高中物理知识点相对比较多,知识点公式也比较多,众多的物理公式起到了连接知识和题目的作用,对于学生来说,公式的熟悉和熟练程度往往直接决定了题目能否顺利解决以及解决的时间长短。今天考高分教育小编为同学们整理了相对论相关知识,希望同学们可以认真学习。
理解相对论的途径:光速不变——狭义相对论——等效原理——广义相对论——时空弯曲。
1、相对论怎么理解
我们看到的任何一件事情都是由于眼睛接收到光的刺激.打一个比方,如果我看到桌子上的一个苹果,那么可以说是苹果的光线射入我的眼睛,我的眼睛感知到光线.同时苹果的光线是无限向宇宙空间发散的,如果速度达到光速时,我们就可以与这个苹果向宇宙发送的光速平行,那么这个苹果的状态相对于我这个速度来说是静止的.
同理,如果速度快于光速,那么就可以赶上曾经发生事情的光线,从而看到曾经发生的事情.
这个过程只是光相对于另一个速度而言的,不是说时间在绝对的倒流或静止.
如果一个观测者在距离我们1光年的地方观测地球,那么他看到的东西就意味着是一年前发生的事情.因为光需要一年的时间才能到达那里.如果你的速度能赶上光速,你就能看到原来发生的事情.
2、相对论相关知识
一、光速不变。
假设一列火车以时速300公里往北跑,一辆汽车以时速150公里也往北跑,汽车里的人会发现,火车的速度是每小时150公里。结论就是:物体运动的速度不仅取决于他自身的速度,也取决于观察者的运动速度。
这个结论只适用于低速运动的物体(比如火车、比如地球的运动等),一旦速度加快到光速(每秒三十万公里)或者接近光速,这个日常经验就失效了,因为大量精确的实验验证了:光速是不变的。也就是说,光速是个固定值,是个常数,它不随着观察者的运动而改变。
再次举例:假设一束光以每秒30万公里往北运动,一艘宇宙飞船以每秒15万公里也往北运动,宇宙飞船里面的人会发现这束光多快呢?照我们的日常经验来看,这束光的速度应该是每秒钟15万公里。错!宇宙飞船里面的人会发现,这束光的速度仍然是每秒钟30万公里。
二、狭义相对论。
狭义相对论很短,只有几页。它要表达的意思更短,只有一句话:不管观察者如何运动,被观察的光速不变。从这句看似简单的话可以得出一些非常奇妙的结论,这些结论严重违背了我们的日常经验,但现在都被证明是正确的。
再次举例:假设一束光以每秒30万公里往北运动,一艘宇宙飞船以每秒15万公里也往北运动,在地球上静止不动的人看来,一秒钟后,宇宙飞船距离那束光15万公里。记住:是1秒钟后!
但是,宇宙飞船里面的人会感觉这段时间是多长呢?现在的已知条件是:宇宙飞船距离那束光15万公里,光速是每秒钟30万公里。则:15万公里除以时间=30万公里除以1秒钟,则:时间等于0.5秒。也就是说,地球上的人过去了一秒钟,以时速15万公里运动的人会感觉时间只过去了半秒钟。
结论:速度可以改变时间。你运动的越快,时间会过得越慢。当你以光速运动时,时间就会静止。
再次举例:博尔特以每秒10米参加百米赛跑,旁边为他加油的人过去1秒钟后,博尔特只感觉过去了三十万分之299990秒,也就是0.99996667秒。百米赛跑结束后,博尔特比我们年轻了0.0003333秒。



