自学广义相对论需要哪些知识储备,哪些书籍适合具有非
介绍相对论是分一定阶层的.
如果你的学习水平是大学~博士(要求是理工科)等级,你可以直接买大学物理教材,一般相对论教材会放到大学物理测量学和大学力学教材当中,推荐你买一本书:英文翻译过来的经典《物理学基础》,出版社忘了,只记得好象是由清华北大学者翻译来的.书封面有牛顿和爱因斯坦的肖像,价格160元RMB,新华书店一般会进一到两本,书内含盖了整个物理学领域的基础教材知识,且适合有一定基础的人自学.
如果你是高中生,并且自己觉得对高三微积分初步掌握的不错,你同样可以看看《物理学基础》,如果你尚未掌握微积分,推荐你先买《托马斯微积分》,价格80RMB左右,新华书店一般进3~4本,含盖了初等微积分和高等微积分,并且对学微积分需要的基础知识也列入其中,高中生掌握它不会太难.
不推荐高中生阶段的人看高三物理最后一章中的相对论,因为高三教材中的相对论讲的太不全面了,容易让人看不懂相对论反而轻易觉得相对论是错误的.
如果你是初中生,已超课标一定程度,可以看看《时间简史》或《果壳中的地球》,作者都是霍金,当然你的语文阅读水平要高.
如果你是小学生,你可以先.上到初中再按以上做法了解相对论.
先声明,相对论的正确性到目前仍有争议,不论对错,深入学习相对论对学习高能物理和改进高能物理都是必经的道路.
学广义相对论最重要的是掌握微分几何和张量分析
如何理解相对论
高三文科生。看了左手天才右手疯子后对相对论量子泡沫的很感兴趣,想去看。需要什么基础才能看懂相对论呢?看得懂和完全能自己推导出相对论是两回事。就象看得懂电影不一定能创作出电影剧本。
要想完成相对论物理学理论的全部数学推导过程需要大学物理和高等数学基础。
但是看懂就不需要那么多知识了。就象制造原子弹很难,了解原子弹的原理就很简单了。
一个小学生,只要感兴趣,给他讲一遍就懂了。
相对论的推导很复杂,但原理很简单。
想懂相对论,需要小学五年级以上的语文水平(需要认识一定数量的字),并且会查字典。
需要初中一年级以上的数学水平,至少要知道勾股定理及速度的概念、正负数以及学会基本的等式变换能力。比如知道了 F=ma,会变换为 a=F/m。
有一定的抽象思维能力,比如能想象出质点的概念,匀速直线运动是什么样的。能想象出一些没办法用实物来直观表达的东西,比如两个相对高速运动的惯性系、没有任何参照物时的惯性系上是什么感觉等。
最后一个非常重要的基本条件,能彻底摆脱绝对观念,认识相对性的意义。知道没有大就没有小,没有多就没有少,没有快就无所谓慢,没有反就无所谓正。要具有这样的相对性理念。
具备了上面的条件就能看懂相对论了。
现在很多人感觉想对论难懂,原因就是不能彻底摆脱绝对观念,总是感觉一些东西是绝对的。
甚至有的人是站在地心说的立场上来理解相对论,结果就出现了很多的矛盾,延伸出一些所谓的悖论。
有一些科普读物也误导小学生,我记得我第一次接触相对论的时候还是小学四年级的时候,在广播里第一次听到了讲相对论的知识,说当我们以很高的速度运动时,时间会变慢。然后说我们现在就乘坐宇宙飞船开始高速旅行,播放一段钟声,钟声越来越慢,意思是时间变慢了。讲解者说,我们听到的钟声越来越慢了,因为我们的速度越来越快,时间在变慢。最后又说,当速度超过光速时,就发现时间倒着走了,会看到死去的人活过来,从坟墓中爬出来。
正是因为听了这样的广播才激发了我的好奇心,开始研究相对论。但是那一误导让我走了很多弯路,花了两三年的时间才走出迷宫,搞明白相对论是怎么回事。才发现原来相对论就是那么简单的一个理论。仅仅是相对性原理。
看懂相对论最难的一点就是相对性,这个问题不解决,可以说没法看懂相对论。这个观念建立了,如果有兴趣,自己就能推导出相对论。如果爱因斯坦不创立相对论,相信你也一样会创立相对论的。
可能你需要用一星斯或者更长的时间来建立相对性的概念,但看懂相对论只需要不到一天的时间。
不要以为你承认相对性就可以了,要会用相对性原理来解释一切物理现象。把相对性原理变成最基本的思维方式。
比如有人说:一个物体以接近光的速度运动……,你可能连后面想说什么都不用再听,就可以不用理会了。因为,单独一个物体,根本就不存在速度的概念,哪来的接近光速运动呢?
地球有速度吗?如果有,地球的速度是多少?建立了相对性观念后就理所当然的知道单独说一个物体的速度是没意义的了。速度是描述两个物体之间的距离变化快慢的一个物理概念,一个物体哪来的速度?
如果是相对速度,那么好了
地球相对人走路的速度是1.3米/秒
地球相对一辆汽车的速度13米/秒
地球相对一架飞机的速度是130米/秒
地球相对一颗炮弹的速度是1300米/秒
地球相对一个空间站的速度是13000米/秒
地球相对一个流星的速度是130000米/秒
那地球的速度到底是多少?
如果速度会改变时间,那么地球上的时间该怎么变?
你可以阅读一下关于相对论的书籍,比如爱因斯坦的相对论著作,如果对量子泡沫感兴趣,你可以先阅读关于量子力学的知识。
建议参考百度百科先预热一下看,如果能理解当然最好
世界上有几个人能读懂爱因斯坦的相对论?
爱因斯坦的时代只有两个人懂。
现在的时代,要求相对松的话大学理工科学生都学过,只是学的已经很浅了,应付考试还可以,真正懂的没几个。
相对论很深奥的,需要很深的物理和数学上的造诣,高数和物理都精通就不多,所以懂相对论的其实只有专门搞科学研究的才懂,而且相对论还在研究中,并不能说它是全正确的,所以它的准确性还需要科学家继续考证
狭义相对论的话懂得人蛮多的,因为只要懂得主要的几个公式的话基本上就能理解了。
广义相对论的话就需要物理及数学都很强的人才可以理解,但还是有很多人懂的。
狭义相对论很容易懂,一般大学水平就够了。
广义相对论比较难。一般只有物理专业的才懂。
不理解为什么会有这么多天才懂得狭义广义相对论。那么多科学家都理解不了。
知道懂的含义吗? 不是你死记硬背公式亦或者根据文章的解释理解狭义广义相对论
更有甚者用相对论推导出的公式去验证狭义相对论,复制粘贴来洋洋自得不可理解
懂相对论,是你知道他所推导的过程,根据什么推导而来,你理解吗就大言不惭说懂。
现在的很多物理教授为啥都不会做相对论的题目?
爱因斯坦是家喻户晓的科学家,他给出的相对论也因给人带来了新奇的时空认识而吸引了一大批相对论爱好者。有一些物理学爱好者尤其是相对论爱好者可能遇到过这样的情况:去向一位物理学教授请教相对论方面的问题,那物理学教授却说自己不懂,甚至还可能表现得不如一位业余爱好者更了解相对论。请教问题的人似乎觉得不可思议,一位物理学教授居然不了解相对论,而物理学教授可能会觉得不懂相对论很正常。
曾经有传言说相对论发表时全世界只有三个人能懂,那是不可能的。如果是那样就意味着得不到同行的认可,相对论那就无法发表。相对论和量子力学同为二十世纪的两座大科学大厦,却有着很大的不同。关于量子力学,很多人都知道费曼说的那句“无人能懂量子力学”。其实费曼在说这句话的时候还拿相对论和量子力学进行了比较,虽然量子力学无人能懂,在费曼看来只要是大学物理系毕业的人都应该理解狭义相对论。
一个大学物理系的教授不会做狭义相对论的题目,这不是费曼不懂量子力学那样的不懂,这位教授是真的没记住公式或者真的忘了狭义相对论是怎么回事了。可是这奇怪吗?一点也不奇怪。
相对论虽然是现代物理学的两大支柱,可是物理学是一个非常庞大的学科,学科中的很多领域根本涉及不到狭义相对论和广义相对论。一位从事凝聚态物理研究的教授,可能多年没有接触过相对论了,不论是狭义相对论还是广义相对论。对这位教授而言,他忘记了狭义相对论的公式和忘记了小学时期要背诵的课文是一样的道理。如果是一位研究加速器设计制造的教授,他很可能不懂固体物理学,但他肯定对狭义相对论了如指掌;一位研究宇宙学的教授肯定非常清楚广义相对论。
物理学教授忘记了狭义相对论是怎么回事又不同于科学爱好者不懂相对论。物理教授毕竟受过专业方面的教育,认真学习过相对论的课程,只要他再次翻阅相对论的教材就能够很快弄明白相对论到底是怎么回事。而普通的科学爱好者就不容易达到物理教授的这种程度。
文章标题: 人有没有可能在不精通高数和大学物理的基础上理解相对论
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