爱因斯坦的【广义相对论】中平行宇宙的具体意义?_百度作业帮
爱因斯坦的【广义相对论】中平行宇宙的具体意义?
爱因斯坦的【广义相对论】中平行宇宙的具体意义?
为了解释著名的“祖母悖论”,提出“平行宇宙”的概念,这就是霍金的“平行空间理论”：时间旅行者回到过去改变历史后,时间线便出现分杈,分杈的时间线展开的是另一段历史.然而,如果我们能够回到过去,就可能破坏因果规律.让我们先来看一个著名的“祖母悖论”.大意是说：如果我们通过时空隧道回到了过去,遇见了我们的祖母,而我们又不幸的害死了祖母,那么既然祖母在年轻的时候就死了,未来的我又从哪里来?既然没有了我,我又怎么会回到过去害死祖母?这样便产生了一个悖论.　　这个悖论是建立在爱因斯坦的广义相对论的基础上.广义相对论认为我们的宇宙是平行相通的,可以通过虫洞回到过去.正如所设想的一样,如果回到过去成立,就必然产生上述的悖论.在爱因斯坦的狭义相对论中,我们又被告知时间和空间是彼此联系的,由于光速恒定,所有运动,甚至时间本身都必须与之相对应,由此时间也是相对的.于是,人们为解释上述悖论,提出“平行宇宙”的概念,这就是霍金的“平行空间理论”.时间旅行者回到过去改变历史后,时间线便出现分杈,分杈的时间线展开的是另一段历史.然而,如果我们能够回到过去,就可能破坏因果规律.于是,祖母悖论也被这样解释：由于时间与空间相关,因此祖母被害,世界因历史的改变被一分为二,从而产生时空的分支,那么在这个空间里的我就不存在了,但另一个空间的祖母仍然存在,也便还有我存在.有这么一个著名的电子双夹缝实验,一颗电子通过了夹缝,在屏幕上出现的位置并非夹缝的直线投影,而是偏折了一个角度.累积很多电子的话,会产生干扰条纹,这些电子好像分身似地同时通过了两道夹缝并产生干涉现象.但,假如我们在每条夹缝中各安装了探测器,电子又变得只会选择其中一道夹缝通过,不会出现干涉现象.如何去解释这种怪现象呢?物理学家们同样提出了“平行宇宙”的说法.他们认为,电子其实仍然是同时通过了两道夹缝的,只是在我们的宇宙中他通过其中一道,而在另一个宇宙中他通过了另一道,从而来弥补在这个世界中缺失了的状态.很可能,平行宇宙原本就存在,只是我们目前无法从实验中得到证实.狭义与广义相对论浅说_百度百科
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作 者： （美）爱因斯坦 著 杨润殷 译 丛 书 名：科学素养文库·科学元典丛书 出 版 社： 北京大学出版社 ISBN：1 出版时间：版 次：1 页 数：228 装 帧：平装 开 本：16开作&&&&者（美）爱因斯坦&译&&&&者杨润殷装&&&&帧平装&开&&&&本16
相对论作为物理学的重要组成部分，是近代物理学的两大支柱之一。它的创立者爱因斯坦是一位享有盛誉的科学家。那么，相对论是一种什么样的理论？爱因斯坦又是怎样的人呢？　本书是爱因斯坦丰富博大的科学成果中一部比较浅显的著述。通过此书，可使读者对相以论有初步的接触，从而打下一定烙印，受到一些启迪。这是一种对神秘宫殿的初步探求，也是一种对制高点的初步领略。相信，走近爱因斯坦，了解相对论，对于知识结构的调整，思维方法的启迪，科学精神的激发，都会大有裨益。　彩色插图·超值珍藏。　“你和一个漂亮姑娘在公园长椅上坐一小时，觉得只过了一分钟；你紧挨着一个火炉坐一分钟，却觉得过了一小时。这就是相对论。” 　爱因斯坦常常这样向媒体和公众开玩笑。相对论为什么会受到如此狂热追捧？连爱因斯坦本人也觉得不可思议！　科学元典是科学史和人类文明史上划时代的丰碑，是人类文化的优秀遗产，是历经时间考验的不朽之作，它们不仅是科学创造的结晶，而且是科学精神、科学思想和科学方法的载体，具有永恒的意义和价值。让我们一起仰望先贤，回眸历史，体悟原汁原味的科学发现。相对论作为物理学的重要组成部分，是近代物理学的两大支柱这一。它的创立者爱因斯坦是一位享有盛誉的科学家。那么，相对论是一种什么样的理论？爱因基坦又是怎样的人呢？　　　　本书是爱因斯坦丰富博大的科学成果中一部比较浅显的著述。通过此书，可使读者对相以论有初步的接触，从而打下一定烙印，受到一些启迪。这是一种对神秘宫殿的初步探求，也是一种对制高点的初步领略。相信，走近爱因斯坦，了解相对论，对于知识结构的调整，思维方法的启迪，科学精神的激发，都会大有裨益。　　“你和一个漂亮姑娘在公园长椅上坐一小时，觉得只过了一分钟；你紧挨着一个火炉坐一分钟，却觉得过了一小时。这就是相对论。”爱因斯坦常常这样向媒体和公众开玩笑。相对论为什么会受到如此狂热追捧？连爱因斯坦本人也觉得不可思议！　　　　科学元典是科学史和人类文明史上划时代的丰碑，是人类文化的优秀遗产，是历经时间考验的不朽之作，它们不仅是科学创造的结晶，而且是科学精神、科学思想和科学方法的载体，具有永恒的意义和价值。让我们一起仰望先贤，回眸历史，体悟原汁原味的科学发现[1]。爱因斯坦作为一个著名的，不仅创造了深奥的相对论理论，而且试图把这种深奥的科学理论让更多的人了解，于是他写作了《狭义与广义相对论浅说》。这本书分为两部分：《狭义相对论》（1905年发表），《广义相对论》（1915年发表）。《狭义与广义相对论浅说》是科中的重要经典著作之一，也是爱因斯坦亲自对他的相对论所做的大众化解释。
爱因斯坦根据自然科学和发展状况，批判了，接受和运用了，并运用非欧几何来建立和论证他的相对论理论。
狭义相对论有两个基本：第一个原理是，即物理学定律在所有中是相同的，不存在一种特殊的惯性系。与都具有相对性。一个看来是同时发生的事件，另一个向他做相对运动的观察者看来便不是同时发生的。两个这样的观察者对两个事件之间的时间间隔的估计将会不一致，同时他们对的衡量也会不一致。假定两个相对匀速运动的观察者所得到的相同，那么只要他们对时间与空间运用不同的量度，就能对于现象得到相同的，并能精确地说明这种差别有多少。换句话说， 每个观察者都有自己一套———空间的，对于一切观察者全都相同的时间是不存在的。
第二个原理是，即在所有的惯性系中，中光的具有相同的值。假定一个，带着一把和一只，并把码尺指向他的方向。当他向观察者B旁边走过时，在A看来他的不足一码长，他的钟也慢了。B 相对于A的速度愈大，这差额也就愈大。假如B用光速在A的旁边通过，我们得到的是惊人的，这时B的码尺长度将等于0，他的钟也完全不走了。这就是说光速是速度的极限，宇宙间没有任何能以大于光速的速度运动。运动尺子的缩短和运动的变慢效应，都是相对论时空的基本属性，与物体内部无关。如果物体速度比光速小得多，就可解释。
在相对论之前，物理学中承认两条极重要的，一条是，一条是，两条基本定律似乎彼此独立。但通过相对论它们便可结合成一条定律，质量和能量可以变成互换的项目。一个如果放射出就会损失质量，如果接受能量就会增加，当一物体加快运动时，它的能量和质量都会增加，在光速的情况下，它的质量将变成无穷大。这个质量与能量的关系可以通过上推导，写成一个：E=mc^2 (E为能量，m为质量，c为光速）。
建立狭义相对论后，爱因斯坦看到了这个理论的局限性，因为它把相对性原理限制在两个做相对匀速运动的里。它否定了静止的以作为特殊的是一大进步，但实际上还没有真正解决中的古老。
早在200年前，就发现，所有的惯性系，对于表述力学定律都是同样有效的，平等的，不存在任何特殊的惯性系，这就是说，任何力学实验都无法辨别惯性系本身的。这种运动的相对性，在古典力学中普遍存在，但在麦克思韦电动力学中不能成立，因为它只适用于静止的坐标系。经典力学是无法回到惯性系在中的优越性的，因此爱因斯坦意识到要进一步探明这个问题，就必须扩大的。他将自己的研究领域从惯性系拓展到了。
在古典力学中，物质有两种质量。一是中的，二是中的。地球表面上的任何一个物体都要受到地球对它的，并因此会产生。实验告诉人们，一切在引力作用下都具有同样的加速度。由此可以推算，引力质量与是相等的。牛顿曾经研究过这个问题，但没有得到理论上的解释。长期以来，物理学家一直认为两种质量相等是理所当然的，无需从理论上再加以研究。爱因斯坦经过一段时间认真思索，认识到与相等是解决引力问题的关键。以两种相等为基础，他提出著名的：一个加速系统所看到的运动与存在引力场的所看到的运动完全相同。爱因斯坦说：完全等效性这一，使我们不能说任何有一样，并且它使一切在引力场中等加速下落成为当然的事。在“等效原理”的基础上，他又进一步提出了“广义协变原理”：在任何参照系中，物理学规律的数学形式是相同的。就这样，他把相对性原理从惯性系推广到非惯性系。正因为“广义协变原理”是狭义相对论的相对性原理的一种推广，所以爱因斯坦把这种称为“”。
广义相对论实质上是一种引力理论，在有引力场的，的性质不再服从，而遵循着。比如19世纪德国数学家所建立的就是的一种，它描写了非平直空间的性质。爱因斯坦最终选择了黎曼的严格非欧几何作为广义相对论的时空模型。他认为，现实的物质空间不是平直的，而是弯曲的。空间的弯曲程度取决于物质的质量及其在空间的几何分布情况。物质密度大的地方，则的强度也大，时空就弯曲得厉害。所以把绝对真空看作一个物理实体是毫无意义的。很显然，广义相对论所揭示的物质同时空的关系，比起狭义相对论来更为深刻。因为时空的不仅取决于物质的运动，而且更重要的是取决于物质本身的分布。这就从新的彻底否定了牛顿的。
广义相对论把几何学与统一起来，用的几何性质来表述。它同牛顿的引力论有本质的不同，但在日常人们接触到的现象中却分辨不出两者结果的差异。爱因斯坦提供了三个可供实验验证的推论。第一是轨道的进动。第二，光线在引力场中的偏转。第三，在强引力场中，时钟要走得慢些，因此从巨大质量的表面射到地球上的光的谱线，必定显得要向的红端移动。这在1925年得到观测验证。《狭义与广义相对论浅说》导读
第十五版说明
第一部分 狭义相对论
1.几何命题的物理意义
3.经典力学中的空间和时间
4.伽利略坐标系
5.相对性原理(狭义)
6.经典力学中所用的速度相加定理
7.光的传播定律与相对性原理的表面抵触
8.物理学的时间观
9.同时性的相对性
10.距离概念的相对性
11.洛伦兹变换
12.量杆和钟在运动时的行为
13.速度相加定理斐索实验
14.相对论的启发作用
15.狭义相对论的普遍性结果
16.经验和狭义相对论
17.闵可夫斯基四维空间
第二部分 广义相对论
18.狭义和广义相对性原理
20.惯性质量和引力质量相等是广义相对性公理的一个论据
21.经典力学的基础和狭义相对论的基础在哪些方面不能令人满意
22.广义相对性原理的几个推论
23.在转动的参考物体上的钟和量杆的行为
24.欧几里得和非欧几里得连续区域
25.高斯坐标
26.狭义相对论的空时连续区可以当做欧几里得连续区
27.广义相对论的空时连续区不是欧几里得连续区
28.广义相对性原理的严格表述.
29.在广义相对性原理的基础上解引力问题
第三部分 关于整个宇宙的一些考虑
30.牛顿理论在宇宙论方面的困难
31.一个“有限”而又“无界”的宇宙的可能性
32.以广义相对论为依据的空间结构
1.洛伦兹变换的简单推导
2.闵可夫斯基四维空问(“世界”)
3.广义相对论的实验证实
4.以广义相对论为依据的空间结构
5.相对论与窄问问题
2.自述片段
3.以太和相对论
4.物理学中的空间、以太和场的问题
5.相对性：相对论的本质
6.论动体的电动力学
7.关于统一场论[2]本书的目的，是尽可能使那些从一般科学和哲学的角度对相对论有兴趣而又不熟悉理论物理的数学工具的读者对相对论有一个正确的了解。本书假定读者已具备相当于大学入学考试的知识水平，而且，尽管本书篇幅不长，读者仍须具有相当大的耐心和毅力。作者力求以最简单、最明了的方式来介绍相对论的主要概念，并大体上按照其实际创生的次序和联系来叙述。为了便于明了起见，我感到不能不经常有所重复，而不去考虑文体的优美与否。我严谨地遵照杰出的理论物理学家玻耳兹曼的格言，即形式是否优美的问题应该留给裁缝和鞋匠去考虑。但是我不敢说这样已可为读者解除相对论中固有的难处。另一方面，我在论述相对论的经验性物理基础时，又有意识地采用了“继母”式的做法，以便不熟悉物理的读者不致感到像一个只见树木不见森林的迷路人。但愿本书能为某些读者招致愉快的思考时间。　爱因斯坦　1916年12月
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相对论是谁提出的.有什么意义?
相对论是谁提出的.有什么意义?
广义相对论的建立 1905年,爱因斯坦发表了关于狭义相对论的第一篇文章后,并没有立即引起很大的反响.但是德国物理学的权威人士普朗克注意到了他的文章,认为爱因斯坦的工作可以与哥白尼相媲美,正是由于普朗克的推动,相对论很快成为人们研究和讨论的课题,爱因斯坦也受到了学术界的注意.1907年,爱因斯坦听从友人的建议,提交了那篇著名的论文申请联邦工业大学的编外讲师职位,但得到的答复是论文无法理解.虽然在德国物理学界爱因斯坦已经很有名气,但在瑞士,他却得不到一个大学的教职,许多有名望的人开始为他鸣不平,1908年,爱因斯坦终于得到了编外讲师的职位,并在第二年当上了副教授.1912年,爱因斯坦当上了教授,1913年,应普朗克之邀担任新成立的威廉皇帝物理研究所所长和柏林大学教授.在此期间,爱因斯坦在考虑将已经建立的相对论推广,对于他来说,有两个问题使他不安.第一个是引力问题,狭义相对论对于力学、热力学和电动力学的物理规律是正确的,但是它不能解释引力问题.牛顿的引力理论是超距的,两个物体之间的引力作用在瞬间传递,即以无穷大的速度传递,这与相对论依据的场的观点和极限的光速冲突.第二个是非惯性系问题,狭义相对论与以前的物理学规律一样,都只适用于惯性系.但事实上却很难找到真正的惯性系.从逻辑上说,一切自然规律不应该局限于惯性系,必须考虑非惯性系.狭义相对论很难解释所谓的双生子佯谬,该佯谬说的是,有一对孪生兄弟,哥在宇宙飞船上以接近光速的速度做宇宙航行,根据相对论效应,高速运动的时钟变慢,等哥哥回来,弟弟已经变得很老了,因为地球上已经经历了几十年.而按照相对性原理,飞船相对于地球高速运动,地球相对于飞船也高速运动,弟弟看哥哥变年轻了,哥哥看弟弟也应该年轻了.这个问题简直没法回答.实际上,狭义相对论只处理匀速直线运动,而哥哥要回来必须经过一个变速运动过程,这是相对论无法处理的.正在人们忙于理解相对狭义相对论时,爱因斯坦正在接受完成广义相对论.1907年,爱因斯坦撰写了关于狭义相对论的长篇文章《关于相对性原理和由此得出的结论》,在这篇文章中爱因斯坦第一次提到了等效原理,此后,爱因斯坦关于等效原理的思想又不断发展.他以惯性质量和引力质量成正比的自然规律作为等效原理的根据,提出在无限小的体积中均匀的引力场完全可以代替加速运动的参照系.爱因斯坦并且提出了封闭箱的说法：在一封闭箱中的观察者,不管用什么方法也无法确定他究竟是静止于一个引力场中,还是处在没有引力场却在作加速运动的空间中,这是解释等效原理最常用的说法,而惯性质量与引力质量相等是等效原理一个自然的推论.1915年11月,爱因斯坦先后向普鲁士科学院提交了四篇论文,在这四篇论文中,他提出了新的看法,证明了水星近日点的进动,并给出了正确的引力场方程.至此,广义相对论的基本问题都解决了,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》,在这篇文章中,爱因斯坦首先将以前适用于惯性系的相对论称为狭义相对论,将只对于惯性系物理规律同样成立的原理称为狭义相对性原理,并进一步表述了广义相对性原理：物理学的定律必须对于无论哪种方式运动着的参照系都成立.爱因斯坦的广义相对论认为,由于有物质的存在,空间和时间会发生弯曲,而引力场实际上是一个弯曲的时空.爱因斯坦用太阳引力使空间弯曲的理论,很好地解释了水星近日点进动中一直无法解释的43秒.广义相对论的第二大预言是引力红移,即在强引力场中光谱向红端移动,20年代,天文学家在天文观测中证实了这一点.广义相对论的第三大预言是引力场使光线偏转,.最靠近地球的大引力场是太阳引力场,爱因斯坦预言,遥远的星光如果掠过太阳表面将会发生一点七秒的偏转.1919年,在英国天文学家爱丁顿的鼓动下,英国派出了两支远征队分赴两地观察日全食,经过认真的研究得出最后的结论是：星光在太阳附近的确发生了一点七秒的偏转.英国皇家学会和皇家天文学会正式宣读了观测报告,确认广义相对论的结论是正确的.会上,著名物理学家、皇家学会会长汤姆孙说：“这是自从牛顿时代以来所取得的关于万有引力理论的最重大的成果”,“爱因斯坦的相对论是人类思想最伟大的成果之一”.爱因斯坦成了新闻人物,他在1916年写了一本通俗介绍相对认的书《狭义相对论与广义相对论浅说》,到1922年已经再版了40次,还被译成了十几种文字,广为流传.