相对论结课论文(非物理专业)

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1、仰望星空——相对论听课及读书报告“每个民族总得有那么些仰望星空的人”，老师如是说。小时候喜欢仰头望那璀璨又深邃的星空，也时常会听及爱因斯坦、相对论之类的词儿，人们口口相传下多了份神秘，第一次对相对论有了直观的认识是在科幻小说中，光速飞船，四维空间等让人着实着迷，来到大学看到居然有开这门课兴奋之下果断选了，终于有机会一窥庐山真面目。听了几节课后有了个大概的了解，那种神秘的感觉渐渐淡去，却多了一些惊诧，那些看似并不复杂的公式却偏偏推出了爆炸性的结果，一个洛伦兹变换推出了那么多神奇的解释，还有长度收缩，时间膨胀，双生子佯谬等等，更是让我好奇心大盛。于是自己便也去图书馆借了爱因斯坦写

2、的相对论来看，又在网上找了《优雅的宇宙》《维度漫步》等纪录片来看，确是大开眼界，也得以真正做了回仰望星空的人。接下来就说说我这个伪理科生对相对论的一些粗浅的理解，有不对的地方希望老师不吝赐教。首先任何理论都是在一定的假设上成立的，这个假设亦即称为公理，萨尔曾经说过，错误的假设会得到错误的结论，近似的假设可以得出近似的结论，正确的假设可以得到正确的结论。牛顿的经典力学是建立在时间不随参考系而改变的假设上，这是一个近似的假设，相对参考系速度越低，近似程度越高，故平时日常生活中是用不着相对论的，但是对于高速运动的物体，显然牛顿经典力学就解释不通了。狭义相对论是建立在任何惯性系中光速

3、都是不变的假设上的，我觉得相对论效应实际上说简单点儿，可以理解为由于光速不变性，使与以研究物体为参照系不同的参照系中的观察者产生了视觉错误，并不是真的由于物体的运动速度变快，物体的生物钟变慢了，物体变短了等等，而是由于你看错了。经典力学是以牛顿力学为基础、伽利略坐标系为参考系来讨论的，而狭义相对论是以电动力学为基础、洛伦兹坐标系为参考系来讨论的，也就是说经典力学实质是物体运动速度远小于真空光速时的狭义相对论。狭义相对论的几个基本推论都是按洛伦兹变换推导的，而洛伦兹变换的前提便是真空光速的传播定律。这几个基本推论揭示了空间（x,y,z)和时间（t)不是相互独立的，是相互联系的，

4、同时也揭示了坐标系的选取对同一事件的描述会造成影响的。广义相对论则是建立在在任何非惯性系中光速也是不变的假设上的，实质上就是从伽利略坐标系向高斯坐标系拓展讨论，从无引力场影响的讨论到有引力场影响的讨论。诸如光传播路线弯曲、光谱上谱线有位移以及狭义相对论的种种推论都能从广义相对论中推出，它是狭义相对论的一种延伸而绝不是推翻了前者。对于光传播路线的弯曲，可以假想你坐在一个自由下落的电梯里，一束光线穿过你的电梯，由于光速不变性，你看见的光仍然是沿直线传播的。但如果考虑到电梯的运动状态，还原到地面参考系，那你管侧到的光应该是弯曲的，也就是说，光线经过引力场会弯曲。很多人都说相对论深奥

5、难懂，我觉得原因的原因在于它反映的不是真实的现在，而是遥远的未来遥远的星空——那个人类真正可以挑战光速的时代。在我们可以预计的时间内，这一切都还只能是“梦”——目前连让一颗小小的物质微粒达到光速都还没有实现，更何况一个人呢？没有人可以让自己达到光的速度，爱因斯坦也不行。但是，爱因斯坦是一个用思维挑战光速的人，他以严密精确、大胆创新的思维活跃敏捷地穿梭在“相对论时空”之中。其实仔细一想，用思维挑战光速，难道只有爱因斯坦可以吗？不过，相对论成立的基础是光速不变，纵然如今看来未有纰漏，但人类的文明在这世间也不过沧海一粟，谁又能知道在时间的这头或那头物理规律又是怎样一番景象，或许它也

6、是一个近似的假设呢。我相信，未来将会有更先进的理论来“包容”和“发展”相对论，使它能够在更广的范围内得以成立，我们要做的便是站在爱因斯坦这位天才的肩膀上继续远眺，探索怀疑的脚步绝不可一日停滞不前。仰望星空，探究真理，像相对论这样的伟大发现创造自是多多益善，希望有一日中国也能出一个这样的人才，在仰望星空敬畏宇宙的同时一层层揭开它神秘的面纱，愿人类在探究宇宙奥秘的路上走得更远。朝闻道，夕死可矣。