高中物理 第5章 相对论 第四节 广义相对论 第五节 宇宙学简介素材 粤教版选修3-4（通用）

高中物理 第5章 相对论 第四节 广义相对论 第五节 宇宙学简介素材 粤教版选修3-4（通用）

广义相对论 宇宙学简介 ‎ 课前预习 情景素材 ‎1.狭义相对论出现以后，爱因斯坦仍在思考狭义相对论无法解决的问题.万有引力与电磁力有很多相似之处，但万有引力无法纳入狭义相对论框架.另一方面，狭义相对论是惯性参考系之间的理论，为什么惯性系具有这样的特殊地位？‎ 简答：这一切都需要广义相对论来解决.‎ ‎2.晴朗夜空，数不清的星星引起了数不清的疑问：宇宙多大？无限还是有限？宇宙中的星系是怎样诞生的？等等.‎ 简答：关于这些问题，从古到今，人们都在不断地探索和研究，形成了一部不断发展着的宇宙学.‎ 知识预览 一、广义相对论 ‎1.在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理.‎ ‎2.一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理.‎ ‎3.物质的引力使光线弯曲，引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别，杆的长度与引力场有关.‎ 二、宇宙学简介 ‎1.1929年，美国天文学家哈勃通过观测发现一些星系在彼此退行和远离，这说明宇宙正在膨胀着.‎ ‎2.20世纪40年代，美籍苏联科学家伽莫夫提出了宇宙大爆炸学说.‎ ‎3.目前，科学家们已经计算出了宇宙的大小和年龄分别是1.0×1010年＜年龄＜2.5×1010年、1.0×‎1026 m＜半径＜2.0×‎1026 m.‎ ‎4.一般说来，太阳系和银河系大约起源于宇宙开始后的50亿年，而地球则产生于47亿年前.‎