从公式E=mc~2谈质量

爱因斯坦在一九○五年发表了狭义相对论,一九一六年又完成了对广义相对论的研究。相对论的原理,改变了当时的人们认为是“天经地义”的经典力学的时空观,描绘出一幅崭新的宇宙图景,在相对论运动学的基础上建立起来的相对论动力学,是物质高速运动的规律,它把经典力学作为低速运动的特例包括在内。     

纪念广义相对论100周年及其科学方法分析

广义相对论是爱因斯坦科学精神和科学思想的杰出体现,是物理学探索整体引力场控制世界的一把钥匙,是现代宇宙学的理论基础.它与狭义相对论一起构成了现代物理学的基础之一——相对论理论.回顾了广义相对论建立的过程,探讨了广义相对论的意义以及建立过程中使用的科学方法,对广义相对论未来发展的前景进行了展望,以纪念广义相对论发表100周年.     

爱因斯坦时空流形

在广义相对论中,引力场与时空的几何性质等效,即引力场与度规场等仿效。因此,时空的几何性质(度规)应用物质的分布及其运动来决定,爱因斯坦场方程就是描述物质相互联系、相互决定的规律的方程。本文从时空流形的观点来讨论物质的运动与时空结构统一形成了爱因斯坦时空,从而导出爱因斯坦场方程。并简要地讨论物理上要求存在奇点的时空流形是“极大”的。     

既是创始人又是批判者

提到爱因斯坦，谁都知道他建立了关于时间和空间的基本理论——“狭义相对论”和“广义相对论”。然而，据说他“对量子论的冥思苦想其实超过他为狭义相对论所花精力的百倍”。量子论是描述小如原子的微观世界的一种理论，被认为是同相对论并列的现代物理学的两大支柱理论。爱因斯坦对量子论的诞生也做出过重大贡献，然而不久以后，他便同量子论研究的“主流”分道扬镳，并对量子论发起了批判。爱因斯坦为什么要这样做？本刊前两期刊载的特别策划——《谁都能懂得量子论》大获读者好评，本文续接那个专辑，围绕爱因斯坦，换一个视角来审视量子论世界。[编者按]     

开普勒行星运动定律的广义相对论修正

根据爱因斯坦广义相对论理论,对开普勒行星运动定律产生的相对论效应进行分析,并作出了修正。     

真空中的球对称引力场：爱因斯坦引力场方程的一个精确解

本文用度规张量详尽地推导了广义相对论中爱因斯坦场方程的第一个精确解,即K.Schwarzchild度规。     

开普勒行星运动定律的广义相对论修正

根据爱因斯坦广义相对论理论，对开普勒行星运动定律产生的相对论效应进行分析，并作出了修正。     

广义相对论中的时空度量和光速

爱因斯坦引力几何化的思想是解决引力本质问题的关键,从而广义相对论中的时空度量问题就是实现这一思想的核心问题;关于广义相对论中是否存在有如狭义相对论那样的“光速不变”问题,往往有着不同的说法,在此给出了说明．     

我院举行爱因斯坦科学成就报告会

三月十四日,是伟大的物理学家爱因斯坦诞辰一百周年。为纪念这位二十世纪的科学巨匠,我院举行了爱因斯坦科学成就报告会。 报告会上,我院物理教研室陈方培、金百顺同志分别作了《狭义相对论》、《广义相对论》、《布朗运动》、《光子学说》等五篇专题报告。报告中着重讲述了爱因斯坦提出的狭义相对性原理和光速不变原理,并用来取代牛顿在物理学中统治了二百年的绝对空间和绝对时间的概念,创立了狭义相对论。又在推广狭义相对论的同时,把相对性理论从匀速运动引导到加速运动上去,成功地创立了广义相对论,进一步提出了四维时空与物质的统一关…     

革新人类时空观的相对论

正最近,在相对论和宇宙学领域研究获得极大成就的霍金去世了,这件事也重新把相对论带入公众的视野。20世纪发生了三次科学革命,前两次都和爱因斯坦有关:相对论革新了我们的时空观,量子论改变了我们对世界运行规律的认识。第三次则是DNA结构的发现。相对论是爱因斯坦所创立的描述时空和引力的科学理论。它包括两部分:狭义相对论和广义相对论。其中狭义相对论描述的是时空,而广义相对论描述的是引力。狭义相对论有两个基本原理。第一个即     

“双生子佯谬”的狭义相对论解释

“双生子佯谬”或“时钟佯谬”(以下简称“佯谬”)是狭义相对论中最复杂的佯谬之一,历史上曾有过激烈的争论。以爱因斯坦为代表的一些物理学家认为佯谬超出了狭义相对论范围,要用广义相对论才能解决;有些人则认为这是狭义相对论提出的问题,应该能在自己的理论框架内解决;至今仍是众说不一。本文将通过简明易懂的计算证明,佯谬问题仅仅在狭义相对论的框架内就可以完美     

爱因斯坦相对论的根本性修正——光速可变的相对论力学(下)

本文从多方面证明爱因斯坦的光速不变假设和洛伦兹的长度收缩假设不成立,基于这两个假设的洛伦兹变换不能赋予麦克斯威电磁场方程及电磁波方程以不变性,不能解释多普勒效应和先行差,不能给出动体的质能当量关系,爱因斯坦力学的动质量公式与动能公式不自洽.他的广义相对论不能解释水星近日点进动.作者立足于相对性原理,不需要其他任何假设,建立了新的相对论.新理论证明:同时性是普适的;光速可变,光速不是速度的极限;多普勒效应、红移和光行差都是光速变化引起的;光子有静质量.新理论还能精确地证明动体的质能当量关系及惯性质量与引力质量等效,并揭示惯性场与引力场的广义对应.新的相对论力学可以准确计算光线经过太阳表面的偏转及水星近日点进动.从而用力学诠释取代了爱因斯坦关于质量使时空扭曲的几何诠释,并消除了他的广义相对论与狭义相对论之间的矛盾.     

爱因斯坦相对论的根本性修正——光速可变的相对论力学(上)

本文从多方面证明爱因斯坦的光速不变假设和洛伦茨的长度收缩假设不成立,基于这两个假设的洛伦茨变换不能赋予麦克斯威电磁场方程及电磁波方程以不变性,不能解释多普勒效应和光行差,不能给出动体的质能当量关系,爱因斯坦力学的动质量公式与动能公式不自洽.他的广义相对论不能解释水星近日点进动.作者立足于相对性原理,不需要其他任何假设,建立了新的相对论.新理论证明:同时性是普适的;光速可变,光速不是速度的极限;多普勒效应、红移和光行差都是光速变化引起的;光子有静质量.新理论还能精确地证明动体的质能当量关系及惯性质量与引力质量等效,并揭示惯性场与引力场的广义对应.新的相对论力学可以准确计算光线经过太阳表面的偏转及水星近日点进动,从而用力学诠释取代了爱因斯坦关于质量使时空扭曲的几何诠释,并消除了他的广义相对论与狭义相对论之间的矛盾.     

科学家用光学材料验证广义相对论效应

广义相对论是爱因斯坦于1915年建立的引力理论,将引力描述成因时空中的物质与能量而弯曲的时空,以取代传统对于引力是一种力的看法。自此观点建立,狭义相对论和万有引力便只是广义相对论在特殊情况下的特例：狭义相对论是在没有重力时的情况;万有引力定律则是在距离近、引力小和速度慢时的情况。     

浅谈爱因斯坦

爱因斯坦于1905年提出了狭义相对论,又于1915年创建了划时代的广义相对论,提出时空弯曲的思想,揭示了空间、时间、物质、运动的统一性,几何学和物理学的统一性,发现空间的结构和性质取决于物质的质量及其分布。     

简析爱因斯坦创建狭义相对论的思路

回顾20世纪初科学的历史进程，在1905年爱因斯坦的划时代论文——《论动体的电动力学》发表之前，已经有一些科学家（如洛伦兹、庞加莱等人）得到了狭义相对论的一些结论，走到了狭义相对论的边缘，但是他们最终却没能创建一个全新的理论体系，本文主要回顾洛伦兹、庞加莱等人在1905年前得到的关于狭义相对论的一些理论成果，分析爱因斯坦创建狭义相对论的基本思路，以纪念狭义相对论建立100周年。     

当生活邂逅相对论

<正>今年是爱因斯坦提出广义相对论100周年,这个伟大理论把引力描述为空间和时间的弯曲,颠覆了人类对宇宙的认识,开启了近代物理学上一个全新的领域。那么,相对论到底是神马东西,它又是怎样被提出来的?改写宇宙认知法则关于爱因斯坦和广义相对论的故事,还要从1915年说起。1915年秋天,德国威廉皇家物理研究所。所长阿尔伯特·爱因斯坦的心情不太好,他正在遭遇学术上的瓶颈——10年前,狭义相对论的提出震动了物理学界,那一年也因此被命名为"爱因斯坦奇迹年"。此后,他     

广义相对论应用微分几何的必然性

微分几何是广义相对论的数学工具,广义相对论利用微分几何有其必然性,在此从物理与数学的发展历史、广义相对论的两个原理、爱因斯坦转盘这三个方面分析这种必然性．最后提及爱因斯坦与数学家的交往关系,这种交往为爱因斯坦建立广义相对论起了一定的推动作用．     

时间和空间

本文系统简要地阐述了以牛顿为代表的绝对时空观和爱因斯坦的相对时空观,包括狭义相对论和广义相对论的时空观.以物理意义为主,有少量的数学公式.     

时钟佯谬的理论处理

本文首先简要地介绍了狭义相对论中出现的“时钟佯谬”,然后在纯狭义相对论范围进行了讨论。最后在通过飞行时钟参考系中利用广义相对论的理论,解爱因斯坦场方程和自由质点运动的测地线方程,得到在飞行时钟被加速的期间地球上时钟所走的时间,其结果与地球时钟参考系(惯性系)上利用狭义相对论计算出的结果完全一致,从而在理论上较为满意地消除了“时钟佯谬”。