關於物理的報告 - 生活

By Dorothy
at 2005-05-12T00:00

Table of Contents

我們老師要我們找有關於物理的一些研究~
他給我們三個主題~（三選一）
1.光
2.光電效應
3.相對論
報告的內容必須包括~
●主題
●動機(目的)
●資料來源(參考文獻)
●內容
●心得
有沒有人對於這方面有研究過或是曾經上過課程～
可以提供ㄧ下資訊給我～
讓我知道如何去找到這些相關資料～
因為這個報告佔這們課的分數相當高～
所以我希望能夠好好的做份報告～
希望大家多多幫忙～
最佳解答者～送20點~
敬請大家幫忙囉~

Tags: 生活

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By Jessica
at 2005-05-16T18:36

●主題：
相對論
●動機：
愛因斯坦發表的相對論，我們時常可以聽到，這個理論對於科學上的影響震驚全世界，但對於相對論這個名詞，我卻一點也不了解；在前些日子，在電視上還看到了慶祝愛因斯坦發表相對論滿100週年的點燈慶祝活動，從那時，我便對相對論感到好奇，到底是怎麼樣的一個理論，影響力這麼大；目前發達的科技，也都無法推翻這項理論，這也證實愛因斯坦令人敬佩的地方，這也是我選擇這個主題的原因。
●資料來源：
奇摩知識
http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?link=eval_...
中時電子報
http://news.pchome.com.tw/science/chinatimes/20050...
●內容：
絕對與相對：
有兩輛火車並排停在車站，其中一輛車啟動了，另一輛車上的人會以為自己的車在移動。同樣的，兩輛汽車前後停在紅綠燈前，若前面的車子向後滑，後面車上的駕駛會以為自己的車向前滑，而嚇的立刻踩煞車。同一件事，在不同車上(不同系統)的觀察者會看到不同的結果，這就是相對概念。
相對論舉世知名後，愛因斯坦卻開始後悔把他這套研究統稱為相對論。為甚麼呢？因太多一知半解的人只談論相對，而忽略了絕對。愛因斯坦相信，科學定律是絕對的，也就是說，不管在任何情況下，所得到的結果都應該一樣。
舉例來說，在等速直線行駛火車上的人向上拋一球，車上的人看到球是直線下落，可是在車外的人看到的卻是拋物線。這表示在不同系統(座標)的觀察者，會看到不同的結果，這就是相對。但兩人卻都發現球是往下落地，沒錯因為地球引力定律是絕對的，而球拋上落下所花的時間，兩人算出的值也都相同，這也是絕對的。
相對論又分為狹義相對論(特殊相對論)和廣義相對論(一般相對論)兩種：
狹義相對論-愛因斯坦於1905年所發表，他根據兩項公式(基本原理)，導出時間和空間是相對的正確觀念。又發現，對速度接近光速的物體，牛頓力學有誤差。此兩項公式是：
1. 光速恆定-在任何慣性座標系中，不論光源與觀察者是靜止或運動，光速一律不變。
*慣性座標系-在某一座標系中，不受外力的物體必保持靜止或等速直線運動，稱為慣性座標。
2. 相對性(同等性)原理-在慣性座標中，物理定律都是相同的。
依照狹義相對論，會得到許多與古典物理不同及根據常識想像不到的結果。例如以下的四個學說：
(A) 同時刻的相對性-在A系統中同時發生的事，從B系統看，卻不一定是同時發生。
(B) 長度收縮-物體運動速度愈快，其長度會愈短。
不過這種情況，在日常生活中是體驗不到的，因為它有個前提，就是物體運動速度必須接近光速才比較明顯。
(C) 時間延遲-運動中的系統速度愈快，時間會變的愈慢。不過這也須系統速度接近光速才能明顯看出時間變慢。
(D) 質能互換-E=MC2，此公式可從兩方面來看：
(1)當物質得到能量而運動時，它的質量會增加。
(2)當質量損失時，也會轉換成能量。
但狹義相對論只能涵蓋慣性座標系，至於非慣性座標系就要看廣義相對論了。
廣義相對論-愛因斯坦於1915~1916年間所發表，在真實物理世界中，慣性座標系只是理想狀況，例如重力場無所不在，而物體受重力作用會做加速度運動，因此愛氏將狹義相對論的慣性座標推廣到非慣性座標系(如：旋轉座標系，重力場中的座標系)，而寫出廣義相對論。他也從兩個基本原理出發：
1. 等效原理-置身於等加速座標系中的觀察者，無法分辨究竟是本身在加速抑或是因自己置身在重力場中，受重力而加速。
例如在外太空中(無重力)的太空站中，有部升降機以9.8m/s2的加速度上升，升降機中的人原來是在失重狀態而漂浮著，但現在卻能站在地板上而恢復重量。也就是說非重力加速度造成的重量感與真正重力造成的重量有相同的效果----等效性。
2. 廣義相對性原理-物理定律在任何座標系中都具有相同的形式。
廣義相對論涵蓋了所有座標系，主要內容是將重力場解釋成四維時空的彎曲幾何結構，而導出比牛頓重力定律更精確的重力理論。
而最重要的是它已通過數項科學驗證，如今是天體物理學與宇宙學的基本工具。
●心得：
相對論的偉大在於：
1.證明世界是多元而非單一的。
2.而這個概念也創造了更多科學的萌生。
3.運用方面雖然他是物理，但卻是任何的層次跟領域都能運用。
4.也因為他這樣的普遍性跟適用性，所以偉大
我覺得愛因斯坦之所以偉大，因為他的研究改變了人類生活，也精準預測了世界未來，即使一百年後的現代科學家，也只能不斷證實他的理論正確而無法推翻他。
有一篇報導是這樣說的：美國著名科普雜誌《科學美國人》不久前刊載一篇「天天有愛因斯坦」文章，愛因斯坦一百年前的科學新發現深深影響人類生活，過去一些重要消費產品技術都是依據他的理論發展而成。即使是廿一世紀的現在，人類的日常生活依然隨時與愛因斯坦發生關係。
基本上純粹就物理討論，相對論算是革命性理論，牛頓物理盛行了三百年，沒有人能看出哪裡需要修正，相對論推翻牛頓最基本的絶對時間、絶對空間、觀念，第一個真正改寫牛頓理論的創始者，所以震驚全世界；尤其相對論是愛因斯坦一手獨立創造，更令人覺得可怕。
至於應用於生活上就是核能發電、原子彈、全球定位系統；學術上，在天文上更是大放異彩，解釋了許多天文現象，如水星進動、太陽光偏折、重力紅位移、重力透鏡、時間延遲，最引人注意的應當是時間延遲與黑洞，創造出時間旅行的無限想像!

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