高二物理广义相对论3

15.4广义相对论简介复习一、狭义相对论的两点假设：1、狭义相对性原理在不同的惯性参考系，一切物理规律都是相同的2、光速不变原理真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动没有关系。二、由狭义相对论推出的几个结论1、“同时”的相对性2、动尺变短3、动钟变慢4、速度变换公式21cvuvuu201cvtt201cvll5、相对论质量6、质能方程2mcE201cvmm阅读思考题1、狭义相对论遇到哪两个无法解决的问题？2、广义相对论的两个基本原理是什么？与狭义相对论的两个假设有什么不同？3、根据广义相对论的两个基本原理可以导出那些重要结论？一、超越狭义相对论的思考爱因斯坦思考狭义相对论无法解决的两个问题：1、引力问题万有引力定律无法纳人狭义相对论的理论框架；2、非惯性系问题，狭义相对论只适用于惯性系，为什么惯性系具有这样的地位？狭义相对论无法解释二、广义相对性原理和等效原理1、广义相对性原理：在任何参考系中，物理规律都是相同的。伽利略相对性原理力学规律在任何惯性系都是相同的爱因斯坦狭义相对性原理(1905年)在不同的惯性参考系中，一切物理规律都有是相同的；爱因斯坦广义相对论原理（1916年）在任何参考系中(包括非惯系）所有的物理规律都是相同的，称为广义相对性原理。逻辑形式逐渐简约2、等效原理：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价。如果飞船做匀加速运动，在光向右传播的同时，飞的速度也在不断增大，因此船上观察者记录下的光的径迹是一条抛物线。三、广义相对论的几个结论1、物质的引力使光线发生弯曲如果飞船做匀速直线运动，船上观察者记录下的光的径迹是一条直线（虚线）飞船外观察者看到这束光是直线传播的（水平向右）通常物体的引力场都太弱，20世纪只能观测到太阳引力场引起的光线弯曲．太阳由于太阳引力场的作用，我们有可能观测到太阳后面的恒星，最好的观测时间是发生日全食的时候．1919年5月29日，发生日全食，英国考察队分赴几内亚湾和巴西进行观测，证实了爱因斯坦的预言，这是对广义相对论的最早证实．透镜效应星球的强引力场能使背后传来的光线汇聚，这种现象叫做引力透镜效应．星体星体无法观测黑洞宇宙中很可能存在黑洞，它不辐射电磁波，因此无法直接观测，但是它的巨大质量和极小的体积使其附近产生极强的引力场，引力透镜是探索黑洞的途径之一．2、引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别．对于高速转动的圆盘，除了转动轴的位置外，各点都在做加速运动，越是靠近边缘，加速度越大，方向指向盘心．地面上看到：越是靠近边缘，速度越大．根据狭义相对论，靠近边缘部位的时间进程较慢．圆盘上的人认为：盘上存在引力场，方向由盘心指向边缘，靠近边缘的位置引力势较低，得出：引力势较低的位置，时间进程比较慢．各类星体对比宇宙中有一类恒星，体积很小，质量却很大，叫做矮星，引力势比地球低的多，矮星表面的时间进程比较慢，哪里的发光的频率比同种的原子在地球上发光频率低，看起来偏红，这个现象叫做引力红移．3、引力红移由于物质的存在，实际空间并不是均匀的，空间发生了“弯曲”：点击观看狭义、广义相对论比较狭义相对论广义相对论不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的任何参考系（包括非惯性系）中物理规律都是相同的真空中的光速在不同惯性参考系中都是相等的一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价更进一步等效原理光速恒定爱因斯坦相对性原理广义相对性原理对于时空观的认识物质本身的存在决定时空的性质时空性质和物质的运动有关狭义相对论广义相对论惯性系平权所有参考系平权时空观光速恒定等效原理（一）爱因斯坦的贡献（二）方兴未艾的宇宙学（三）有趣的相对论佯谬（四）黑洞的研究爱因斯坦与狭义相对论的建立.组织：小组（2-3人）方案：利用图书馆、互联网资源写一篇爱因斯坦与狭义相对论建立的科普小文章.要求：文章的时间脉络清晰，无科学性错误.课题研究题目：（一）爱因斯坦的贡献（二）方兴未艾的宇宙学（三）有趣的相对论佯谬（四）黑洞的研究爱因斯坦与狭义相对论的建立.组织：小组（2-3人）方案：利用图书馆、互联网资源写一篇爱因斯坦与狭义相对论建立的科普小文章.要求：文章的时间脉络清晰，无科学性错误.上海自动化仪表三厂现生产接触式仪表(WRN热电偶、WZPK热电阻、WSS双金属温度计及SBWZ一体化温度变送器）;非接触式仪表（光学高温计、辐射高温计、红外测温仪、光导纤维温度仪）;智能数显记录调节仪表;计量标准校验装置等四大系列,以及与其配套使用的仪表产品。上海自动化仪表三厂温控制仪表上海自动化仪表三厂产品广泛用于火电、核电、石油、化工、轻工、纺织、冶金、医药、食品以及国防科研行业和自动化控制系统。WZ系列工业铂电阻★工业铜热电阻JB/T8622－1997工业铂电阻技术条件及分度表JB/T8623－1997工业铜热电阻技术条件及度表WR系列工业热电偶★GB/T16839.－1997热电偶第一部分：分度表GB/T16839.－1997热电偶第二部分：允差放弃自己的梦想，就只能让亲人们为自己和孩子们操心了哇！耿老爹无声地摇摇头从褡裢里抽出手来，轻轻叹息一声把褡裢搭在肩上，再仔细环顾几遍眼前这个简朴温馨的家。然后，他默默地接过妻子递过来的一个有小半个拳头大小的小布包揣在怀里，又抱起小女儿，亲亲她可爱的小脸蛋，说：“兰儿乖，往后要听娘的话啊！”耿正站在爹的身旁无声地摸摸小妹妹的脑袋，再拽拽她的羊角小辫儿笑笑。耿老爹把耿兰放下，和耿正提起打好的行李卷儿到门外装车去了。耿英麻利地梳头扎辫子。要出门儿帮助爹爹做生意去了，她嫌那条长辫子梳洗起来太麻烦费时，而且弯腰干活儿什么的也多有不便，就在昨儿晚上临睡觉之前，自己动手剪成齐腰长了。耿直吃饱了，自己放下碗筷。郭氏为他擦擦嘴，整整衣裳，再次嘱咐他要听爹和哥哥姐姐的话，不要老贪玩，要学本事。年幼的耿兰似乎明白了点儿什么，眨巴着一双好看的丹凤眼，忽然“哇”地一声扑到姐姐的怀里哭了起来。此时此刻，耿英的心里尽管太酸太酸，但她心里明白，自己这个时候绝对不可以给妹妹留下一脸泪水的记忆。今日这一别，妹妹与娘相依为命的日子还说不定有多长呢。她今后将是娘唯一的帮手了，必须学会坚强地长大！抱起可爱的妹妹，耿英尽量做出开心的模样，笑着说“兰兰，你哭什呢？快快长大哦！只要长大了，就可以像姐姐一样，跟着爹出门学本事赚钱喽！”耿兰抽泣着逐渐止住了眼泪。耿英掏出手绢来为她擦擦脸，又亲亲她的脸蛋，亲切地说：“以后要听娘的话，替姐姐多帮娘干活儿啊！等着姐姐买块儿好看的花花布回来，让娘给你做新衣裳！”耿兰终于破涕为笑了。耿英放下妹妹，接过娘递过来的一包月饼，匆匆拉起弟弟走出家门。但在即将拐进门道之前，耿英还是忍不住回头望了一眼，看到娘此时正牵着妹妹的手站在堂屋的檐台上。晨曦中，娘的目光悲凉而又异常坚毅。与耿英的目光接触时，她举起右手向前扬了一扬，示意耿英和弟弟快走。见耿英和耿直出来了，站在门边的耿正面向敞着的门道怔怔地望望，然后轻轻拉上大门，转身来到已经装好的平车跟前。此时，耿英和耿直已经坐到车上了，他就饶过车后，坐到平车左辕后的车沿上。耿老爹转身看看已经闭上的大门，脚尖一点坐到平车右辕后的车沿上，这里是驾车位置。多年来，耿老爹家一直养着这挂驴车，因此，他自己也可以算作是一个赶车的老把式了。只见他右手举起鞭杆熟练地在空间划了一个圆，鞭梢儿清脆地发出“叭”的一声鞭炮般声响。与此同时，他左手抖一抖缰绳，轻轻地地吆喝一声：“驾！”这头通人性的黑灰色毛驴脑袋一昂，精神抖擞地拉起平车，载着一车行囊和耿家父子们的满怀希望，“嗒嗒嗒”向南疾行而去了。134第