人有沒有可能在不懂高數和大學物理的基礎上理解相對論

2021-03-19 18:32:50 字數 3265 閱讀 1066

1樓:天地人間白羊

狹義相對論的基礎是光速不變理論,所以這是可以理解的,但其中涉及的洛倫茲變換運用到數學知識可能有些吃力。廣義相對論的座標系不再是笛卡爾(剛性)座標系,這估計難理解

相對論為什麼不是必修課程,學習相對論有意義嗎?

2樓:

大學物理專業需要必修這門課,這是一門課,不是某個課的一部分!

而其他專業如果需要學《大學物理》這門課的話,需要有一章內容是講相對論的,但一般不會仔細講,因為,這個大學物理老師也不會。

不會的意思,不是完全不懂,而是不完全懂,事實上,全世界沒有幾個人敢說自己完全懂相對論。因為相對論很大程度上超出了現有人類感知領域了。

(人類只能感知低速中觀現象。低速,即以人類的能力,即使考慮高速攝像器材,也只能感知到公里每微秒級別的速度,也就是大概1000倍音速左右的速度,而對相對論討論的接近光速的速度,人類無法感知!而中觀,即人類對於小於原子級別的微觀,以及大於星系級別的巨集觀,都無法感知,只能感知這之間的中觀物體,而相對論最大的適用範圍,正是微觀的量子力學部分,和巨集觀的高速天文學部分,這些,人類現在都只能猜測,不能直接感知。

)剛開始學物理的時候,說過,物理是建立在實驗的基礎上的。但是,相對論無法用實驗直接驗證。只能間接證明,用相對論的理論推導,應該會出現現象a,而用經典物理推導,不會出現現象a,然後去實驗,看看a會不會出現。

現在證明出來a會出現,所以認為相對論是對的,但事實上,它不一定是對的。也許a的出現,應該用另外一種理論來解釋,而相對論只是剛好體現了這種現象a而已。有這種可能性,因為,相對論無法直接驗證。

3樓:匿名使用者

有點難吧,所以不往必修上放!學習相對論太有必要了,不但要學習,而且還要鑽研啊。

首先,即使你看不懂,這也會是對你思維的一種開闊啊。

其次,當你有那麼一點點感覺的時候,你就相當不錯啦,你會有一種成就感,這在你以後的學習工作上都會是一種鼓勵。

再次,腦子越用越靈啊,怎會沒意義呢?

最後,如果你看懂了,你就是下一個愛因斯坦了,這不但會為你父母爭光,還會為祖國爭光,為中華民族爭光,為整個人類做貢獻。不要認為這個人不會是你,應為總會有人研究出來的,那個人有機會是你,相信自己啊。

4樓:匿名使用者

我覺得沒意義,一般人學不懂,高考也可能只涉及選擇題的一個選項,這個太抽象,當必修沒必要

5樓:匿名使用者

相對論太過於高深,學了現在也理解不了,我曾經看過,但是很令人費解,高中階段也沒有現實意義,大學有。

6樓:匿名使用者

學了相對論,你會更笨。

設u為兩個勻速運動的參考系間的相對速度,令β=u/c,γ=1/√(1-β²) 。

根據愛氏洛倫茲變換、相對性原理和光速不變原理,以下方程組成立:

x′=γ(x-ut) …… (1)

t′=γ(t-ux/c²) …… (2)

x =γ(x′+ut′) …… (3)

t =γ(t′+ux′/c²) …… (4)

x = ct …… (5)

x′= ct′ …… (6)

下面,我們將根據以上條件和方程組證明「β=0」。

把 (5) 代入(2),得:

t′= γ(1-β)t …… (7)

把 (6) 代入(4),得:

t = γ(1+β)t′ …… (8)

把(7)、(8)左右兩邊分別相減,得:

t′-t = γ(1-β)t-γ(1+β)t′

(1+γ+βγ)t′= (1+γ-βγ)t …… (9)

把(8)代入(9),得:

(1+γ+βγ) = (1+γ-βγ)γ(1+β)

γ(1+β) = (1+γ+βγ)/(1+γ-βγ) …… (10)

把(7)代入(9),得:

(1+γ+βγ)γ(1-β) = (1+γ-βγ)

γ(1-β) = (1+γ-βγ)/(1+γ+βγ) …… (11)

把(10)、(11)左右兩邊分別相加,得:

2γ = (1+γ+βγ)/(1+γ-βγ)+(1+γ-βγ)/(1+γ+βγ)

…… (12)

把(10)、(11)左右兩邊分別相減去,得:

2γβ = (1+γ+βγ)/(1+γ-βγ)-(1+γ-βγ)/(1+γ+βγ)

…… (13)

把(12)代入(13),得:

β(1+γ+βγ)/(1+γ-βγ)+β(1+γ-βγ)/(1+γ+βγ)

= (1+γ+βγ)/(1+γ-βγ)-(1+γ-βγ)/(1+γ+βγ)

化簡得:

4β²γ² = β[(1+γ+βγ)²+(1+γ-βγ)²]

…… (14)

可以證明:要使得(14)恆等地成立,必須β= 0。用反證法,先假定β≠0,有

4βγ² = (1+γ+βγ)²+(1+γ-βγ)²

2βγ² = (1+γ)²+β²γ² …… (15)

由γ=1/√(1-β²)知:

β²γ² = γ²-1 …… (16)

把(16)代入(15),得:

2βγ² = 2γ(1+γ)

βγ = (1+γ) …… (17)

把(17)左右兩邊分別平方,得:

β²γ² = (1+γ) ² …… (18)

把(16)代入(18),得:

γ²-1 = (1+γ) ²

(1+γ) ²-γ² = -1

(1+γ) ²-γ² < 0 …… (19)

因γ> 0,故(19)不能成立。

所以,β≠0不成立。證畢!

上面,我們證明了β= 0是方程組成立的充分必要條件。

進一步,如果β= 0成立,就有u = 0,γ= 1,t′= t,x′= x成立。

但是u = 0表示任意兩個勻速運動的參考系間的相對速度都是0,顯然荒謬。

7樓:匿名使用者

喜歡學就學,高考不要求。大學如果學習大學物理的話會學習狹義相對論的基本內容。

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