相对论的发展
经典力学发展简史
经典力学发展简史经典力学是物理学中的一个重要分支，研究物体运动的规律和力的作用原理。
它的发展可以追溯到古希腊时期的亚里士多德，但真正奠定经典力学基础的是牛顿的《自然哲学的数学原理》。
下面将为您详细介绍经典力学的发展历程。
1. 亚里士多德时期在古希腊时期，亚里士多德提出了自己的物理学理论，他认为物体的运动是由于四个基本元素的特性所决定的。
他的理论强调了观察和实验的重要性，但由于缺乏精确的数学描述，这一理论并没有得到广泛应用。
2. 马克思尼时期公元前3世纪的希腊天文学家马克思尼提出了“自由落体”的概念，并通过实验测量了物体下落的加速度。
他的研究为后来的力学奠定了基础，但他的理论仍然缺乏数学描述。
3. 牛顿力学的奠基17世纪末，英国物理学家牛顿发表了《自然哲学的数学原理》，这是经典力学的奠基之作。
牛顿提出了三大运动定律，即惯性定律、动量定理和作用反作用定律。
他还建立了万有引力定律，成功地解释了行星运动和地球上物体的运动规律。
牛顿力学成为了物理学的基础，为后来的科学研究提供了重要的工具。
4. 拉格朗日力学的发展18世纪，法国数学家拉格朗日提出了一种新的力学方法，即拉格朗日力学。
他通过引入广义坐标和拉格朗日方程，将力学问题转化为求解一组微分方程的问题。
这一方法在处理复杂系统时非常有效，为力学的发展带来了新的思路。
5. 哈密尔顿力学的建立19世纪初，爱尔兰数学家哈密尔顿提出了一种新的力学形式，即哈密尔顿力学。
他通过引入广义动量和哈密尔顿方程，将力学问题转化为求解一组偏微分方程的问题。
哈密尔顿力学在处理正则变量和守恒量方面具有独特优势，成为了力学研究的重要工具。
6. 统计力学的兴起19世纪末，统计力学的概念被引入经典力学中。
统计力学通过研究大量微观粒子的统计规律，揭示了宏观系统的性质。
这一理论为研究热力学和物质的性质提供了重要的方法。
7. 相对论的革命20世纪初，爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论，对经典力学提出了新的挑战。
爱因斯坦相对论的发明过程
爱因斯坦相对论的发明过程一、前言爱因斯坦相对论是现代物理学的重要理论之一，它对于人类认识宇宙和自然界的本质有着深远的影响。
本文将从爱因斯坦相对论的背景、发展历程、基本原理等方面进行详细介绍，希望能够让读者更加深入地了解这一伟大的科学成果。
二、背景19世纪末20世纪初，物理学经历了一场革命性的变革。
在这个时期，人们已经发现了电磁波和光速度不变性这两个重要事实。
然而，当时的物理学家们认为光速度是绝对不变的，即无论在任何参照系中，光速都是恒定不变的。
这种观点被称为“众所周知”的牛顿力学观点。
然而，在19世纪末20世纪初期间，一些实验结果却开始挑战这种观点。
例如1901年，美国物理学家麦克尔逊和莫雷进行了一个著名的实验：他们利用干涉仪测量了光在不同方向上传播时所需时间，并试图通过比较这些时间来检验光速是否是恒定不变的。
实验结果却令人意外：无论干涉仪在何处，光速度都是相同的。
这个结果在当时引起了轰动，因为它表明了光速度的恒定不变性。
三、发展历程1. 爱因斯坦的思考在这个时期，爱因斯坦开始对这个问题进行思考。
他认为，如果光速度确实是恒定不变的，那么就必须假设时间和空间是相对的，并且取决于观察者的参照系。
这种观点与牛顿力学相反，因为牛顿力学认为时间和空间是绝对的，并且独立于观察者。
2. 爱因斯坦的论文1905年，爱因斯坦在一篇名为《关于电动力学基础上一个新观点之建立》的论文中提出了自己的理论。
他认为，在所有参照系中，光速度都是相同的，并且时间和空间是相对的，并取决于观察者。
这个理论被称为“狭义相对论”。
3. 实验验证随着科技水平的不断提高，人们开始能够通过实验来验证这个理论。
例如，以后的实验表明，当物体的速度接近光速时，时间会变慢，并且物体的长度会变短。
这些结果都与爱因斯坦在他的论文中所提出的理论相符。
四、基本原理1. 光速不变原理根据相对论，光速是恒定不变的，并且在所有参照系中都是相同的。
这个原理是相对论最基本的原理之一。
物理学史相对论的建立与发展.PPT
2.3 狭义相对论被承认和接受的过程
由于人们的思想长期受到传统观念的束缚，一时难于接受 崭新的时空观，爱因斯坦的论文发表后，在相当长的一段时间 内受到冷遇，被人们怀疑甚至遭到反对。
在法国，直到1910年几乎没有人提到爱因斯坦的相对论。 在实用主义盛行的美国，最初十几年中也没有得到认真对待。 迈克耳孙至死（1931年）还念念不忘“可爱的以太”，认为相 对论是一个怪物。英国也不例外，在人们的头脑里以太的观念 太深了，相对论彻底否定以太的必要性，被人们看成是不可思 议的事。当时甚至掀起了一场“保卫以太”的运动。J.J.汤姆 逊在1909年宣称：“以太并不是思辨哲学家异想天开的创造， 对我们来说，就象我们呼吸空气一样不可缺少”。
但是，直到19世纪还没有一个实验能直接证明以太的存在。 以太漂移实验给出了否定结果。这些结果促使人们对以太和绝 对坐标系的存在产生怀疑。
1.2 收缩假说的提出
迈克耳逊-默雷实验的零结果发表后，爱尔兰物理学家费 兹杰惹立即进行了思考。1889年，他向英国《科学》杂志投 稿，写到：“唯一可能协调这中对立的假说就是要假设物体 的长度回发生变化，其改变量跟穿过以太的速度与光速之比 的平方成正比。”
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2.2 爱因斯坦建立狭义相对论的过程
早在16岁（1895年）时，爱因斯坦就开始思考这样一个问题： “如果我以速度c（真空中的光速）追随光线运动，我应当看到这样 一条光线就好象一个在空中振荡着而停滞不前的电磁场。可是无论是 依据经验，还是按照麦克斯韦方程，看来都不会有这样的事情。”这 是一个悖论，实际上包含了狭义相对论的萌芽。
然而，由于《科学》杂志不久就停刊了，这篇稿件虽然发 表但却鲜为人知，连费兹杰惹本人也不知道这篇稿件是否问 世。两年后，费兹杰惹去世，只是由于他的学生特劳顿多次 提到他的工作，人们才知道他比洛伦兹更早就提出了收缩假 说。
高等广义相对论
高等广义相对论
高等广义相对论是爱因斯坦创立的一种物理学理论，它是爱因斯坦在研究狭义相对论的基础上发展起来的。
相对论是一种描述时空结构和引力作用的理论，它对于解释宇宙的演化和物质的性质有着重要的作用。
在高等广义相对论中，爱因斯坦提出了时空的弯曲概念。
他认为物质和能量的存在会使时空发生弯曲，从而影响物体的运动轨迹。
这种弯曲可以用引力场来描述，引力场的强弱取决于物体的质量和能量分布。
相对论还指出，时间和空间是相互关联的，它们不再是绝对的，而是与物体的运动状态有关。
在高速运动或强引力场中，时间会变得缓慢，空间也会发生扭曲。
这种现象称为时空弯曲效应，它在实际生活中得到了验证。
高等广义相对论还解释了宇宙的起源和演化。
它认为宇宙是由一个初始的奇点爆发而来的，从而产生了宇宙的扩张。
随着时间的推移，宇宙不断地膨胀，星系和星云形成了宇宙的结构。
相对论还预测了黑洞的存在，黑洞是一种极度强大的引力场，吞噬一切物质和能量。
高等广义相对论在物理学领域有着广泛的应用。
它不仅解释了宇宙的演化和结构，还揭示了微观粒子的性质和相互作用。
相对论的发展对于人类认识世界的深入和科学技术的进步起到了重要作用。
高等广义相对论是一种重要的物理学理论，它揭示了时空的弯曲和引力的起源，解释了宇宙的演化和物质的性质。
相对论的发展对于人类认识世界的深入和科学技术的进步具有重要的意义。
通过研究相对论，我们可以更好地理解自然界的规律，并推动科学的发展。
广义相对论发展历程回顾
广义相对论发展历程回顾广义相对论是由爱因斯坦在20世纪初提出的一种描述引力的理论。
它对物质和能量如何影响时空的几何结构进行了描述，并提出了著名的爱因斯坦场方程。
广义相对论的提出是现代物理学的一大里程碑，对于我们理解宇宙的本质和大尺度结构起到了重要作用。
本文将回顾广义相对论的发展历程，并探讨其理论与实验的验证以及对科学研究的意义。
广义相对论的发展可以追溯到爱因斯坦在1915年提出的原始版本，该版本被称为一般相对论方程。
该方程是爱因斯坦根据引力的等效原理和时空的几何性质推导出来的。
这个方程让重力不再被看作是由牛顿力学中的引力作用，而是由时空的弯曲引起的。
广义相对论引入了一个新的物理量，曲率张量，用来描述时空的弯曲度。
此外，爱因斯坦的方程还包含一个能量-动量-应力张量，用来描述物质和能量如何影响时空的几何结构。
在广义相对论提出后不久，就出现了对其理论的验证实验。
1919年的日食观测实验证实了爱因斯坦的预测，即太阳的引力能够使光线发生弯曲。
这个实验结果使广义相对论更受到关注和认可。
此外，关于星体引力塌缩和黑洞的研究也为广义相对论的验证提供了新的实验依据。
通过观测星系中的天体运动和引力透镜效应，科学家们不断地验证和精确地检验着广义相对论的预测。
随着时间的推移，广义相对论的发展逐渐与宇宙学协同起来。
宇宙学研究了整个宇宙的起源、演化和结构。
广义相对论为宇宙学提供了一个解释宇宙演化的框架。
宇宙学的研究揭示了宇宙膨胀的事实，并提出了膨胀宇宙模型。
这个模型认为宇宙在早期曾经经历一个热大爆炸，从而解释了宇宙背景辐射的存在和分布。
广义相对论对宇宙学的重要意义被进一步加深。
广义相对论的发展也激发了科学家对于量子物理和引力相统一的研究。
量子力学的出现使得科学家们开始思考如何将引力纳入量子理论框架之内。
研究引力量子化的尝试包括弦理论和引力量子化的其他尝试。
这些研究意味着广义相对论并不是最终的理论，还需要更深入的探索和发展。
总结一下，广义相对论是爱因斯坦提出的一种描述引力的理论，它从几何角度描述了物质和能量如何影响时空结构。
力学的发展历程
力学的发展历程力学是研究物体运动和受力规律的学科，它是自然科学中最基础、最重要的学科之一。
力学的发展历程可以追溯到古代，经过了漫长的历史演变和不断的发展，逐渐形成了现代力学的基本原理和理论体系。
下面将详细介绍力学的发展历程。
古代力学的起源可以追溯到古希腊时期，著名的古希腊哲学家亚里士多德对力学的研究起到了重要的推动作用。
他提出了自然物体分为四种元素（地、水、火、气）的理论，并认为物体的运动是由于与其自然元素的相互作用。
亚里士多德的力学理论在古代长期占主导地位，直到近代才被推翻。
古代中国力学的发展也有着独特的贡献。
中国古代的力学理论主要体现在工程技术和军事战略方面。
例如，中国古代的工程师和军事家在建筑和兵器设计中运用了许多力学原理，如杠杆、滑轮等。
这些实践经验积累为后来力学的发展奠定了基础。
随着科学方法的不断发展，力学在近代经历了重要的革命。
17世纪，英国科学家伽利略·伽利莱和英国物理学家艾萨克·牛顿的工作为力学的发展奠定了基石。
伽利略提出了惯性原理和斜面运动等基本概念，牛顿则通过研究物体的运动和力的关系，提出了经典力学的三大定律，即牛顿定律。
这些理论为力学奠定了坚实的数学基础，并在科学界产生了深远的影响。
19世纪，法国科学家拉格朗日和哈密顿等人对力学进行了重要的发展。
拉格朗日提出了以能量为基础的拉格朗日力学，将力学问题转化为能量和约束的问题，极大地简化了力学的计算。
哈密顿则提出了哈密顿力学，通过引入广义坐标和广义动量的概念，为力学问题的求解提供了新的方法。
20世纪，爱因斯坦的相对论对力学产生了重大影响。
相对论扩展了牛顿力学的范围，提出了质量和能量之间的等价关系，揭示了高速运动物体的特殊性质。
相对论的发展使力学理论更加完善，并为后来的量子力学和场论的发展奠定了基础。
现代力学已经发展成为一个庞大而复杂的学科体系，包括经典力学、量子力学、统计力学等多个分支。
力学的应用广泛涉及到物理学、工程学、天文学、生物学等领域。
力学的发展历程
力学的发展历程力学是物理学的一个重要分支，研究物体的运动和力的作用。
它是自古以来人类对自然界运动现象的观察和研究的产物，经过数千年的发展，逐渐形成为了现代力学的体系。
下面将详细介绍力学的发展历程。
1. 古代力学：古代力学的起源可以追溯到古希腊时期。
古希腊的哲学家和数学家，如亚里士多德、阿基米德等，对物体的运动和力的作用进行了初步的研究。
亚里士多德提出了天体运动的理论，阿基米德研究了浮力和杠杆原理等。
这些古代力学的思想为后来的力学研究奠定了基础。
2. 牛顿力学的诞生：17世纪末，英国科学家艾萨克·牛顿在力学领域做出了革命性的贡献。
他提出了经典力学的三大定律，即牛顿第一定律（惯性定律）、牛顿第二定律（力的作用定律）和牛顿第三定律（作用与反作用定律）。
这些定律为解释物体运动和力的作用提供了准确而简洁的数学描述，成为了现代力学的基石。
3. 分析力学的兴起：18世纪末到19世纪初，法国科学家拉格朗日和哈密顿等人提出了分析力学的理论体系。
分析力学通过建立广义坐标和拉格朗日方程，将力学问题转化为求解变分问题，从而简化了力学问题的求解过程。
这一理论体系不仅为力学研究提供了更加灵便和通用的方法，还推动了数学物理学的发展。
4. 相对论力学的发展：20世纪初，爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论，对经典力学进行了革命性的改进。
狭义相对论揭示了光速不变原理和相对论性动力学，广义相对论则描述了引力的几何本质和时空的弯曲。
相对论力学在解释高速运动和强引力场下的物体运动方面取得了重要成果，对现代天体物理学和粒子物理学的发展产生了深远影响。
5. 量子力学的崛起：20世纪初，量子力学的诞生彻底改变了我们对微观世界的认识。
量子力学描述了微观粒子的运动和相互作用，引入了不确定性原理和波粒二象性等概念。
量子力学的发展为解释原子、份子和基本粒子的行为提供了新的框架，对现代物理学的发展具有重要意义。
6. 经典力学与量子力学的统一：20世纪下半叶，理论物理学家们致力于研究将经典力学和量子力学统一起来的理论。
从牛顿到爱因斯坦揭开相对论的面纱
从牛顿到爱因斯坦揭开相对论的面纱爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家之一，他的相对论理论彻底改变了我们对时间、空间和物质的认识。
然而，在爱因斯坦之前，还有一个科学巨人——牛顿，他的经典力学为相对论的发展奠定了基础。
本文将带领读者了解从牛顿到爱因斯坦的科学旅程，揭开相对论的面纱。
1. 牛顿力学的奠基众所周知，牛顿是物理学的奠基人之一。
他的三大定律：惯性定律、牛顿第二定律和作用-反作用定律，构建了经典力学的基本框架。
牛顿力学在描述天体运动、机械物体的运动以及其他日常现象方面非常成功。
然而，牛顿力学无法解释光在真空中的传播以及高速运动体的行为，这为爱因斯坦的相对论理论的诞生创造了机会。
2. 爱因斯坦的相对论思想爱因斯坦在狭义相对论和广义相对论两方面做出了开创性贡献。
狭义相对论主要探讨的是高速相对运动下的时空关系，提出了著名的相对论性质能量公式E=mc²，并阐述了尺缩效应和时间膨胀效应等相对论效应。
广义相对论则进一步扩展了狭义相对论的观点，将引力看作是时空弯曲的结果，提出了曲率引力方程，成功解释了水星近日点进动等多个实验验证。
3. 实验验证与科学共识相对论理论的提出需要实验验证来验证其准确性。
光的干涉实验、测量光速的迈克尔逊-莫雷实验等实验证据为相对论打下坚实的基础。
此外，引力波的探测和日食观测等也进一步证实了爱因斯坦的理论。
科学界逐渐形成共识，相对论成为现代物理学的重要基石。
4. 相对论的影响与应用相对论不仅在理论物理学中有着重要地位，也为现代技术的发展做出了贡献。
相对论对GPS导航系统的精确定位起到了关键作用，也对粒子加速器、核裂变等领域产生了重大影响。
此外，相对论的思想也渗透到哲学、文学等领域，引发了广泛的思考和探索。
5. 相对论的局限性和未来的发展尽管相对论在解释各类经典实验上具有高度准确性，但它仍有一些局限性。
比如，相对论无法与量子力学进行统一，无法解释黑洞内部的奇点等问题。
这些问题成为了现代物理学研究中的难题，也催生了超弦理论等新的物理学理论的提出。
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相对论的发展
• 科研情况（发表论文）：
•1901年发表论文1篇 •1902年发表论文2篇 •1903年发表论文1篇 •1904年发表论文1篇 •1905年发表论文5篇
测定分子的大小（博士论文） 布朗运动 相对论 E＝mc2 光子说
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相对论的发展
1.相对论（狭义相对论 Special Relativity）
•转动带电刚体：
•普通热力学
•
• ④霍金等人反对，但给出黑洞力学四定律
（1973年）
•⑤Unruh效应：在真空中做匀加速直线运动的观
测者，发现自己处于热浴之中，T∝a
•⑥霍金辐射：黑洞通过量子隧道效应产生热辐射，
T∝K
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相对论的发展
•B、关于奇点定理
•①黑洞与白洞的奇点、奇环，大爆炸宇宙的奇点 •②卡拉特尼可夫与栗弗席兹的错误 •③彭若斯的工作，奇点看作时间的开始与结束。（1964年） •④霍金的工作，（彭若斯与霍金 1969） •奇性定理指出：时间一定有开始和结束。 •此定理极为重要，但可能未做到头，且首功属于Penrose.
•美国富兰克林学会：牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦、杨振 宁
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•4）杨振宁的主要贡献：
•规范场： （1953年 31岁） •宇称不守恒 （1956年 34岁） •杨－巴克斯特方程 （1967年 45岁）
•李政道（31岁）、杨振宁（35岁） •获诺贝尔奖（1957年）
相对论的发展
•洛伦兹的观点
•放弃相对性原理
•麦克斯韦电磁理论只对绝对空间正确 •（光相对绝对空间的速度是c）
•存在洛伦兹收缩
•用洛伦兹变换取代伽利略变换
•（两种变换不仅数学形式不同，而且物理解释 也不同）
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相对论的发展
•1905年爱因斯坦在不知道洛伦兹工作的情况下
•
光行差现象
••考虑 •
•迈克尔逊实验：未测到以太漂移（1887年）
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相对论的发展
•洛伦兹等人为解释迈克尔逊实验提出（1892年） •洛伦兹收缩
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•x’=x-vt •y’=y •z’=z •t’=t
•伽利略变换
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•x’= •y’=y •z’=z •t’= •洛伦兹变换
诞生于德国乌尔姆 中小学时代 德国慕尼黑 瑞士阿劳中学补习班一年 苏黎世工业大学 伯尔尼发明专利局
•1909～1914年 •1914～1933年
• •1915年 •1933～1955年
进入大学工作 （瑞士、布拉格等地） 德国物理研究所所长， 柏林大学教授，院士 提出广义相对论 美国普林斯顿大学高级研究所
•中子的预言：
•
1932年郎道
•
中子星的质量上限 2～3M：
•
1939年奥本海默
•中子星(脉冲星)的发现
•
1967年 休伊士与贝尔 巡天观测，
•
“小绿人”
相对论的发展
•C、主序星、白矮星、中子星与黑洞的比 较
星体 半径(公里) 密度 (/cm3)
发现时间
质量上限 （M）
太阳
白矮 星
中子 星
黑洞
70万 1万 10 3
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•1）狭义相对论的两个困难 •惯性系无法定义 •万有引力定律纳不进相对论框架
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相对论的发展
•2）广义相对论的物理基础 •广义相对性原理 •等效原理 •马赫原理
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•3）广义相对论的数学基础: •黎曼几何与张量分析
•欧氏几何、罗氏几何（鲍耶、高斯、罗巴切 夫斯基）、黎氏几何
•行星绕日运动
•（伽利略的有 趣“错误”）
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•5）实验验证 •引力红移、 •光线偏折、 •行星轨道近日点的进动
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•3、膨胀的宇宙
•1915年 广义相对论 •1917年 爱因斯坦：有限无边均匀静态宇宙 •1922年 弗利德曼：膨胀或脉动的宇宙 •1929年 哈勃定律：V＝HD •1948年 α、β、γ的大爆炸模型（伽莫夫） •1965年 发现微波背景辐射（彭齐亚斯、威尔逊） •1979年 古斯（A.Guth）暴胀模型
•1981年于北京师范大学天文系获硕士学位（导师刘辽教授），
•1987年于布鲁塞尔自由大学获博士学位
•（导师普利高津教授，诺贝尔奖金获得者）。
•曾任北京师范大学研究生院副院长，物理系主任。
•现为北京师范大学物理系教授，
•理论物理博士生导师、
•教育学博士生导师，
•中国引力与相对论天体物理学会理事长。
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•
•（遭到爱因斯坦, 爱丁顿，惠勒等人反对）
•当时已经发现白矮星（天狼B星）并已预言了中 子星（1932年朗道）
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•3）白矮星与中子星
•A、天狼星（大犬座α）天空中最亮的恒星，
距我们9光年
•青云衣兮白霓裳，举长矢兮射天狼。 操余弧兮反沦降，援北斗兮酌桂浆。
•
－屈原九歌（七）东君
•奇性定理（首功属于彭若斯）
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•3）谁是最伟大的科学家
•20世纪初：谁是第二伟大的科学家？
•
爱因斯坦？玻尔？
•20世纪中：爱因斯坦与牛顿并列，
•
玻尔是本世纪最伟大的科学家之一。
•20世纪末：
•杨 振 宁 认为： 爱因斯坦、狄拉克、朗道 •美利坚哲学学会： 爱因斯坦、狄拉克、杨振宁
相对论的发展
•赵峥教授长期从事理论物理的教学与研究，
•为本科生和研究生讲授过统计物理、量子力学、近代物 理学进展、物理学史、广义相对论、黑洞物理学和弯曲时 空量子场论等课程。
•参加和承担过多项国家自然科学基金项目，在相对论、 黑洞物理等领域发表论文100余篇，
•在黑洞热性质、时空奇点、钟速同步和热力学的关系等 方面有创新性的工作。
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•白矮星靠电子间泡力斥力支撑。 •钱德拉塞卡：相对论性电子气； •白矮星质量上限1.4M •钱德拉塞卡与爱丁顿的争论，泡力的相观对论点的发展
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•B、中子星与奥本海默极限
•中子的发现：
•
约里奥·居里夫妇（1931年）
•
查德维克（1932年）
•
1935年的诺贝尔物理奖与化学奖
•原因：
•1801年托马斯·杨完成干涉实验， •光的波动说（惠更斯）战胜微粒说（牛顿）
•神童、奇才－托马斯·杨（Thoms Young） 英国人
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相对论的发展
•2）从广义相对论预言
•＊1916年 史瓦西解，史瓦西时空中的奇点与奇面
•＊1939年奥本海默从GR预言黑洞，r=
•(静态，球对称)
相对论的发展
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2020/11/29
相对论的发展
•爱因斯坦、霍金与相对论的发展
•物含妙理总勘寻
•
－－颐和园铜亭
• 主讲：北京师范大学 赵峥教授
•
2004年10月北师大04届博士政治课讲座
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相对论的发展
•赵峥教授
•1943年8月出生于四川成都。
•1967年毕业于中国科技大学物理系，
•1974年
霍金辐射
•80年代后
无重大进展
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相对论的发展
•A、黑洞热力学的建立（主要几步） •①无毛定理，M，Q，J （1967年，伊斯雷尔等） •②面积定理 （1971年 ，霍金） •③黑洞面积就是熵 （1972年， 贝根斯坦） •δA≥ 0 ,即δS≥ 0 •Bekenstein 公式：
空间曲 平行线 率
黎氏几何 正 欧氏几何 零 罗氏几何 负
无
一条
两条以 上
三角形 三内角 之和
>1800
＝1800
<1800
圆周率
<π ＝π >π
举例
球面 平面 伪球面
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相对论的发展
•4）广义相对论的核心
•场方程
• 时空曲率 物质 • 物质使时空弯曲
•运动方程
• 测地线方程
•万有引力不是真正的力，是时空弯曲的表 现 •地球上的自由落体运动 •都是惯性运动
• 光是电磁波，是以太的波动 ＊理论上的困难
• 麦克斯韦电磁理论
•作为相对性原 理表达式的伽 利略变换 •
•光速C是一个常数
•光速对不同参 考系应不同， 不应是同一个 C值
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相对论的发展
＊实验上的困难
•地球相对于以太运动吗？ •光行差现象：地球相对以太有运动
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相对论的发展
•1986年、1996年两次获国家教委科技进步二等奖。
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相对论的发展
•主要著作有《黑洞的热性质与时空奇异性》、《黑 洞与弯曲的时空》，
•科普著作有《探求上帝的秘密-从哥白尼到爱因斯 坦》、《物理学与人类文明》，其中《黑洞的热性质 与时空奇异性》和《探求上帝的秘密》分获第11届和 第12届中国图书奖。
•老夫聊发少年狂，左牵黄，右擎苍。
锦帽貂裘，千骑卷平冈。
欲报倾城随太守，亲射虎，看孙郎。
•酒酣胸胆尚开张，鬓微霜，又何妨！
持节云中，何日遣冯唐？
会挽雕弓如满月，西北望，射天狼。
•
－苏东坡江城子 密州出猎
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相对论的发展
•＊1834年发现天狼星位置有周期性变 化