時空變換和瞬間移動能實現嗎

2021-03-06 04:07:50 字數 4837 閱讀 8927

1樓:

~!那偶就口述那~~。首先這些問題從理論上來說都是可能的~

1.穿越時空 目前所知道到的穿越時空的方法是以下幾中-

ii利用現在所說的蟲洞穿越時空,首先有abc3個點 從a點到c點假如想快速的達到c點 就必須讓時空扭曲 形成乙個蟲洞b【就是把紙摺疊】。這樣就可以1下子到點c了。

以上是愛因斯坦的 狹義相對論和廣義相對論。都是理論上可以穿越時空的。。~~

2.時空轉換就像我們玩遊戲裡的回城卷一樣。某個點一下子轉到另外乙個點。。這也是時間和空間扭曲造成的。。

2樓:匿名使用者

理論上可以,但很難實現!!!!!!!!!!!!!!

相對論十九世紀後期,由於光的波動理論的確立,科學家相信一種叫「以太」的連續介質充滿了宇宙空間,就象空氣中的聲波一樣,光線和電磁訊號是「以太」中的波。然而,與空間完全充滿「以太」的思想相悖的結果不久就出現了:根據「以太」理論應得出,光線傳播速度相對於「以太」應是乙個定值,因此,如果你沿與光線傳播相同的方向行進,你所測量到的光速應比你在靜止時測量到的光速低;反之,如果你沿與光線傳播相反的方向行進,你所測量到的光速應比你在靜止時測量到的光速高。

但是,一系列實驗都沒有找到造成光速差別的證據。

在這些實驗當中,阿爾波特·麥可遜和埃迪沃德·莫里2023年在美國俄亥俄州克里夫蘭的凱斯研究所所完成的測量,是最準確細緻的。他們對比兩束成直角的光線的傳播速度,由於圍著自轉軸的轉動和繞太陽的公轉,根據推理,地球應穿行在「以太」中,因此上述成直角的兩束光線應因地球的運動而測量到不同的速度,愛爾蘭物理學家喬治·費茲哥立德和荷蘭物理學家亨卓克·洛侖茲,最早認為相對於「以太」運動的物體在運動方向的尺寸會收縮,而相對於「以太」運動的時鐘會變慢。並且洛侖茲提出了著名的洛侖茲變換。

而對「以太」,費茲哥立德和洛侖茲當時都認為是一種真實存在的物質。而法國數學家龐加萊懷疑這一點,並預見全新的力學會出現。

馬赫和休謨的哲學對愛因斯坦影響很大。馬赫認為時間和空間的量度與物質運動有關。時空的觀念是通過經驗形成的。

絕對時空無論依據什麼經驗也不能把握。休謨更具體的說:空間和廣延不是別的,而是按一定次序分布的可見的物件充滿空間。

而時間總是又能夠變化的物件的可覺察的變化而發現的。2023年愛因斯坦指出,麥可遜和莫雷實驗實際上說明關於「以太」的整個概念是多餘的,光速是不變的。而牛頓的絕對時空觀念是錯誤的。

不存在絕對靜止的參照物,時間測量也是隨參照系不同而不同的。他用光速不變和相對性原理提出了洛侖茲變換。創立了狹義相對論。

狹義相對論

狹義相對論適用於慣性參照系

1、 狹義相對論的兩條基礎原理

(1) 狹義相對性原理——在所有的慣性系中物理定律的形式相同。各慣性系應該是等價的,不存在特殊的慣性系。即事物在每個慣性系中規律是一樣的。(從合理性上說)

(2) 光速不變原理——在所有的慣性系裡,真空中光速具有相同的值。光速與廣泛的運動無關;光速與頻率無關;往返平均光速與方向無關。(該原理由麥可遜-莫雷實驗引出。)

2、 狹義相對論運動學的核心——洛侖茲變換

有了這兩個新的公理,則非常重要的洛侖茲變換關係就非常自然的推導出來了。討論乙個從t=0 x=0發出的光子在∑系和∑』系(在t=0時∑』系與∑系重合,以後∑』以v沿x軸方向運動。)中的情況,根據:

1、時空均勻性:x=γ(x』+vt』)

2、相對性原理:x』=γ(x-vt)

3、光速不變原理:x=ct

x』=ct』

其中:時空均勻性條件不是新的原理,乙個固定的物體放在空間任一位置無論何時長度是相同的這是非常直觀的,由簡單的推理可知均勻時空的座標變換是線性的。因為若設:

x=ax』2+bt』,則任一瞬間(dt』=0)測量一物體長度:dx=2ax』dx』.可見對∑』系任乙個dx』放在不同的x』,對∑系來說是長度不同的。

也即對∑系空間是不均勻的這不符合直覺。因∑』與∑是等價的,∑』系變到∑系有x=γ(x』+vt』),則∑系變到∑』就一定有x』=γ(x - vt),可見相對性原理對不同的慣性系是公平的。最後由光速不變原理給出的兩個關係,看起來費解,卻有實驗支援。

這樣解4個方程立即得到 和洛侖茲變換:

∑』系→∑系 ∑系→∑』系

x=γ(x』+vt』) x』=γ(x - vt)

y=y』 y』=y

z=z』 z』=z

t=γ(t』+vx』/c2) t』=γ(t-vx/c2)

洛侖茲變換統一了時空和運動,統一了高速世界和經典力學研究的低速情況。當v<

3、 狹義相對論時空觀

①同時的相對性:由δt=γ(δt』+vδx』/c2),δt』=0時,一般δt≠0。稱x』/c2為同時性因子。

②運動的鐘變慢:由δt=γ(δt』+vδx』/c2),因運動的鐘在自己的參照系中δx』=0,則δt=γδt』≥δt』。

③運動的長度縮短:由δx=δx』/γ+vδt,因測量運動的長度時必須δt=0,則δx=δx』/γ= δx』≤δx』。常稱 為收縮因子, 為膨脹因子。

4、 狹義相對論力學

(1) 相對論質量

討論:∑系中質量為m0的a球以v沿x方向運動,相對∑係以v運動的∑』系上有同樣的球b以相對∑』系ux』= -v運動,兩球相碰發生完全彈性碰撞,如圖:

根據:對∑系由動量守恆:

(m+m0)ux=mv

對∑』系由動量守恆:

(m+m0)ux』= -mv

速度變換式:

解這幾個方程就得到:m=γm0 竟然速度v增加(γ增加)質量m也要增加。

(2) 相對論質能關係

討論:單個粒子在外力f作用下移動一段路程使得動能從0→ek。

根據:動能定理:a=δek

牛頓定律:

質速關係:m=γm0

推導:ek=ek-0=δek=

由 → m2c2-p2= m02c2 → pdp= mc2dm 代入上式得:

ek=顯然,粒子的總能量為:e=mc2

粒子的靜止能量為:e0=m0c2

粒子的動能為:

ek=mc2 – m0c2=

可見粒子的動能不等於經典的形式,但當v<

(3) 相對論力學方程

在經典物理中牛頓定律常把它寫成 ,現代物理證明這只在低速情況下近似成立,普遍的形式是 。實際上這是力的定義式。力是物體整體運動狀態變化的原因,用p來表示狀態參量要比用v周全,因為v僅僅表示了物體相對運動因素,而p=mv表示了物體整體作相對運動時運動的完整數量。

廣義相對論

儘管相對論與電磁理論的有關定律結合得非常完美,但它與牛頓的重力定律不相容。牛頓的重力理論表明,如果你改變空間的物質分布,整個宇宙中重力場的改變是同時發生的,這不但意味著你可以傳送比光速傳播更快的訊號(這是為相對論所不容的),而且需要絕對或普適的時間概念,這又是為相對論所拋棄的。2023年,愛因斯坦深入思考這個問題。

愛因斯坦意識到加速與重力場的密切關係,在密封廂中的人,無法區分他自己對地板的壓力是由於他處在地球的重力場中的結果,還是由於在無引力空間中他被火箭加速所造成的。於是他提出了引力與加速度等效原理。並用黎曼幾何處理彎曲四維空間,創立了廣義相對論。

2023年愛因斯坦把狹義相對論原理推廣到更一般的情況,即非慣性係中,建立了廣義相對論。

1.等效原理——非慣性係與乙個引力場等效。

所有的實驗結果都得出同一結論:慣性質量等於引力質量。

牛頓自己意識到這種質量的等同性是由某種他的理論不能夠解釋的原因引起的。但他認為這一結果是一種簡單的巧合。與此相反,引力質量和慣性質量的等同性是愛因斯坦論據中的第三假設。

愛因斯坦一直在尋找「引力質量與慣性質量相等」的解釋。他認為:如果乙個慣性系相對於乙個伽利略系被均勻地加速,那麼我們就可以通過引入相對於它的乙個均勻引力場而認為它(該慣性系)是靜止的。

日常經驗驗證了這一等同性:兩個物體(一輕一重)會以相同的速度「下落」。然而重的物體受到的地球引力比輕的大。

那麼為什麼它不會「落」得更快呢?因為它對加速度的抵抗更強。結果是,引力場中物體的加速度與其質量無關。

伽利略是第乙個注意到此現象的人。引力場中所有的物體「以同一速度下落」是(經典力學中)慣性質量和引力質量等同的結果。

2.廣義相對論原理——自然法則(物理學基本規律)在所有的系中都是相同的。

這是愛因斯坦的第四假設,是其第一假設的推廣。不可否認,宣稱所有系中的自然規律都是相同的比稱只有在伽利略系中自然規律相同聽起來更「自然」。

3.廣義相對論的描述

2023年愛因斯坦意識到如果真實幾何中引入一些調整,重力與加速的等價關係就可以成立。愛因斯坦想象,如果三維空間加上第四維的時間所形成的空間-時間實體是彎曲的,那結果是怎樣的呢?他的思想是,質量和能量將會造成時空的彎曲,這在某些方面或許已經被證明。

像行星和蘋果,物體將趨向直線運動,但是,他們的徑跡看起來會被重力場彎曲,因為時空被重力場彎曲了。

2023年在他的朋友馬歇爾·格盧斯曼的幫助下,愛因斯坦學習彎曲空間及表面的理論,即黎曼幾何。這些抽象的理論,在玻恩哈德·黎曼將它們發展起來時,從未想到與真實世界會有聯絡。我們所認識的重力,只是時空是彎曲的事實的一種表述。

廣義相對論提出了三個可檢驗的預言。第乙個是水星的近日點的攝動,該現象指出,軌道上運動的行星在繞太陽執行時,每完成乙個週期並非精確返回到空間的原來位置,而是稍稍有些前移。這一事實早在19世紀中葉就已發現,但經典的牛頓天體力學無法對攝動現象做出滿意的解釋。

第二個預言是,光線在引力場中將發生偏轉。按照這個說法,星光在經過太陽附近時,將受到太陽引力的影響而偏折。結果是恆星的機位會有乙個變化。

觀測這一現象只有發生日全蝕時才能進行,否則太陽的強烈光線使地面上根本觀測不到太陽附近的恆星光線(瑞士天文學家m.施瓦茲柴爾德對這個現象做了詳細的定量描述)。第三個預言通常被稱為譜線「紅移」,即恆星輻射總是背離我們而去。

第一次世界大戰剛一結束,英國天文學家愛丁頓立即在2023年組織了英國日蝕觀測隊,去檢測星光經過日全蝕太陽時將發生偏轉的預言。兩支觀測隊分別出發,乙個派往巴西的索布拉爾,另乙個由愛丁頓率領來到西班牙所屬圭那亞海岸附近的普林西比島。觀測結果與預言相符,立即震撼了全世界的科學家和公眾。

超過光速真的能穿梭時空嗎?會不會只是瞬間移動呢

時光穿越是我們在現代的古代劇中最常見的現象,從電視劇集中我們可以從現代穿越的古代去了解古代人的生活狀態和方式。那麼有人會問超過光速真的能穿梭時空嗎?會不會只是瞬間移動呢?超過光速有可能會穿梭時空的,但穿梭的是另乙個空間維度,我們也可能會發生瞬間移動的。時空穿梭能實現嗎?當飛船超越光速時,它真的能回到...

簡述伽利略變換和洛倫茲變換,它們之間的關係以及各自在經典力學和相對論力學中的地位

伽利略變換是伽利略相對性原理的體現,用在經典力學,是經典力學的參考係變換公式,牛頓方程在該變換下保持不變。洛倫茲變換用在描述高速運動的系統上,是由光速不變原理和相對性原理推導出來的,是相對論是重要結論之一。現如今所有的基本物理學方程都必須要求在洛倫茲變換下保持形式不變。是現代物理學最重要的組成部分之...

傅利葉變換和拉普拉斯變換的聯絡是什麼

從某種意義上講copy,傅利葉變換時雙邊 拉普拉斯變換的特殊情況。傅利葉變換是將整個時間域變換成頻域,來描述訊號的。但是實際中時間域是從0開始,所以引進了拉普拉斯變換 將時間域變換成s域 拉普拉斯變換能更方便的解決實際時域問題。傅利葉變換與拉普拉斯變換時可以相互轉換的。訊號與系統之中,傅利葉變換 拉...