为什么说爱因斯坦的广义相对论推翻了牛顿的万有引力定律?

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相对论和万有引力定律都是对的,只是运用广义相对论计算结果更近似于实际测量值(即准确值)。

然而,牛顿力学有一个巨大优势:计算简便,相反广义相对论公式异常复杂难以理解,在使用学习中有所不便,所以万有引力定律的使用和学习比广义相对论更加广泛。

相对论推翻了什么呢?

19世纪前,以牛顿三大定律为核心,经数代科学家补充研究形成了经典力学理论(牛顿力学)统治了当时的物理学。随着物理学的进一步发展,观测仪器的不断先进,人们成功的测量了光速值。不幸的是,人们发现光在任何惯性参考系中光速始终不变。这与牛顿力学的相对速度、绝对时间相违背,而牛顿力学对此毫无解决办法,这是牛顿力学首次与实验完全不符,他别誉为当时“物理学晴空上的两朵乌云”之一。

为例挽救牛顿力学,科学家曾提出了以太这一错误理论。最后当时在瑞士专利局默默无闻的爱因斯坦发表了震惊世界的论文,他提出只要人们放弃绝对时间以太理论存数多于,这个理论成功的解决了上述问题,这便是相对论。

相对论提出后,逐渐取代了牛顿力学,彻底的否定了牛顿力学中的绝对时间绝对空间说法,但他并没有全盘否认牛顿力学,类似万有引力定律等依旧是正确的。

广义相对论的归宿

广义相对论和量子力学共同构成了今日的物理学他们分别解决大尺度和微观领域。然而,广义相对论和量子力学却自身存在矛盾,由于爱因斯坦的感情因素,广义相对论中并没有考虑不确定性原理,而这却恰恰被量子力学引入了,这说明双方必有一失错误的。广义相对论方程的导出是建立在一种均匀引力场中这一理想环境中,这也注定它也存在一定错误。

广义相对论自身曾预言一个奇点:在那个奇点中一切物理理论将会失效。这也预示他自身的垮台。随着物理学的进一步发展,总有一天,相信相对论也会像牛顿力学一样无可奈何花落去。

(4楼的万有引力定律是研究引力的,和高速低速有什么关系?)

相对论不是推翻了牛顿第二定律,而是超出了牛顿力学研究的范围。

在本质上,所有的物理学问题都涉及采用哪个时空观的问题。在二十世纪以前的经典物理学里,人们采用的是牛顿的绝对时空观。

而相对论的提出改变了这种时空观,这就导致人们必须依相对论的要求对经典物理学的公式进行改写,以使其具有相对论所要求的洛伦兹协变性而不是以往的伽利略协变性。

在经典理论物理的三大领域中,电动力学本身就是洛伦兹协变的,无需改写;统计力学有一定的特殊性,但这一特殊性并不带来很多急需解决的原则上的困难。

而经典力学的大部分都可以成功的改写为相对论形式,以使其可以用来更好的描述高速运动下的物体,但是唯独牛顿的引力理论无法在狭义相对论的框架体系下改写,这直接导致爱因斯坦扩展其狭义相对论,而得到了广义相对论。

扩展资料:

相对论的应用:

相对论主要在两个方面有用:一是高速运动(与光速可比拟的高速),一是强引力场。

1、在医院的放射治疗部,多数设有一台粒子加速器,产生高能粒子来制造同位素,作治疗或造影之用。氟代脱氧葡萄糖的合成便是一个经典例子。由于粒子运动的速度相当接近光速(0.9c-0.9999c),故粒子加速器的设计和使用必须考虑相对论效应。

2、全球卫星定位系统的卫星上的原子钟,对精确定位非常重要。这些时钟同时受狭义相对论因高速运动而导致的时间变慢(-7.2 μs/日),和广义相对论因较(地面物件)承受着较弱的重力场而导致时间变快效应(+45.9 μs/日)影响。

相对论的净效应是那些时钟较地面的时钟运行的为快。故此,这些卫星的软件需要计算和抵消一切的相对论效应,确保定位准确。

3、全球卫星定位系统的算法本身便是基于光速不变原理的,若光速不变原理不成立,则全球卫星定位系统则需要更换为不同的算法方能精确定位。

4、过渡金属如铂的内层电子,运行速度极快,相对论效应不可忽略。在设计或研究新型的催化剂时,便需要考虑相对论对电子轨态能级的影响。

同理,相对论亦可解释铅的6s惰性电子对效应。这个效应可以解释为何某些化学电池有着较高的能量密度,为设计更轻巧的电池提供理论根据。相对论也可以解释为何水银在常温下是液体,而其他金属却不是。

5、由广义相对论推导出来的重力透镜效应,让天文学家可以观察到黑洞和不发射电磁波的暗物质,和评估质量在太空的分布状况。

百度百科-相对论

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    冬兰 2026年04月10日

    我是盛银号的签约作者“冬兰”

  • 冬兰
    冬兰 2026年04月10日

    本文概览:网上有关“为什么说爱因斯坦的广义相对论推翻了牛顿的万有引力定律?”话题很是火热,小编也是针对为什么说爱因斯坦的广义相对论推翻了牛顿的万有引力定律?寻找了一些与之相关的一些信息进...

  • 冬兰
    用户041001 2026年04月10日

    文章不错《为什么说爱因斯坦的广义相对论推翻了牛顿的万有引力定律?》内容很有帮助

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