今天偶然了解了一下相对论,里面说速度可以改变时间,你运动的越快,时间就越慢,当你以光速运动时时间会静止,而且物体运动的速度越快质量越大,这些理论只是提出的一些假设还是真实的理论,如果是真实的,在现实生活中有用到这些理论的地方吗?


首先其实很好奇题主的年龄。。。。

你说的东西是狭义相对论,这个当然是真实的理论,被实验一次又一次验证过的。我记得去年看到高中物理竞赛的题都已经涉及相对论了呢,用的就是加速器里的真实情况。

狭义相对论普遍适用于高速物体,咱们日常中高速物体很不常见(真的有,可能跟咱们也没关系,比如DF17)。但是又一个东西是高速运动又跟大众有关系的,那就是天上的卫星。如果不引入狭义相对论(以及广义相对论),卫星定位的误差是极大。


如果问日常生活中有什么相对论效应,常看科普文的朋友可能会说是 GPS 的相对论时间修正。

广义相对论:GPS卫星因离地表较远、重力比较弱,时钟每天会快45微秒

狭义相对论:然后又因为卫星的运动速度很快,时钟每天会慢7微秒

GPS卫星上的原子钟时间每天会比地面快约38微秒,这38微秒的时间是由于引力场强度(强度越小、时间越快)和卫星高速运动产生的(速度越快、时间越慢),地面的导航设备必须将这误差纳入考量,才能计算出正确的位置。

很多人都以为爱因斯坦的相对论太玄了,没有实际用途,但其实我们每天都在见证它在日常生活中扮演的重要角色。如果不进行相对论修正的话,GPS系统将在两分钟之内彻底崩溃!

如果你认为这个还是太间接了。那么最直接的,其实就是磁力。就是一般的电流产生磁场,然后运动电荷(或携带电流的导线)受力。

思考以下的问题:如果一根磁棒快速飞过一颗静止的电荷,那电荷会受到任何的力吗?

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还有金子为何呈现出这个颜色?

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现在知乎里面民科太多,建议你买一些介绍相对论的科普读物来看。


速度改变时间的说法不太准确,只是时空的相对性与参考系的相对速度有关而已,具体体现为洛伦兹变换。

相对论,量子力学,听上去都是很高大上的理论,好像生活中遇不到一样,其实它们早已渗透到我们的生活当中,对于普通人来说,尤其是电子产品。

虽然相对论和量子力学有很深的矛盾,但从它们被提出至今近百年,重要性越来越被凸显,可以这么说:它们是很多现代科技的基石,共同构成现代物理学的理论基础。

首先要纠正很多人关于「光速不变」的误解。我们是如何定义「米」、「秒」、「米每秒」这些计量单位的?

在相对论之前,「1米」最初被定义为通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点的距离的千万分之一,并使用国际米原器作为米的定义。随著人们认识加深,米的定义几经修改。定义了米之后,同时我们定义过「秒」,那么我们就可得到速度的量纲:米/秒。

直到狭义相对论提出「光速不变原理」,不同参考系中光速相同。那么干脆先定义光速——即定义光速为299792458 m/s。同时我们定义过「秒」(铯133原子基态的两个超精细能阶之间跃迁时所辐射的电磁波的周期的9192631770倍 的时间),那么我们便可以定义米:光在1/299792458s内走过的距离,即米=米/秒*秒。

也就是说,我们现在谈到的光速不是基于测量,而是单纯的定义:它就是一个常量。由于光速不变原理,这样定义是自然而合理的。

下面谈一谈相对论的应用。正如前文所说,它们早已渗透到我们生活的方方面面,只是由于黑箱理论,我们在使用科技产品时并不必了解它们背后的原理。

例如,卫星导航如果不考虑相对论效应,即便它搭载最好的钟表,与地面同样钟表还是会逐渐出现偏差。基于光速不变原理的演算法抵消了

再例如,医院放射科常常有粒子加速器,加速粒子以制造同位素。因为粒子速度相当接近光速,装置的设计必须要考虑相对论效应。

再例如,广义相对论预言了引力透镜效应并被证实,引力透镜效应如今主要应用于系外行星的探测,甚至暗物质的探测等等。

再说说量子力学吧,它比相对论更广泛地渗透到我们的生活当中。

量子力学研究微观领域物理现象,现已成为固体物理学、化学、材料科学和核物理学等基础学科的理论基础。仅仅说这一句话你应该就明白了,你手机里的半导体、晶体管,都有量子力学理论作支撑。而现在方兴未艾的量子计算机、量子通信、量子网路,当有朝一日它们普及的时候,我们还看不到实实在在的科技红利吗?

物理学是讲究实用的学科,质疑某种理论的实用性有助于理论向产品的转化。但同时,物理学又是求真的学科、实验科学,理论必须有实验作为检验和支撑。所以谈论物理理论不仅仅是头脑风暴——你不如去搞数学——切莫信口开河,不懂装懂。前人的研究经历了很多曲折,也得到了很多珍贵的成果,无事时可以多翻一翻,多多思考。


你说的是狭义相对论。

它最广为人知的推论,就是高速物体在观测者看来,它的时间会膨胀,尺寸会在运动方向上缩短,质量会增大。后两条对我们目前的生活确实没啥影响,但是第一条就很重要了,它直接影响了卫星定位的精确度。因为卫星在太空中相对地面高速运行,其相对于地表的时间流速会慢一些,因此其发回的定位信号,是需要根据狭义相对论修正的。不然,由于地球一直在自转,这个定位就偏移了很远了。


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