电泳工艺流程图:爱因斯坦的广义相对论与狭义相对论有什么区别

1、研究对象不同

狭义相对论主要是时间和空间的关系，就是在相对速度的参考系中的时间和空间关系。例如在相对於参考参考系的另一个以接近光速移动的参考系中的时间会相对延长，距离会相对缩短。

广义相对论主要是 处理引力和加速度等效的问题，牵涉到时空扭曲。

2、发表时间不同

狭义相对论（Special Theory of Relativity）是阿尔伯特·爱因斯坦在1905年发表的题为 《论动体的电动力学》一文中提出的区别于牛顿时空观的新的平直时空理论。

广义相对论（General Relativity） 描写物质间引力相互作用的理论。其基础有A.爱因斯坦于1915年完成，1916年正式发表。

3、使用时的背景时空不同

狭义相对论的背景时空是平直的，即四维平凡流型配以闵氏度规，其曲率张量为零，又称闵氏时空；而广义相对论的背景时空则是弯曲的，其曲率张量不为零。

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相对论的应用：

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、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。

4、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。

参考资料：百度百科-相对论

参考系区别：

狭义相对论只适用于惯性系，而广义相对论则适用于包括非惯性系在内的一切参考系。

时空背景不同：

狭义相对论它的时空背景是平直的四维时空，广义相对论它的时空背景是弯曲的黎曼时空。

爱因斯坦的狭义相对论主要讲的是惯性参考系的变换下，力学规律与电学规律的相应变换。同时，狭义相对论也把时间与空间的相互转化关系写了出来，那就是所谓的洛伦兹变换——也就是说，在一定程度上，时间可以变成空间，空间可以变成时间。

狭义相对论还给出了一个不变量，那就是一个粒子的静止质量——无论动量与能量怎么变化，静止质量是不会变的。

还有，狭义相对论给出了原子弹的原理性公式，这个是很重要的。还有就是，在狭义相对论中，距离与时间都是随着参考系变化的。最后，狭义相对论不能处理引力问题。

广义相对论是把狭义相对论与引力理论整合起来的一个重要理论。它的数学基础是微分几何。这个理论可以处理宇宙学与黑洞的问题。最近对广义相对论的实验验证是引力波。广义相对论是一个未来学科，因为在未来社会，人类可以通过广义相对论的方法来操作自己的时间，从而实现广义相对论金融。

扩展资料：

狭义相对论  是在光学和电动力学实验同经典物理学理论相“矛盾”的激励下产生的。

1905年以前已经发现一些电磁现象与经典物理概念相“抵触”，它们是：

①迈克耳孙－莫雷实验没有观测到地球相对于以太的运动，同经典物理学理论的“绝对时空”和“以太”概念产生矛盾。

②运动物体的电磁感应现象表现出相对性——是磁体运动还是导体运动其效果一样。

③电子的电荷与惯性质量之比（荷质比）随电子运动速度的增加而减小。此外，电磁规律（麦克斯韦方程组）在伽利略变换下不是不变的，即是说电磁定律不满足牛顿力学中的伽利略相对性原理。

参考资料：百度百科-相对论

一、区别：

1、狭义相对论是对牛顿时空理论的拓展，广义相对论是描写物质间引力相互作用的理论。

2、狭义相对论只适用于惯性系，它的时空背景是平直的四维时空，而广义相对论则适用于包括非惯性系在内的一切参考系，它的时空背景是弯曲的黎曼时空。

二、联系：

广义相对论是基于狭义相对论的。如果后者被证明是错误的，整个理论的大厦都将垮塌。

扩展资料：

基本原理：

1、狭义相对论的基本原理：

（1）相对性原理：一切物理定律（除引力外的力学定律、电磁学定律以及其他相互作用的动力学定律）在所有惯性系中均有效。

（2）光速不变原理：在任何惯性系中，真空光速c都相同。

2、广义相对论基本原理：

（1）广义相对论原理：惯性力场与引力场的动力学效应是局部不可分辨的。

（2）等价原理：即在一个小体积范围内的万有引力和某一加速系统中的惯性力相互等效。

参考资料：

百度百科-狭义相对论

百度百科-广义相对论

1、适用不同

狭义相对论只适用于惯性系，而广义相对论则适用于包括非惯性系在内的一切参考系。广义相对论，在局部惯性系内，不存在引力，一维时间和三维空间组成四维平坦的欧几里得空间。

2、时空背景不同

狭义相对论它的时空背景是平直的四维时空，其数学形式为闵可夫斯基几何空间。广义相对论它的时空背景是弯曲的黎曼时空。

3、发表时间不同

广义相对论描写物质间引力相互作用的理论。爱因斯坦于1915年完成，1916年正式发表。这一理论首次把引力场解释成时空的弯曲。狭义相对论是阿尔伯特·爱因斯坦在1905年发表的题为 《论动体的电动力学》一文中提出的区别于牛顿时空观的新的平直时空理论。

扩展资料：

狭义相对论产生背景

是在光学和电动力学实验同经典物理学理论相“矛盾”的激励下产生的。1905年以前已经发现一些电磁现象与经典物理概念相“抵触”。拓展牛顿理论使之能够圆满解释上述新现象成为19世纪末、20世纪初的当务之急。

使用牛顿绝对时空观来对洛伦兹变换以及所含的真空光速进行解释时却遇到了概念上的困难。这种不协调的状况预示着旧的物理观念即将向新的物理观念的转变。

爱因斯坦洞察到解决这种不协调状况的关键是同时性的定义，同时性概念没有绝对的意义。为使用光信号对钟，爱因斯坦假定了单向光速是个常数且与光源的运动无关。此外，他又把伽利略相对性原理直接推广为狭义相对性原理，由此得到了洛伦兹变换，继而建立了狭义相对论。 

参考资料：百度百科-广义相对论

参考资料：百度百科-狭义相对论

1、适用不同

狭义相对论只适用于惯性系，而广义相对论则适用于包括非惯性系在内的一切参考系。

2、时空背景不同

狭义相对论它的时空背景是平直的四维时空，广义相对论它的时空背景是弯曲的黎曼时空。

3、发表时间不同

广义相对论描写物质间引力相互作用的理论。爱因斯坦于1915年完成，1916年正式发表。这一理论首次把引力场解释成时空的弯曲。

狭义相对论是阿尔伯特·爱因斯坦在1905年发表的题为 《论动体的电动力学》一文中提出的区别于牛顿时空观的新的平直时空理论。

狭义相对论预言了牛顿经典物理学所没有的一些新效应（相对论效应），如时间膨胀 、长度收缩、横向多普勒效应、质速关系、质能关系等。

狭义相对论已经成为现代物理理论的基础之一：一切微观物理理论（如基本粒子理论）和宏观引力理论（如广义相对论）都满足狭义相对论的要求。这些相对论性的动力学理论已经被许多高精度实验所证实。

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应用

广义相对论由于它被令人惊叹地证实以及其理论上的优美，很快得到人们的承认和赞赏。

然而由于牛顿引力理论对于绝大部分引力现象已经足够精确，广义相对论只提供了一个极小的修正，人们在实用上并不需要它，因此，广义相对论建立以后的半个世纪，并没有受到充分重视，也没有得到迅速发展。

到20世纪60年代，情况发生变化，发现强引力天体（中子星）和3K宇宙背景辐射，使广义相对论的研究蓬勃发展起来。广义相对论对于研究天体结构和演化以及宇宙的结构和演化具有重要意义。

中子星的形成和结构、黑洞物理和黑洞探测、引力辐射理论和引力波探测、大爆炸宇宙学、量子引力以及大尺度时空的拓扑结构等问题的研究正在深入，广义相对论成为物理研究的重要理论基础。

参考资料：

百度百科-广义相对论

百度百科-狭义相对论