2018版物理新课堂同步粤教版选修3-4:第5章 第3节 质能方程与相对论速度合成定理 第4节 广义相对论 第5节 宇宙学简介
2018版物理新课堂同步粤教版选修3-4:第5章 第3节 质能方程与相对论速度合成定理 第4节 广义相对论 第5节 宇宙学简介第3页

  3.相对论速度变换公式

  (1)公式:设高速行驶的火车的速度为v,车上的人相对火车以速度u′运动,那么人相对地面的速度为u.

  

  (2)结论:光速c是宇宙速度的极限,且相对任何参考系,光速都是不变的.

  二、广义相对论简介

  1.狭义相对论无法解决的问题

  (1)万有引力理论无法纳入狭义相对论框架.

  (2)惯性参考系在狭义相对论中具有特殊的地位.

  2.广义相对论的基本原理

  (1)广义相对性原理:在任何参考系中物理规律都是相同的.

  (2)等效原理:一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价.

  3.广义相对论的几个结论

  (1)光线在引力场中偏转.

  (2)引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现偏差(引力红移).

  (3)水星近日点的进动,行星的轨道并不是严格闭合的,它们的近日点(或远日点)有进动.

  三、宇宙学简介

  1.人类对宇宙演化的认识

  (1)爱因斯坦的有限无界宇宙模型;由弯曲空间构成,没有边界、没有中心,宇宙中有物质,但在整体上是无运动的,所以这是一个有限的、静态的宇宙.

  (2)动态宇宙模型:英国科学家家丁顿和苏联科学家费里德曼提出了动态的宇宙模型,认为宇宙中的物质分布是均匀的,从各个方向看都是一样的,并随时间的变化,宇宙在不断地膨胀.

(3)20世纪40年代,美籍苏联科学家伽莫夫发展了勒海特的理论,提出了宇宙大爆炸学说,使人们对宇宙创生和演化的过程有了新的认识.