等价原理
爱因斯坦狭义相对论的最重要的推论
等价理论(质能等价理论)是爱因斯坦狭义相对论的最重要的推论,即著名的方程式E=mC^2,式中为E能量,m为质量,C为光速;也就是说,一切物质都潜藏着质量乘于光速平方的能量。
简述
一个静止的物体,其全部的能量都包含在静止的质量中。一旦运动,就要产生动能。由于质量和能量等价,运动中所具有的能量应加到质量上,也就是说,运动的物体的质量会增加。当物体的运动速度远低于光速时,增加的质量微乎其微,如速度达到光速的0.1时,质量只增加0.5%。但随着速度接近光速,其增加的质量就显著了。如速度达到光速的0.9时,其质量增加了一倍多。这时,物体继续加速就需要更多的能量。当速度趋近光速时,质量随着速度的增加而直线上升,速度无限接近光速时,质量趋向于无限大,需要无限多的能量。因此,任何物体的运动速度不可能达到光速,只有质量为零的粒子才可以以光速运动,如光子。
意义
等价原理是经典物理学建立的初始条件。牛顿根据伽利略变换的等价原理建立了三大力学理论,为科学发展奠定了基础。伽利略变换的等价原理是“力在任何惯性系中是等价的”。
某一物体的运动状态在不同的惯性系中是不一样的,但它的运动状态的变化所显示的力在任何惯性系中是一样的。这就是力在任何惯性系中是等价的。在经典力学里,等价的还有物体质量、时间、加速度和速度的增量。
爱因斯坦假设光速在任何惯性系中是一样的,和物体运动在任何惯性系中是等价的,建立了相对论。等价原理也就有了不同的解释。
等价原理:引力的最基本的物理性质。 等效原理
在任何一个时空点上都可以选取适当的参考系,使一切物质的运动方程中不再含有引力项,即引力可以局部地消除。如果认为这种消除了引力的参考系是惯性系,那么,等价原理告诉我们,在任何一个时空点,一定存在局部惯性系。伽利略最早注意到,不同物体沿斜面的下滑运动是一样的,即引力加速度与物体的组成无关。 等价原理(equivalence principle)尤其是强等价原理,在广义相对论的引力理论中居于一个极重要的地位,它的重要性首先是被爱因斯坦分别在1911年的《关于引力对光传播的影响》及1916年的《广义相对论的基础》中被提出来。 等价原理共有两个不同程度的表述:弱等价原理及强等价原理。 对此原理,爱因斯坦曾如是说:“我为它的存在感到极为惊奇,并且猜想其中必有一把可以更深入了解惯性和引力的钥匙。”
参考资料
最新修订时间:2021-11-26 21:19
目录
概述
简述
意义
参考资料