fun88体育官网|客户端登录入口
产品展示

三论光线的引力偏折《张朝阳的物理课》比照广相和经典引力成果

时间: 2024-04-05 15:01:06 |   作者: fun88体育官网登录

  此前物理课用坐标光速的惠更斯原理和光子的测地线方程两种办法,得到了广义相对论下的光线偏折角,它比较经典理论成果多了因子2,然后给出了查验广相和经典引力理论孰对孰错的根据。那么经典理论是怎么解说光线时,《张朝阳的物理课》第二百零五期开播,搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳坐镇直播间,持续重温当年奠定广相正确性位置的查验史。

  而在经典引力理论中,比如在解引力弹弓、霍曼转轨等问题时,张朝阳曾多次演示过用牛顿引力得到的轨迹运动方程:

  这儿选取了θ=π作为近日点r₀所对应的坐标,所以待定的系数A前面带了一个负号。

  在轨迹图中能够正常的看到,θ作为轨迹的参数描绘的是粒子相对中心天体的方位角,这样的轨迹正是双曲线的一支。为了确认经典双曲线轨迹的偏转角δ,还需要确认待定系数A。假定粒子具有能量E,在近日点有

  但问题是,经典引力轨迹方程能否套用在光子的景象上?在17世纪,科学界对光的解说分为两派,牛顿以为光是粒子,而惠更斯以为光是动摇。19世纪麦克斯韦共同电磁理论后,光的粒子说遭到了抛弃。但20世纪初发现的光电效应和康普顿散射又让光的粒子说从头再回到物理学舞台的中心。现在人们公认光具有波粒二象性,但从前史开展的视点来看,这也仅仅一种阶段性的知道。

  人类对真理的认知总是按部就班的,所以本节课无妨把认知退回到牛顿年代,看看其时的人们该怎么用经典理论了解光线的引力偏折。

  关于太阳偏折星光这一景象,光线的偏折角很小,能够以为是一个小量。因而能以为,双曲线的视点入射,再以十分挨近3π/2的视点出射,这在某种程度上预示着B≪A,有近似

  接着要考虑的是光子的能量E。现在人们明白光没有停止质量,且真空中光速稳定,但在牛顿的粒子说结构内,能够先暂时以为光在无量远处具有速度c带来的动能

  以现在的目光看,这样的假定会导致光在挨近中心天体时会被加快,违反了光速不变准则。但在小视点偏折近似下,光的动能比较于引力势能而言是很大的,光速在整一个完好的进程中简直不发生显着的改变。再次着重,此处仅仅以经典力学的视角来解说这一进程。

  以上的计算成果最早由冯·索尔德纳 (Johann Georg von Soldner) 于1804年宣布在《地理年鉴》的一篇文章中给出,比照广义相对论给出的光线引力偏折角

  早在1911年,爱因斯坦就曾用空间曲折的思维计算过光线偏折,所得到的成果和经典引力理论共同。这是由于他还没有把时空作为一个曲折的全体来看待。直到1915年,爱因斯坦从头批改了理论,在广义相对论中给出了不同于经典理论的预言,并终究被地理学家们用观测试验加以证明。这就有必要说到两次日全食试验。

  1911年,爱因斯坦在宣布那篇关于引力与光的论文时,现已想到日全食是在白日观测星光的绝佳机遇。一位德国地理学家弗洛恩德里希 (Erwin Freundlich)先是期望从曩昔的日全食相片中寻得头绪,却一无所得,究竟零点几角秒的距离不是那么清楚明了;后方案对1914年8月21号的日全食进行观测,地点在俄国的克里米亚(Crimean)。

  不想,7月迸发第一次世界大战,德国对俄国宣战,前往俄国的观测小队被作为特务扣押了起来,观测方案也因而失败。

  次年,爱因斯坦正式提出广义相对论,批改了之前的过错,得到了和经典引力理论不一样的成果。这一音讯很快传到了英国,作为英国皇家地理学会秘书的爱丁顿对此产生了极大爱好,在他的推动下,又一次日全食观测试验被酝酿了起来。

  爱丁顿意识到1919年5月29号的日全食将是绝佳的观测机遇。但是,彼时第一次世界大战战况焦灼,德国和英国是对立国,一位英国科学家去支撑德国科学家的理论,在其时是不可理喻的。爱丁顿是一个平和主义者,在战胜层层阻力后,观测方案艰难地推动着。令人欢喜的是,1918年11月,第一次世界大战完毕了。

  第二年3月,爱丁顿团队带领两支团队别离前往坐落西非的普林西比(Principe)和巴西的索夫拉尔(Sobral),以其时最先进的设备观测了5月29号的日全食。爱丁顿团队细心比照了日食时期太阳邻近的毕宿星团的相片平和常时期的毕宿星团相片,发现日食期间太阳周围的星光发生了偏折,而且偏折的视点契合广义相对论的预言。

  正是这次日全食试验,使得爱因斯坦和他的相对论变得广为人知。据传,这次试验也成为一战后修正英德联系的一大事情。

  其实,以其时的技能办法,观测精度很难在如此细小的偏折角间做出判别,所以在1919年11月爱丁顿宣布观测成果后,学界就不乏对观测数据的质疑之声。但光线偏折这件事自身就现已是对广义相对论的有力支撑,更何况后续还有更多的试验在不断证明着广义相对论。

  据了解,《张朝阳的物理课》于每周日正午12时在直播,网友能够在APP“重视流”中查找“张朝阳”,观看直播及往期完好视频回放;重视“张朝阳的物理课”账号,检查课程中的“知识点”短视频;此外,还能够在搜狐新闻APP的“搜狐科技”账号上,阅读每期物理课程的具体文章。

>案例展示 More
fun88体育官网登录专业生产

液压纠偏系统、钢带对中系统、钢带纠偏系统、 EPC液压伺服纠偏系统、CPC液压伺服对中系统

等产品,欢迎来电洽谈!
电话 : 86-510-81154066-605
© 2011fun88体育官网|客户端登录入口  |  苏ICP备14057188号-2    技术支持:网站地图
友情推荐: fun88体育官网登录 fun88官网客户端 fun88体育官网登录入口
  • 服务热线
  • 业务咨询
  • 产品介绍
  • 联系我们