牛顿和爱因斯坦到底差在哪里?
有病呻吟
2017-02-10
牛顿和爱因斯坦都是迄今为止最伟大的物理学家, 前者是经典物理的代表,后者则是现代物理学的开拓者。
牛顿主要的贡献是万有引力定律,微积分和力学三大定律。三大定律分别是惯性定律,加速度定律(F=ma),和力的相互作用。

牛顿力学统治了物理学三百年左右,其理论和实践也相符的很好。但是直到近现代,物理学开始深入了微观世界,发现牛顿力学定律就开始失效。比如核外电子是概率性的分布着,而不是按照万有引力 运动着!

牛顿和爱因斯坦 奉行着不同的时空观!

牛顿一直奉行着绝对时空观。这种时空观 对于普通人来说特别熟悉,这种时空观基本上是凭感觉,凭常识得出了的。绝对时空观认为,空间就是空间,是平直的,均匀的分布在每一个地方。时间就是时间,均匀的流逝着,时间和空间没有半毛钱关系! 这种绝对时空观也畸形出了以太(一种假想的 不存在的绝对静止参考系)。


艾萨克·牛顿(1643.1.4-1727.3.31)
爱因斯坦则认为,时间和空间是相互影响的。时间只是一种描述物质运动变化的特征,和物质的运动速度有着密切关系,一个物体的速度越快,质量就越大,则相对于速度较慢的参考系,时间就过的越慢(小心双生子佯谬)。 而空间并不是均匀的分布着,有质量的存在,周围的空间就是弯曲的,质量越大 ,弯曲程度就越大。


阿尔伯特·爱因斯坦(1879.3.14-1955.4.18)
牛顿和爱因斯坦对引力的解释不同

牛顿认为物体之间都存在引力,这是不言而喻的规律,它们之间的引力大小 和质量成正比,和距离的二次方成反比。任何物体之间都遵循这样的定律。

1916年爱因斯坦发表了《广义相对论》,是关于时空引力的理论。爱因斯坦认为 物体之间之所以存在引力,是因为一个物体的存在弯曲了周围的空间。太阳的质量很大,使得周围的空间扭曲程度(时空曲率)相对于周围的行星大得多,迫使行星围绕自己公转。 为了方便起见,可以这样理解,一条马路是弯折的,而路上的车辆沿着马路行驶 也必须是弯折的前行着。


太阳扭曲了周围的空间,紧紧的束缚了地球的运动

引力波的发现 更加验证了时空扭曲理论!

爱因斯坦认为 既然质量的存在会使空间弯曲,那么空间就应该会波动。
这就相当 水的涟漪。平静的湖面(相当于空间)有个物体游动(相当于天体)势必会使水面产生涟漪。那么天体在空间的上的运动 势必也会产生涟漪般的波动,这就是引力的波动,简称引力波。这是爱因斯坦百年前的预言,现在终于得到了验证,世人再次被爱因斯坦所折服!!!



两个天体彼此环绕运动 产生了显著的引力波


引力波动态图
顺便提一下,郭英森这位民间科学家所能说的引力波只是爱因斯坦百年前的预言而已,自己随便弄了几个物理名词就能忽悠人。值得人们深思 ,当代中国的科学普及水平到底如何?

牛顿力学依旧有用

尽管在严格意义上说,牛顿力学已经被爱因斯坦推翻。但为什么中学物理依旧学习牛顿呢? 这不仅是因为便于学生理解,更深层的原因是 牛顿力学在 宏观 低速 的世界里 适用的很完美。 而我们不就是处于 宏观 低速 的世界吗? 爱因斯坦的相对论 不仅适用于 宏观低速的世界 也适用于 微观 高速的世界。所以说 牛顿力学是相对论的一个真子集(包含但不重合的关系) , 也可以认为 牛顿力学是相对论在 宏观低速世界的 一种体现。



宏观低速世界里 相对论因子就不那么明显了!

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