相对论的时空观

1. 相对论的时空观

想做这期视频是因为今年重新看了一次诺兰导演的《星际穿越》 发现还是有一些内容自己理解的不够透彻于是特意去重新理解了一发相对论 默默感叹爱因斯坦的智慧和强大 希望我的视频对你们有帮助

2. 相对论的时空观

可以简单的这样说：每一个空间都是静止的，每一个物体都在自己的时空中静止不动。因此每一个物体相对的光速也是恒定不变的。因为在这个物体所在的空间，它自身是宇宙中唯一静止不动的物体。
 
时空是我们对客观物质存在的容器的称呼。
在经典物理学中人们由于测量条件的限制，无法太精确，因此得到的数据都是“粗略”的。比如一直以来我们都认为“速度叠加原理”是正确的，因为我们的测量手段还无法发现这个错误的理论事来的误差。
其实这是经典物理学中对空间的认识与相对论物理学的认识差别所在，但是就算是相对论物理学，在早期的创立时也并没意识到这个问题，只不过是想用相对性的原理来解决因为速度的不同造成的测量误差。
我们只能表达出一个四维空间的模型，用笛卡坐标来表达就是（t，x，y，z），可以有人说应该把时间t放在后面吧？我可不这么看，就算是一个2维的平面空间、甚至是一维的线空间，如果没有时间就什么都没有了。时间是任何一个坐标中不能缺少的维度。
我们这样看，“假设空间某处有一个理想的点（不占长宽高）”，就这样的一个假设，就已经包括时间在内了。如果没有时间，就不能这样说了，只能说从来没有存在过那么的一点。
 
但是我们不能把这样的一个四维的空间模型表达出来，因为我们就在四维空间中。就像一个线上不能表达它自己一样。线只能在二维以上的空间中表达出来。比如我们可以在纸上画一条线。
 
但是不能直接用坐标画出四维空间的模型，不代表我们不能表达。通常我们在平面上画一个坐标时，都把一些轴省掉了，比如有的时候会省掉Y和Z轴，也有的时候省掉了时间轴。这表示在表达某个问题时，假设在其它轴上是恒定不变的。
这是一个距离和时间的坐标，（虽然我们平时习惯坐标轴互相垂直，但是没有规定坐标轴一定要互相垂直），坐标轴互相垂直的叫直角坐标，而我们说的是坐标，包括不互相垂直的情况。

在这样的坐标中，一条水平线就表示一个静止的点。意思是这个点在长度轴上的位置是恒定不变。这个坐标里省掉了Y、Z，其实也表示这个点在Y、Z同上的位置恒定不变。
S其实就是X，显然一条斜线就表示一个速度，表示位移与时间的关系。
那么按照空间的说法，这样的坐标中一条直线就代表一个距离和一个时间组成的二维空间。
不同的斜率表示不同的速度，显然就是不同的空间（直线）。
 
其实按三视图的原理，要完整的表达一个四维空间需要画6个这样的平面坐标：
（X，Y）、（Y，Z）、（X，Z）、（X，T）、（Y，T）、（Z，T），其中有三个是与时间相关的。
 
假如说是变速运动（不一定是匀变速）显然上面说的直线就会变弯曲，但是相对的说把坐标轴的刻度改变一下，变成非线性的，曲线也可能变成直线。那么，说是空间的变形呢还是坐标的变形？
但是，如果说把空间看作是一个均匀的体系，那么，变速运动就是一种弯曲。
 
但是，前面已经说过了，任何一个物体（系统）本身不会感觉自己在运动，而是感觉自己是静止的。因此，这个感觉自己是静止的物体，看到的空间一定是不的空间。
 
设想一下，茫茫宇宙中，如果没有任何参照物，只有一个物体，那么这个物体凭什么非要认为自己在运动？
就像人们一直认为地球是静止的一样（这一点完全没有问题）。我们得到的一物理规律都是在地球上的经验证明的。但是，凭什么地球就一定是在宇宙中静止的，而且更重要的问题是：在地球上的任意位置测量的结果都证明那一点在宇宙中是静止的，这才是总是的中心。这说明了，任何一个物体，在自己的空间中，都是静止的。
 
空间的跨跃，就是在一个坐标中处于不同的位置和直线，也就是说，是不同的速度。而且这一速度也是相对某个参考系统而言的。
 
参老系决定了观测结果，因而，在我们确定了参考系的情况下，得到的结论就是：空间是弯曲的，而最终我们也不能知道我们的地球在宇宙中到底是以什么速度运动。因为我们无法摆脱我们所在的空间，在这个空间中，地球是静止了，一示上某地任意点是静止的。

3. 相对论的时空观

时差快慢问题   速度越快 时差越明显   关于时差公式：Δt' = Δt/(1-(u/c)^2)^(1/2)  
另外 提醒一下管理员 推荐答案有问题 爱因斯坦的相对论 认为光走直线 空间弯曲 绝不是 简单的折射问题 而是 光在通过一个大质量的物体时 确实被引力吸引而偏转了 这是爱因斯坦著名的寓言 而且 被全世界著名的物理学家在全日食时通过实验所验证 黑洞就是吸引所有光不反射任何光所以形象的被称为黑洞
实验证明光在通过大质量物体时发生了偏转 从而要么认为引力把光“拉”弯了 要么认为引力使空间不均匀 爱因斯坦选择了 后者从而保住了光沿直线传播
另外 爱因斯坦寓言时间的不均匀性 也被实验成功证明 
这就是爱因斯坦的相对论带来的理论 时空的不均匀性

4. 时空观的相对论时空观

1、“同时”的相对性2、运动时钟变慢3、运动的尺子缩短4、物体质量随速度的增加而增大

5. 相对时空观的介绍

在爱因斯坦的相对论中，否定了牛顿的绝对时空观，提出了相对时空观。在相对时空观中，时间和空间被联系在一起，它们互相联系又互相制约，物质的运动对时间和空间有一定的影响。爱因斯坦还把时间看作第四维，与三维的空间一起组成了四维时空。