爱因斯坦是怎样证明狭义相对论中的种种公式的?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-29
爱因斯坦在狭义相对论中推导能量公式

要推导的话,你必须先了解洛伦茨变化:
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,因此k是与u有关的常数(广义相对论中,由于时空弯曲,各点不再等价,因此k不再是常数。)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,两式应取相同的形式,即k=K.
故有
X=k(x-ut) (2).
对于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)

然后是质能方程的推导:
质能方程:
Ek=∫Fdr=∫(dp/dt)*dr=∫dp*dr/dt=∫vdp=pv-∫pdv
=Mv^2-∫mv/sqr(1-v^2/c^2)dv=Mv^2+mc^2*sqr(1-v^2/c^2)-mc^2
=Mv^2+Mc^2(1-v^2/c^2)-mc^2
=Mc^2-mc^2
即E=Mc^2=Ek+mc^2

次方,比如x^4就是x的4次方。

关于我们人类社会发展当中,我们近现代出现了一个非常伟大的物理学家这名物理学家就是爱因斯坦,而且这名物理学家也被我们人类称为有史以来最聪明的人类。其中爱因斯坦为我们人类社会提供了很多的一个科学理论,那么关于爱因斯坦究竟是如何证明狭义相对论中的种种公式?其中的答案主要有以下几点。

一、通过不断的一个物理演说,推论和各种计算所得到的一个公式。

首先就是通过不断的一个物理也说和各种计算所得到的一个狭义相对论的公式,因为想要计算这样庞大的公司,肯定需要不断的计算而计算就是一个最简单最直接的方式,所以在这样的一个情况下面,只能通过计算获得。因为当时整个世界上面的一个科学技术并不是非常的发达,所以想要得到一个准确的公式,只能通过自己手动计算。

二、通过和其他科学家的一个共同讨论。

还有就是和其他同学的跟他一起共同讨论其中的一些重要的课题,通过两者的一个共同研究,或者共同讨论其中的一些重要公式,来证明自己的一个狭义相对论的一个稳定性。毕竟在整个科学研究当中,相互讨论也是提升自己公式正确性的一个重要方式之一。

三、以及观整个宇宙的一个各种物体,新体现的一个运动,或者观察其他的一个实验。

最后观察或者做实验,通过实验来证明整个课题的稳定性,其中的就是各种实验来进行对比,然后这种实验对比得到一个准确的公式,那么这种公式的对比之后,就能得到一个狭义相对论,或者观察其中的物体运动。所以关于任何物理公式,都是通过不断的推演所得出的结果



  • 爱因斯坦是怎样证明狭义相对论中的种种公式的?
    答:一、通过不断的一个物理演说,推论和各种计算所得到的一个公式。首先就是通过不断的一个物理也说和各种计算所得到的一个狭义相对论的公式,因为想要计算这样庞大的公司,肯定需要不断的计算而计算就是一个最简单最直接的方式,所以在这样的一个情况下面,只能通过计算获得。因为当时整个世界上面的一个...
  • 爱因斯坦是如何推理出的狭义和广义相对论的?
    答:爱因斯坦发现发现狭义相对论的关键所在:他相信绝对运动是不存在的,他只考虑到运动如何与电动力学结合结合起来的这种情况。没错,爱因斯坦就是一直想证明电动力学和不存在绝对时空观的这一理念,说简单点,就是住在如何解决牛顿力学和麦克斯韦电磁学的之间的关系,因此狭义相对论被他所发现。爱因斯坦给出一个...
  • 爱因斯坦的狭义相对论是怎样的?
    答:狭义相对论所根据的是两条原理:相对性原理和光速不变原理。爱因斯坦解决问题的出发点,是他坚信相对性原理。伽利略最早阐明过相对性原理的思想,但他没有对时间和空间给出过明确的定义。牛顿建立力学体系时也讲了相对性思想,但又定义了绝对空间、绝对时间和绝对运动,在这个问题上他是矛盾的。而爱因斯坦大大发展了相对性...
  • 有谁知道爱因斯坦《狭义相对论》的具体内容?
    答:其中第一条就是性原理,第二条是光速不变性。整个狭义相对论就建筑在这两条基本原理上。爱因斯坦的哲学观念是,自然界应当是和谐而简单的。的确,他的理论常有一种引人注目的特色:出于简单而归于深奥。狭义相对论就是具有这种特色的一个体系。狭义相对论的两条基本原理似乎是并不难接受的“简单事实”...
  • 爱因斯坦建立狭义相对论的两个基本假设
    答:1、狭义相对性原理:一切物理定律(除引力外的力学定律、电磁学定律以及其他相互作用的动力学定律)在所有惯性系中均有效。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。不同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...
  • 爱因斯坦的狭义相对论 通俗点的
    答:几十年来的历史发展证明,狭义相对论大大推动了科学进程,成为现代物理学的基本理论之一。爱因斯坦于1922年12月有4日,在日本京都大学作的题为《我是怎样创立相对论的?》的演讲中,说明了他关于相对论想法的产生和发展过程。他说:“关于我是怎样建立相对论概念这个问题,不太好讲。我的思想曾受到那么...
  • 爱因斯坦发现相对论时的故事
    答:爱因斯坦认真研究了麦克斯韦电磁理论,特别是经过赫兹和洛伦兹发展和阐述的电动力学。1905年6月30日,德国《物理学年鉴》接受了爱因斯坦的论文《论动体的电动力学》,在同年9月的该刊上发表。这篇论文是关于狭义相对论的第一篇文章,它包含了狭义相对论的基本思想和基本内容。
  • 爱因斯坦如何发现相对论的
    答:有了这个想法后,我在5周内完成了狭义相对论。我毫不怀疑,从哲学观点来看,这个理论也是非常自然的。我也意识到它很好地符合了马赫的观点。尽管正如与后来广义相对论解决了的那些问题一样,狭义相对论与马赫的观点显然并没有直接联系,但是可以说它与马赫对各种科学概念的分析有间接的联系。狭义相对论...
  • 爱因斯坦是怎么证明相对论的???
    答:根据狭义相对论的相对性原理,k和k'是等价的,上面两个等式的形式就应该相同(除正负号外),所以两式中的比例常数k和k'应该相等,即有 k = k'这样一来 x' = k(x - vt) (5)为了获得确定的变化法则,必须求出常数k 。根据光速不变原理,假设光信号在O与O'重合的瞬时(t = t' =...
  • 钟慢效应如何解释,为什么能证明爱因斯坦是对的?
    答:当物体速度接近光速,周围时间会变慢,空间会缩小。达到光速,时间会停止,空间缩为零。这种效应在低速表现得很渺小,无法觉察,接近光速时才会显现,这就是钟慢效应;钟慢效应与相对论中的观点不谋而合,由此证明爱因斯坦是对的。狭义相对论关于钟慢应认为,当物体速度接近光速,周围时间会变慢,空间会...