞生背景 发展过程 爱因斯坦在1905年发表了一篇探讨光线在狭义相对论中,重力和加速度对其影响的论文,广义相对论的雏型就此开始形成。
1912年,爱因斯坦发表了另外一篇论文,探讨如何将重力场用几何的语言来描述。
至此,广义相对论的运动学出现了。
到了1915年, 爱因斯坦引力场方程发表了出来,整个广义相对论的动力学才终于完成。
开场方程式解 1915年后,广义相对论的发展多集中在解开场方程式上,解答的物理解释以及寻求可能的实验与观测也占了很大的一部份。
但因为场方程式是一个非线性偏微分方程,很难得出解来,所以在电脑开始应用在科学上之前,也只有少数的解被解出来而已。
其中最著名的有三个解:史瓦西解、 雷斯勒——诺斯特朗姆解、克尔解。
三大验证 在广义相对论的实验验证上,有著名的三大验证。
在水星近日点的进动中,每百年43秒的剩余进动长期无法得到解释,被广义相对论完满地解释清楚了。
光线在引力场中的弯曲,广义相对论计算的结果比牛顿理论正好大了1倍,爱丁顿和戴森的观测队利用1919年5月29日的日全食进行观测的结果,证实了广义相对论是正确的。
再就是引力红移,按照广义相对论,在引力场中的时钟要变慢,因此从恒星表面射到地球上来的光线,其光谱线会发生红移,这也在很高精度上得到了证实。
从此,广义相对论理论的正确性被得到了广泛地承认。
另外,宇宙的膨胀也创造出了广义相对论的另一场高潮。
从1922年开始,研究者们就发现场方程式所得出的解答会是一个膨胀中的宇宙,而爱因斯坦在那时自然也不相信宇宙会来涨缩,所以他便在场方程式中加入了一个宇宙常数来使场方程式可以解出一个稳定宇宙的解出来。
但是这个解有两个问题。
在理论上,一个稳定宇宙的解在数学上不是稳定。
另外在观测上,1929年,哈勃发现了宇宙其实是在膨胀的,这个实验结果使得爱因斯坦放弃了宇宙常数,并宣称这是我一生最大的错误(the biggest blunder in my career)。
但根据最近的一形超新星的观察,宇宙膨胀正在加速。
所以宇宙常数似乎有再度复活的可能性,宇宙中存在的暗能量可能就必须用宇宙常数来解释. 基本假设 简单地说,广义相对论的两个基本原理是:一,等效原理:惯性力场与引力场的动力学效应是局部不可分辨的;二,广义相对性原理:所有的物理定律在任何参考系中都取相同的形式。
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秦军方阵简介是怎么回事?方阵的装备和作战方式是什么样的
的弩,有效射程可达100米,是当时世界上最精准的武器,甚至还拥有一套自己的瞄准系统,秦人在作战时,在没有短兵相接的时候,就通过秦弩重创敌人的主力,是秦国集权管控和强力军事制度的集中体现,方阵中弩、步、车、骑的规则分布,让人联想到现代企业的组织结构图。
根据地形地势,敌我方力量优势对比,方阵的统帅摆阵布兵,时而严阵以待,时而机动灵活地调整着阵法的变换,以最有效的方式调集着内部组织资源。
简介 秦军拥有一种步兵方阵,手持7米长矛,将它端平,靠它很长的优势刺伤敌兵。
秦朝的弩,有效射程可达150米,是当时世界上最精准的武器,甚至还拥有一套自己的瞄准系统,秦人在作战时,在没有短兵相接的时候,就通过秦弩重创敌人的主力。
装备 1974年,在陵兵马俑坑中发现大量兵器,这些兵器让人们看到了秦军鲜为人知的一面。
一条6.3m长的矛柄遗痕,加上矛头,整个长矛接近7m。
这种长度的刺杀兵器,端平都十分吃力,秦军是怎样用来作战的呢?如果用来单兵作战,7m的长矛根本无法自由格斗。
但是,在古代希腊,亚历山大的军队就以拥有7.2m的长矛而闻名,由长矛组成的方阵曾经使他们战无不胜。
专家推测,秦步兵中应当也有类似的长矛方阵,长矛的威力在于集体的力量。
在兵马俑坑,考古人员还发现了另外两种长柄刺杀兵器——戟(jǐ )和铍(pī )。
戟的长度在2.8m左右,它实际上是在戈的前边加装了矛头,可以钩砍,也可以直刺。
与长矛手不同,持戟的士兵可以单兵格斗,对于他们来说,掌握自由搏击的技巧和发挥个人才华是最关键的。
铍很像插在长杆上的短剑,长度界于戟和长矛之间,约在3.5m左右,持铍的士兵很可能也是靠某种队形去冲击对手。
从不同的杀伤距离来看,长矛、铍和戟长短之间既有专业分工,又可以互相保护。
根据猜测,秦军的步兵方阵中,长矛手起到拒敌的作用,利用长度优势杀伤敌人,抵车——当时主要的突击部队;铍手在长矛手身后,当长矛手的阵型被打乱的时候,以较小的突击阵型,利用极强的突刺能力将突入的敌人推出去;戟手则是在方阵陷入混战时,以单兵为单位加入战斗,肃清阵内之敌。
作战方式 不论发生什么情况,这些士兵都要挺着长矛向前走,前排倒下,后排立即补上,保持方阵不变。
可以想像:为了将几千人、几万人变成一个铜墙的方阵,士兵们必须要进行严格的训练。
从武器和作战方式来看,长矛手是杀伤力最大的步兵兵种。
枪头如林,方阵如山,巨大的冲击力不可阻挡。
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成吉思汗统一蒙古之战简介是怎么回事?战争的背景是什么样的
为之后的蒙古向外扩张打下基础。
背景 辽及北宋时期,在蒙古高原上分布着几个强大的游牧部落,如蒙古、塔塔儿、篾儿乞等,其中最强盛的、社会发展程度最高的部落集团,是漠北中部的克烈部和西部的乃蛮部。
蒙古各部贵族为了抢夺草原、财产和奴隶,相互间展开了长期的、激烈的部落战争。
成吉思汗,本名铁木真,孛儿只斤氏,姓孛儿只斤,乞族后裔,,追上庙号太祖。
在蒙语中,“成吉思”是“大海”的意思,颂扬他和海洋一样伟大。
生于1162年,卒于1227年。
1206年,进位蒙古帝国大汗,统一蒙古各部落。
在位期间,征服地域西达黑海海滨,为世界历史上著名的横跨欧亚两洲的大帝国之一,1995年12月31日成吉思汗被美国《邮报》评选为“千年风云第一人”。
这个结论是依据“人类文上第二个1000年(1000—1999年)中,何人缩小了地球、拉近了世界”的标准而产生的。
成吉思汗及其子孙们在40多年时间里连续发动一系列西征战争,建立起庞大的蒙古帝国,将东方和西方连为一体。
“千年第一人”当之无愧。
在诗中赞叹道:“天兵饮马西河上,欲使西戎献驯象。
旌旗蔽空尘涨天,壮士如虹气千丈。
秦王汉武称兵穷,拍手一笑儿戏同。
”在耶律楚材看来,蒙古军西征是惊天地泣鬼神的壮举,穷兵黩武的。
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