解读广义相对论,三个经典实验有力地证明了其正确性!

解读广义相对论,解读经典三个经典实验有力地证明了其正确性!广义

1、相对性解读广义相对论,实验三个经典实验有力地证明了其正确性。有力在1905年,地证那个时代的正确物理学界迎来了爱因斯坦的颠覆性之作——狭义相对论的诞生。在这一理论中,解读经典爱因斯坦通过演绎法展现了他的广义独特洞察力,提出光速不变的相对性现象升级为光速不变原理,将所有参考系置于平等的实验物理地位上。为了达到这一平等,有力爱因斯坦重新界定了长度、地证时间和质量的正确概念,使它们在速度的解读经典加持下发生相应的变化。

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2、然而,狭义相对论本身并不是一个完全成熟的理论。现实中的物体不仅有速度,还涉及加速度;宇宙不仅是物理背景,空间结构也会因物质的存在而异。

3、于是,爱因斯坦又一次运用演绎法,将引力质量和惯性质量的表面等价性提升为等效原理,将两者视为同一概念。这样,作为物质实体的物体与空间建立了一种内在的联系。空间能够影响包括光子在内的所有物体的运动,反之,物质亦能使空间发生几何性质的弯曲。这种认知的转变,从机械世界观过渡到了几何世界观,产生了质的飞跃。

4、这实际上是人类的认知模式,发生了很大的转变。对于这种转变,需要通过实验来确认和推进。

5、广义相对论的早期验证实验共有三个,分别是水星剩余进动、光线弯曲和引力红移,这三大实验对广义相对论的确立起到了关键作用,因此被誉为三大经典实验。水星作为最接近太阳的行星,其椭圆轨道的偏心率很大。自19世纪初,天文学家便注意到水星绕太阳一圈后,其与太阳的连线会有微小的前移,这在物理上被称为进动。

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1、根据历史数据统计,水星每百年约有5600秒的进动。经过对各种天体对水星的摄动效应的计算,竟然还剩下43秒的进动无法得到解释,这便是著名的水星剩余进动。

2、当时,科学家们寄望于这个现象能带来新的发现,并在随后几十年提出了多种物理解释,包括小行星和太阳的扁率等。然而,这些解释或是无法单独解释水星的43秒进动,或是要求其他行星也存在显著的进动,与实际观测不符。

3、因此,这个谜题迟迟未能解开。广义相对论提出后,自然而然地担负起了解释水星剩余进动的重任。最初,由于计算失误,爱因斯坦得出的进动数值仅为43秒的三分之一。

4、但经过不懈努力,爱因斯坦在1916年修正了计算,终于得出了与观测相符的43秒进动。因此,水星剩余进动实验被认为是广义相对论的首个验证实验。尽管如此,仍有科学家质疑,水星剩余进动是否由多种因素共同作用产生。

5、例如,美国物理学家迪克在20世纪60年代提出新的理论,可以解释40秒的水星进动。如果太阳的扁率能产生3秒的进动,迪克的理论便能成立。

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