牛頓力學只是狹義相對論在速度遠低於光速情況下的乙個特例。這句話該怎麼解釋啊?

時間 2021-05-31 12:50:22

1樓:李德甲

可以從幾何上感性了解下:

牛頓力學:

我在地面上花1秒的時間走了1公尺,變換到我自身參照系,是1秒的時間走了0公尺。幾何上,(1,1)變為了(1,0)

幾何影象如下:

PS:變換參照系的時候,橫軸的時間是保持不變的,所以向量沿著直線旋轉。

相對論中的時空變換如下:

原本的直線變成了雙曲線,直觀地說,你認為時間間隔2秒的事情,在我看來可能只有1秒。

當速度很低時,容易看到,雙曲線的部分跟直線是很接近的。

2樓:陳雪明

牛頓力學和相對論是根本不相容的理論體系。

牛頓力學遵守絕對時空觀,相對論遵守相對時空觀,兩者的宇宙觀存在根本性的衝突。

牛頓力學建立在時間基準不變性的基礎上,在時間基準不變的條件下闡述亊物運動和變化的速度規律。

相對論建立在時間基準可變性的基礎上,在時間基準可變的條件下,對事物運動和變化的速度規律的研究完全沒有任何意義。

牛頓力學是科學理論。

相對論是神學理論。

愛因斯坦把神學核心理論用科學寫作方法寫成相對論。

在《愛因斯坦晚年文集》一書中,愛因斯坦表露了對宗教的深厚情感,對宗教與科學衝突的重重擔憂。

在巜愛因斯坦晚年文集:科學與宗教》的最後,愛因斯坦說:「在這個意義上,我相信,如果牧師希望公平對待他崇高的教育使命,他就必須成為乙個教師。」

從巜愛因斯坦晚年文集》,我們可以非常清晰地看出愛因斯坦撰寫相對論的動機與目的:

愛因斯坦對宗教懷有無比深厚的情感,對宗教在和科學的衝突中落於下風無比擔憂,他對宗教人士說,你們不能只在教堂傳教,你們要把教義搬到課堂上去傳教。

3樓:文風

也就是說,假設兩輛汽車均以每小時50千公尺的速度相向而行。

用牛頓力學算他倆的相對速度是100千公尺每小時。記為a用相對論算他倆的相對速度是99.999999999999998千公尺每小時(沒算,數字僅僅表示乙個近似的含義)記為b

對於日常生活來說,速度都很低,a和b的差距非常小,小到可以忽略不計。

但是速度非常大時,a和b的差距就會變得很大,這種差距不是把剛才的誤差等比放大,而是呈現出完全不同的結果。這個時候再用牛頓力學就可以說是錯誤的。

那為什麼不廢除牛頓力學,都用相對論?

因為牛頓力學比較容易理解,而且計算簡單,相當於菜刀。相對論就像屠龍刀,你切個豆腐總不能拿屠龍刀去切吧。

4樓:李虹

不是特例,只能說是近似。說「特例」,好像相對論分兩種情況;又或者是低速下相對論效應會消失,其實並非如此,不管什麼速度,相對論都是正確的(暫時的,非絕對);而牛頓力學的絕對時空觀已經證明是錯誤的。

只是工程上,一般沒必要考慮低速情況下的一點點相對論效應,近似就夠用了。要是考慮的話,那就太複雜了,成本太高。

5樓:sllee

很佩服知乎,我們花費數十年艱難思考才有的感悟,知乎的專家看一眼就能斷定「可能存在事實錯誤」。還不忘提醒人們提防誤導,真是服了!如果知乎不能發布「另類」觀點可宣告之,文章一經貼出,馬上就有「帽子」頂上頭,很打擊士氣,令人沮喪。

6樓:PCSK

我們自己可能不知道,我們下意識對物理定律有個假設:物理定律應該是普遍的,在任何時間,地點和條件都應該成立。

從這個邏輯出發,因為牛頓物理在非常高速時失效,所以只能算是相對論的特例。

這樣看似乎沒有什麼問題。但是,這個基本假設:物理定律應該在任何時候,任何地點,任何條件都應該成立,合理嗎?

我覺得不合理,因為它違反了基本的科學精神。科學要實證,一分證據說一分話。要證實在任何時候,任何地點,任何條件是不可能的任務。

科學地說,我們在乙個條件下證明某個理論成立,只能說在相同條件下,在其他時間,地點,這個理論也應該成立。超出這個條件的是未知數。

這個條件便是這個理論的有效範圍。即是說每個理論都有有效範圍,範圍是由實驗確定的。要證偽乙個理論,我們也只可以在它的有效範圍內證偽它。

這個觀點,和科學家說在黑洞中物理定律可能失效,是一致的。(我們的理論從來沒有在黑洞中證實過)

從這個邏輯出發,我們可以說牛頓物理是常速這個條件下的有效理論,不需要看成是相對論的特例。在常速,普通儀器下不能證偽,所以成立。相對論則是更大範圍的理論。

7樓:

相當於「你的身高低於兩公尺」只是對身高非常非常籠統的描述。

你可以精確到奈米(相對論),但是厘公尺程度的結論(牛頓力學)就足夠用了,後面的小數字就可以忽略不計

8樓:鏡花水月

舉個簡單的例子:

例一、AB兩個物體,A向左,速度10m/s;B向右,速度10m/s,請問:AB相對速度多少?

答:相對速度20m/s。

例二、AB兩個物體,A向左,速度1c;B向右,速度1c,請問:AB相對速度多少?

答:相對速度約0.99c。

對於低於0.01c的速度而言,相對論效應不明顯,牛頓力學基本夠用。

對於高速0.1c的速度而言,相對論效應不可忽略,需要引入相對論修正項。

物理本身就是乙個近似套著乙個近似。

夠用:就是實驗現象和理論能夠吻合,且能夠指導實踐。

9樓:自學生

都是30萬千公尺秒和30萬千斤秒的一對時間,=是電流光速*電壓重力=時間生命力量原理模型。牛頓力學是一對引力電壓和浮力電流時間。

10樓:「已登出」

隨便寫寫,沖淡那個自帶tag的。

相關答案別的都說得很清楚了。

這句話在狹義義相對論下。狹義相對論下會出現乙個運算元: .

低速時此運算元趨於1, 所有原式趨於牛頓力學形式。

這個函式,所以初期變化很慢:

比如,達到第一宇宙速度之前,根本感覺不到它的存在:

11樓:燕處超然

這麼跟你說吧,這個世界上的一切時時刻刻都在變,唯一不變的就是一切都在變不變。靜止不動只是相對而言的,

那麼牛頓力學就是一種低速慣性中的一種表像。

12樓:小咖啡

其實樓主問題,還要加乙個詞「弱場」,即時空近似平直

因為「低速」不一定能近似為牛頓理論,如果時空彎曲很顯著,比如黑洞視界附近,不要說低速,就是靜止的物體,時間膨脹效應也是相當顯著的

所以樓主只談「低速」的話,預設是說狹義相對論,而不是相對論,因為狹義相對論正是時空平直條件下的理論,而整個(廣義)相對論則還需考慮時空曲率

那為何狹義相對論在低速近似下就是牛頓理論

狹義相對論基本假設有兩個,乙個是光速不變原理,不多說了,另乙個是狹義相對性原理

而狹義相對性原理的數學表述——描述物理學定律的方程要滿足洛倫茲協變性,或者說在慣性座標系變換下,定律方程是洛倫茲協變的

而牛頓物理學裡的方程,滿足的是伽利略協變性

就是因為這兩個理論時空變換律的不同,導致了構建的物理定律也不同

最簡單的,動力學方程中,比如牛頓力學的 就不滿足洛倫茲協變性,因為按牛頓力學定義的 、 都不是(洛倫茲協變的)的張量

因此到了狹義相對論中,就要改寫成 ,即四維力等於靜質量乘四維加速度,因為四維力 與四維加速度 是(洛倫茲協變的一階逆變)張量,自然構造的同階方程也是洛倫茲協變的

所以,一切不同,都是源於,乙個是基於伽利略變換來構建物理學定律,乙個是通過洛倫茲變換

因此,在低速條件下,狹義相對論可以近似成什麼,就看洛倫茲變換,在 條件下可以近似成什麼

那我就不用寫了吧,樓主自己試試,就是退化為伽利略變換

所以說,牛頓力學是狹義相對論在低速條件下的近似

13樓:nzczll

這個說法不對。

這個只是從數學角度看待問題,牛頓力學的數學公式,確實是相對論數學公式的乙個低速近似。

但從物理角度上,這個說法不對。

從物理角度上講,牛頓力學完全是和相對論不同的物理模型。

這一點,也體現出物理和數學之間的不同。

數學角度成立的結論,物理角度上卻不成立。

參見這個問題,https://www.

zhihu.com/question/320003550/answer/680983740為什麼我們現在還要學習牛頓力學?因為從物理上,相對論取代不了牛頓力學。

兩者是完全不同的物理模型,完全不同的物理理論。

我們是學習物理,不是學習數學。

14樓:起名字真難

狹義相對論中的洛倫茲變換式如下:

此即伽利略變換

再比如相對論中的動能表示式

將其泰勒展開

可見當 時,第二項及以後可以略去,就變成了經典動能表示式

如何學好狹義相對論?

李德甲 就狹義相對論而言,我總結如下幾點 1 從時間 空間的思維轉變到時空的思維。譬如靜止的物體,在空間中軌跡是乙個點,運動的物體,在空間中軌跡是一條線,點跟線是完全不同的影象。但是如果換到時空思維,那麼靜止的物體在時空中也是一條線,跟運動的物體是沒有本質上的區別的。再譬如,在空間中一根桿子是有長度...

狹義相對論把經典力學推翻了嗎

並沒有,經典力學只是狹義相對論的一種特殊情況。我們來看洛倫茲變換 所謂洛倫茲變換,可以理解為力學規律在 宇宙中的資訊傳遞速度存在乙個上限 這一條件下滿足的變換。也就是說,只要宇宙中的資訊傳遞速度有乙個最高的限制,對於目前我們的宇宙來說就是光速 洛倫茲變換就是成立的。洛變中的 就是速度上限,因為是上限...

狹義相對論的目的是什麼?

楊昇山 人們在19世紀前後,研製出來了使用已知的電磁理論製造的帶電粒子運動速度測量儀,這個儀器測量自然界的粒子或者粒子加速器中出來的粒子運動速度時,始終沒有給出過超光速的速度數值,而使用原始的基準 時間基準與長度基準 得到的資料計算,就與儀器給出的速度數值不符。人們不肯去想儀器給出了錯誤的數值,反而...