《相對論》中有哪些比較出名的預言?迄今為止又被證實了多少個?

二次元旅行日記


相對論分兩個,《狹義相對論》《廣義相對論》。

從狹義相對論(在慣性參考系下,所有物理定律都適用)這個較為熟知的說起:

愛因斯坦依據邁克爾遜實驗認為宇宙最快的速度為光速,依據光速得到時間定義!

問題1,為什麼 光速最快?(回答:因為所有理論都是實驗去驗證的,需要觀察,而觀察就是光子的反映,再加上邁克爾遜實驗證明光源因為運動導致光的波長和頻率發生變化,從而互補,光速還是不會變)。

問題2,得到了時間定義(所有物理量都是經過剛量分析驗真,基本物理量是有7個:“米”,“千克”,“秒”,“安培”,“開爾文”,“摩爾”,“光強度”)

基於兩個解答,愛因斯坦得到了下面幾個推論:

如時間膨脹 、長度收縮、橫向多普勒效應、質速關係、質能關係等。

以上全部由精確的實驗已經驗證正確,並且我們生活也在運用,比如GPS導航,就必須經過相對論誤差修正才能精確導航!質能關係運用在核工業領域,激光領域,量子科研等,在慣性參考系下,高速運動都嚴格符合狹義相對論推論。


說說廣義相對論(在任何參考系下,所有物理定律都適用):

目前普遍認識有:(黑洞、引力透鏡、引力波、宇宙模型)該理論認為引力是由空間——時間彎曲的幾何效應。

第一:說說什麼是“時間彎曲的幾何效應”,愛因斯坦為了解釋物質運動,將運動比作時空的彎曲的必然結果。

比如圖下,由於質量(引力)使得空間彎曲,物質沿著原本空間路徑走的時候就會進入彎曲的空間一直走了,就好像你原本直直走,然後空間彎了,在你看來你還是直直走,但實際別人看你是彎曲的走一樣。


第二:而這個解決引力問題的方法也被證實,那就是"引力透鏡"。

有證據表明光線在引力場中的偏折會形成引力透鏡現象,這使得人們能夠觀察到處於遙遠位置的同一個天體的多個成像。

第三:黑洞(引力場中,引力達到使得空間彎曲封閉,時空座標互換,時間變成空間,空間變成時間的天體)

黑洞是現代廣義相對論中,宇宙空間內存在的一種天體。黑洞的引力很大,使得視界內的逃逸速度大於光速。“黑洞是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體”。

黑洞也被證實了。

第四:引力波

引力波是指時空彎曲中的漣漪,通過波的形式從輻射源向外傳播,這種波以引力輻射的形式傳輸能量。在1916年 ,愛因斯坦基於廣義相對論預言了引力波的存在。

2016年6月16日凌晨,LIGO合作組宣佈:2015年12月26日03:38:53 (UTC),位於美國漢福德區和路易斯安那州的利文斯頓的兩臺引力波探測器同時探測到了一個引力波信號;這是繼 LIGO 2015年9月14日探測到首個引力波信號之後,人類探測到的第二個引力波信號 。

第五:宇宙模型

愛因斯坦的引力場方程的解就是宇宙模型,目前熟知的有兩個,一個是膨脹模型,一個是脈動模型。

目前未正式被證實,但是哈勃望遠鏡證明宇宙是不斷在膨脹的,並且在邊界的膨脹速度超越光速。


討厭被呼嚕吵醒的阿叔


相對論中的語言其實比較少,主要是愛因斯坦場方程的解,黑洞就是其中的一個解,還有一個常見的解就是白洞。

但是愛因斯坦的預言都是有好幾個,主要包括以下幾個

1、引力波的存在,兩個大型恆星互相合並或者兩個黑洞互相合並引發出來的一種波,好比我們那一塊石頭扔到水裡一樣引起的漣漪,在2017年被證實了,並且這個團隊2018年獲得了諾貝爾獎;

2、黑洞的存在,我們宇宙一直在加速膨脹,那麼我們反推回去,宇宙沒有膨脹之前是小的,我們把現在膨脹的宇宙往回縮,那麼應該會縮小到一個質量無限大體積無限小的奇點;

3、微引力透鏡,愛因斯坦提出既然時空是一張網,那麼光在經過大引力天體時肯定會發生角度偏移,也就是像光經過透鏡那樣會發生偏轉

4、紅移現象,宇宙在不停的膨脹中,而且膨脹的速度是越來越快,甚至已經超過了光速了,當一個物體加速遠離我們時,我們測到的光譜應該是會往紅色光譜這邊移動的,也就是紅移現象。


宇宙奧秘探索2018


相對論和量子力學是二十世紀物理學的兩大支柱,相對論是愛因斯坦南在1905年和1916年分別提出,愛因斯坦對於量子力學也有重要貢獻。接下來我們就看一下基於相對論的一些預言,哪些被證實真實存在,哪些尚未被證實。

一、首先就說最近發生的事,黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言和研究的特殊天體,這個天體是基於廣義相對論場方程的特殊解。雖然之前人類已經根據黑洞周圍的一些現象如吸積盤、噴流或者引力對周圍天體的影響判斷黑洞的存在,但是從未真正意義上看見過黑洞,4月10日事件視界望遠鏡團隊公佈了第一章黑洞照片。這個黑洞距離我們5500萬光年,質量是太陽的65億倍,是位於室女座橢圓星系M87中心的超大質量黑洞。圖:人類首張黑洞照片

二、引力波的發現證實:愛因斯坦的廣義相對論從本質上重新解釋了引力的定義,認為引力是時空彎曲的外在表現,如果質量可以引起時空的彎曲,那麼加速運動的物體就會引起時空的漣漪如波紋一般。但是礙於人類的測量技術從未真正的發現引力,直到2016年,來自宇宙深處兩個黑洞合併的引力波,經過大約13億年到達地球,使探測儀器4公里長臂移動了大約一個質子的萬分之一。三位發現引力波的科學家獲得2017年的諾貝爾物理學獎。

圖:LIGO

三、愛因斯坦相對論中的時間膨脹效應:物體的運動速度和所處的引力場都可以影響時間的流逝速度,時間不再是絕對的。

四、水星進動現象

五、光線偏折:光線經過大質量天體附近會發生偏折,光的路徑被改變。

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六、蟲洞:愛因斯坦廣義相對論場方程的一個特解支持蟲洞的存在,這是科幻作品中的常客,唯一有科學依據的時空穿梭的辦法,但是目前在宇宙中尚未發現蟲洞的存在。這是時空彎曲的一種特殊狀態。

除此之外還有一些例如蜜蜂消失人類將在四年後滅絕,第四次世界大戰人類將用石頭打仗等言論已無法證實是否是愛因斯坦的言論,也算不上科學預言了。



科學黑洞


沒有。是其它科學家根據相對論推導出來的。


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