人有沒有可能在不精通高數和大學物理的基礎上理解相對論?

時間 2021-05-11 21:10:35

1樓:

大物可以不精通,因為我就沒學過大物,只學過四大力學。不過數學我是很精通的,所以能夠弄懂四大力學(電動、理論、量子、熱統)。當然為了看懂大部分物理,你可能不必精通高數和線代,而是要精通數分、高代、抽代、黎曼流形、泛函、典型群、抽象代數?

2樓:布吉島上無名鳥

狹義相對論很簡單的啊,首先明白乙個世界上的bug,光速不變,這是實驗得出的,不用理解。以此為基礎,速度=距離/時間。如果我們跟著光速跑一秒鐘,我們此時跟同方向光的距離是30萬—我們跑的距離,按速度=距離/時間。

此時的速度也應該變小,可我們知道光速不變,距離減小,如果時間不變那麼這個等式就不成立,,所以時間也就得變小了,這不就是相對論

3樓:日啖麻婆三百斤

沒有。大二上學期在只有大物和最基本微積分基礎的情況下強行上了一學期入門級相對論相關課程,狹義廣義都有涉及的那種。狹義那塊洛倫茲變換還能應付,一講到電磁相關開始懵逼,後面廣義徹底懵圈,非歐幾何這種相對抽象的概念對我這種智障來說實在太難理解了,最後期末考試是花了三天硬把一大厚本書裡面的例題背了一遍才勉強過關。

所以,沒有。

4樓:hu-ou

只需知道勾股定律就比愛因斯坦本人還理解相對論。

只需要假設:時空是非存在 ,是在吹泡泡。

5樓:雪印子

這個本來就可以,原因很簡單:所有科學理論,都是建立者的宇宙觀、物質觀、時空觀通過物理、數學方式展現出來。

宇宙觀、物質觀、時空觀是乙個理論的靈魂。

物理表述、數學公式都只是這個理論的血肉。理解乙個理論,本質上是理解這個建立者的宇宙觀、物質觀、時空觀的可以了,而物理、數學方式只是達成這個理解的乙個比較方便的途徑,但不是唯一途徑。

正確的宇宙觀、物質觀、時空觀,是理解這個宇宙的關鍵。

而正確的宇宙觀、物質觀、時空觀,是無法通過物理數學方式找到的,只能靠慧根。用物理、數學方式只是找到這正確的宇宙觀、物質觀、時空觀之後,能比較描繪得適應那些慧根淺的人們,可以讓他們通過慢慢學習而達成理解。而物理、數學公式裡,沒有建立者如何獲得這正確的宇宙觀、物質觀、時空觀的途徑。

若建立者的宇宙觀、物質觀、時空觀錯了,那麼追隨者沉迷於這理論,不過是乙個瞎子帶著一群瞎子走路而已,後果可想而知。

而大多人只是囫圇吞棗地接受這種理論,沉迷在物理與數學構建出的龐大體系,而忘了這種理論體系的靈魂:宇宙觀、物質觀、時空觀是什麼的問題。從而只能當乙個搬運工、復讀機。

若理論的宇宙觀、物質觀、時空觀剛好對,那是這些人運氣好,沒有白費學習的付出;若理論的宇宙觀、物質觀、時空觀是錯的,那真是人生悲劇。

恰好,相對論是這麼乙個會導致人生悲劇的在錯誤宇宙觀、物質觀、時空觀建立起的理論。正因為其宇宙觀、物質觀、時空觀是錯的,才會有那麼多讓人覺得不可思議的推論現象,如時空彎曲,尺脹尺縮、能量變質量就變等等比科幻還玄幻的場景。就如信徒會絕對相信自己的神存在,相對論的信徒們,也會將自己的日常經驗感官扭曲,去強行接納相對論構建出的這些匪夷所思的場景,而不是會反思是相對論錯了。

這些信徒們不會問:時空為什麼會在質量影響下彎曲?速度變化為什麼會導致尺脹尺縮?

能量變化為什麼會導致質量變化?

最後說一句,相對論,沒什麼好費時間精力去理解的,乙個謬論而已。

6樓:洪武ea

大家答的都太不正面了,給個正確命題以作啟發

人可以在不精通高數的基礎上理解galois理論/交換代數/K-代數/有限群表示論。

原問題和物理關係不是這麼大,大學物理並非相對論的工具,應該立刻轉化為等價形式:

人有沒有可能在不精通高數和大學物理的基礎上掌握微分幾何?

那麼需要掌握是:流形定義,張量,外微分,聯絡,曲率

問題的中心就變成了「精通高數」的定義了……如果定義「精通高數」為高數及格的話,那麼出套數值計算量大一些的卷子就可能可以刷掉幾何方向的dalao了,因此我認為是可以的

【雖然從認知順序上講應該先學初等微積分,然並卵,還有從範疇出發學線代的dalao呢……

希望題主拿出小平邦彥初三抄書自學抽象代數的精神,把陳老的微分幾何講義抄幾遍

不說了,我去抄書了……

7樓:

我覺得,想理解狹義相對論中一維的洛倫茲變換,在甚至微積分都沒學的情況下還是可以做到的。

從座標系變換的觀點理解高速的火車這些情景; 從座標點(事件點)的觀點去理解這「上下四方,古往今來」發生的所有事情應該都不需要數學上太大的硬功夫。但是沒有好數學基礎,著實理解起來費力一點。

找本合適的書,如果你在這本書裡遇到了乙個斜著交叉的座標系,那麼應該是找對書了。能把這個座標變換扎扎實實理解了,我感覺狹義相對論也算是上路了。

另外多給自己找情景,多給自己出題目去思考,比如高速火車的情景:為啥火車頭的時間早,火車尾的時間晚?我這算是看到了未來嗎?

非常不喜歡大家老要discourage別人,討厭那些隨隨便便一跺腳,指天發問:這世界上有誰敢說自己懂相對論(或者量力的。。。。)

這樣做的話對題主進步無用,對個人發展無用,對社會繁榮無用。

另外,如果題主指的是廣相的話,沒大學兩年以上的紮實數學基礎,還真不行。

8樓:madman

可以了解,死記硬背一些自己都有點不相信的結論,在知乎上發表點言論。但是當你起碼學了一點微分幾何(前提還要會點線性代數和微積分常識),用微分幾何的思想去理解的時候,會有屢屢醍醐灌頂的感覺,從此對用三維空間語言表述的尺縮,鐘慢,雙生子悖論等問題,笑而不語……重點在這裡,不好好學數學,無法理解用四維語言描述的相對論,而這是個真正的入門必要條件!

9樓:李德甲

狹義相對論可以做到秒懂,下邊鏈結是極簡版的介紹,詳細的可以看專欄文章:https://www.

10樓:

沒有。而且至少還需要線性代數,復變函式和數理方程,四大力學中的經典力學和電動力學,一些群論基礎,這些知識儲備才能學習相對論。要是公式都推不明白怎麼可能理解。

11樓:橙子好

不可能,我現在大一,感覺連牛頓第二定律都沒完全弄明白,只知道F=ma,可是不知道這是怎麼來的,相對論更是如何,沒有良好數學基礎以及過人的思維能力是不可能完全理解的。

12樓:矽基生物

我倒是覺得相對論本身是不需要那麼多基礎的,狹義相對論的基本原理就兩條,廣義的三條。都不包含負責的數學過程(量子力學就不同了,5條基本原理本身就包含復變函式的內容).

問題是,沒有足夠的數學基礎,即使理解了相對論也難以「解題」。狹義相對論的時間變慢效應等還好,廣義相對論的加速系沒有微分流形很難算。

13樓:提莫西

其實這個問題的核心在於如何定義理解。即便你不會高等數學,定性的理解一些基本現象是完全可以做到的。並且可以定量解決某些非常簡化的問題。

例如可以定量的計算出雙生子問題中,他倆到底會差幾歲。

即便是經典物理學中的問題,一旦擴充套件到高維(其實二維下的力學計算就已經很麻煩了)、連續(例如計算旋轉剛體的重心)的問題,也一樣需要高等數學的手段。並且事實上,高等數學最早就是為了解決經典力學問題而誕生的。你所學過的所有物理公式都有其微分形式。

如果你只是高中畢業,那麼你會的解決的那些經典力學的問題也仍然是那些非常簡化的問題。

也就是說,如果你不掌握高等數學其實你也一樣無法深刻理解經典力學,例如空氣動力學(這東西完全不涉及相對論效應)。或者反過來說,如果說你認為你在不會高等數學的情況下已經理解了牛頓力學的核心思想,那麼即便你不會高等數學,你也一樣能以相同的程度理解相對論的核心思想。

14樓:

明確告訴你可以,只要你能理清各個量之間的關係!同時你又會發現居然不知不覺中學習了高數以及微積分!當你沾沾自喜的時候卻發現一步一步學習的人博士都畢業了,而你居然還停留在本科的知識!

15樓:

有可能,愛因斯坦本人就是在這樣的情況下進行頭腦實驗的(長期的思考,他在他的自傳中說他小時候常常靈光乍現,有乙個非常引人入勝的回憶就是他假象自己是一道光然後時間變慢了),至於用數學工具只是後來他在瑞士專利局看到別人的發明和自己之前頭腦中想的東西很像,然後他自己慢慢研究摸索(也就是利用數學,引入閔可夫斯基空間等等)。如果你足夠聰明,如同愛翁本人那樣就可以理解了。

16樓:

可以這麼說,有很多人懂了廣相的數學,卻從來沒有能理解相對論;像我這種學渣,連狹義相對論的數學都沒學好,所以狹義相對論也是一知半解。

力學的老師給我們說,物理影象的構建才是最重要的;物理影象往往也是簡單的。但是描述這個影象的語言確實複雜的,亦即數學。

這個問題就好像,如果我不懂日語,有沒有可能理解松尾芭蕉的俳句;在日語的環境下,兼具音韻美、修辭技巧和細膩情感的《古池》,在乙個看翻譯的人(比如我)眼裡,只是青蛙跳到水裡,撲通一聲響。

如果這就是理解的話,那大概沒什麼不能理解了

17樓:劉明全

可以淺顯的理解。

用高中的數學完全可以從光速不變推導出洛倫茲變換。那麼狹義相對論的入門就沒有問題。

但是要想深入理解,恐怕就不行了。

18樓:一堆亂字母

理解一點可以吧,我高一的時候看的,現在高三,當時是洛倫茲變換之前可以看懂,洛倫茲變換勉強可以推出光速不變和k,廣義相對論理解不了,那些空間什麼的都沒聽過,但皮毛還是可以的,至少知道水星為什麼能那麼轉了

19樓:張屹

大家的回答都主要集中在高數上我來補充一下大學物理的部分。

因為題幹上說是理解,必須得先說一下理解相對論是乙個挺高的要求。因為相對論是描述時空與運動的關係的一套理論,要理解相對論至少也要對運動有認識,至少要能區分慣性系和非慣性係。這遠超高中物理的範疇,很大大物沒學透的也頂多會用。

比如說非相對論下的科里奧利力,不看書能說清的物理本科生也不多吧,更何況相對論用到的洛倫茲變換各種反直覺。

所以我看很多人提質能關係,那個公式確實簡單好推,但是除了會推你真的懂背後的洛倫茲變換的意義嗎?

相對論會用已經不容易了,理解更不是一件容易的事。而理解這種東西沒人教很容易誤入歧途,對相對論有興趣是好事。但真要懂真要踏踏實實學好大物。

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