相对论发展史幻灯片.pptVIP

万有引力不是真正的力，而是时空弯曲的表现 行星绕日运动是惯性运动（伽利略的错误） 地球上的自由落体是惯性运动 时间 能量 空间 动量 时空曲率 物质 广义相对论的三个实验验证 （1） 引力红移 （2） 水星进动 （3） 光线偏折 水星轨道近日点的进动 5600.73 0.41/百年，（观测） 5557.62 0.20/百年，（计算） 43.11/百年的进动无法解释 广义相对论的回答：43/百年 勒维叶的猜测，火神星 （勒维叶与亚当斯发现海王星） 光线偏折 广义相对论： =1.75 牛顿理论： =0.875 实验观测：（1915年：爱丁顿 西非普林西比; 巴西，阴雨） =1.98 0.12 今天： =1.89 引力波 广义相对论预言：有引力波，以光速传 播 J.H.Taylar,R.A.Hulse发现脉动双星（PSR1913+16）轨道周期每年减少约万 分之一秒，恰好可用引力辐射来解释。 （由于对脉冲双星研究的贡献获1993年诺贝尔物理奖，但未明确指明发现引力波。） 爱因斯坦说： 狭义相对论如果我不发现，五年之内就会有人发现。 广义相对论如果我不发现，50年之内也不会有人发现！ 爱因斯坦与格罗斯曼合作得到场方程： 爱因斯坦与希尔伯特讨论后得到正确的场方程： 数学家对爱因斯坦的帮助 四、相对论的进展 现代宇宙学 黑洞 奇性定理 时空隧道与时间机器 规范场 现代宇宙学 爱因斯坦：有限，无边的静态宇宙模型 加入宇宙项 （宇宙项） 暗物质与暗能量 物质 亮星 暗物质 暗能量 重子 热暗物质(中微子) 冷暗物质 起源于λ 动力学暗能量 广义相对论在宇观尺度失效 0.5% 4% 0.3% 29% 65% 黑洞 r (视界） r=0奇点 t r 洞外 时间 空间 洞内 空间 时间 信息疑难 2004年7月21日,霍金 “我输了” 霍金 (S.W.Hawking) 索恩 (Kip.Throne) 普瑞斯基 (John Preskill ) 奇性疑难 彭若斯与霍金的奇性定理: 时间一定有开始和结束 宇宙中的虫洞 时空隧道与时间机器 规范场： 1、爱因斯坦统一场论的思想 2、魏尔（H.Weyl）的尺度变换理论 －－规范场 3、爱因斯坦的反对意见 4、福克与伦敦对魏尔理论的修正 5、杨振宁对规范场的贡献 6、引力规范理论 五、爱因斯坦的主要成就 1905 狭义相对论（受马赫思想启发） 光子说 1915 广义相对论（受马赫思想启发，得 到格罗思曼与希尔伯特的帮助） 其他成就：分子运动论，量子统计，激光 原理，统一场论，与哥本哈根 学派的论战 爱因斯坦是人而不是神 他曾经： 不同意膨胀宇宙模型； 不同意白矮星存在质量上限； 不同意有黑洞存在； 不同意H.Weyl的规范场论； 始终不同意量子力学的统计解释 … … 这些不同意见有对有错，他从正反两方面推动了物理学的发展。 爱因斯坦作出划时代的成就是在25岁－45岁之间 26岁：狭义相对论，光量子论 36岁：广义相对论 相对论的建立 一. 两朵乌云 1900，开尔文勋爵： 物理学的大厦已经建成，未来的物理学家只需要做些修修补补的工作就行了。但是，明朗的天空还有两朵乌云：一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。 第一朵乌云：黑体辐射 量子论 第二朵乌云：迈克尔逊实验 相对论 1900 1905 量子论的诞生 量子说