長度量綱是什么？可以沒有單位的嗎？

見附圖，長度的基本量綱是L,基本單位是米。不可以沒有單位，沒有單位就沒有意義。

愛因斯坦相對論公式是什么？

基本的幾個： 1.相對速度公式： △v=|v1-v2|/√(1-v1v2/c^2) 兩物體速度是v1,v2，它們之間速度的差是△v,過去我們認(rèn)為△v=|v1-v2|，這個公式?jīng)Q定了，沒有物體可以超過光速。 2.相對長度公式 L=Lo* √(1-v^2/c^2) Lo是物體靜止是的長度，L是物體的運動時的長度，v是物體速度，c是光速。由此可知速度越大，物體長度越壓縮，當(dāng)物體以光速運動，物體的運動方向長度為0. 3.相對質(zhì)量公式 M=Mo/√(1-v^2/c^2) Mo是物體靜止時的質(zhì)量，M是物體的運動時的質(zhì)量，v是物體速度，c是光速。由此可知速度越大，物體質(zhì)量越大，當(dāng)物體以光速運動，物體的質(zhì)量為

什么是“暗物質(zhì)”和“暗能量”？

到目前為止，物理學(xué)家和天文學(xué)家根據(jù)觀測事實和理論推測，構(gòu)建出各種各樣的宇宙模型，其中最成功的是大爆炸宇宙模型，宇宙在加速膨脹也是公認(rèn)的事實。而暗物質(zhì)是基于現(xiàn)有引力理論的一種假想物質(zhì)，暗能量是基于現(xiàn)有宇宙模型的一種假想能量。

暗物質(zhì)和暗能量的存在能夠解釋一系列令人困擾的天文觀測現(xiàn)象，也能在現(xiàn)有理論模型下能夠很好地解釋宇宙的演化和存在，可是還沒有實驗?zāi)軌蛑苯犹綔y到暗物質(zhì)和暗能量并為它們的存在進(jìn)行決定性地描述。但是，很多新的觀測現(xiàn)象都指向同一個事實：暗物質(zhì)和暗能量是真實存在的。

一直以來，物理學(xué)對于物質(zhì)本質(zhì)的描述，朝著兩個極限不斷前進(jìn)。一個是微觀極限，現(xiàn)在已經(jīng)深入到原子核內(nèi)部；另外一個是宏觀極限，現(xiàn)在已經(jīng)擴展到整個宇宙。從微觀上講，標(biāo)準(zhǔn)模型能夠解釋到目前為止發(fā)現(xiàn)的大部分粒子，標(biāo)準(zhǔn)模型也是基于地球上的物質(zhì)、對撞機產(chǎn)生的粒子以及宇宙射線而構(gòu)建的；但是當(dāng)人類將探索的觸角伸向浩瀚無垠的宇宙的時候，發(fā)現(xiàn)了一些令人費解的現(xiàn)象。

20世紀(jì)30年代到70年代間，不少科學(xué)家在觀測不同星系時發(fā)現(xiàn)引力質(zhì)量比星系的光度質(zhì)量大的多。自此，科學(xué)家指出宇宙間存在大量看不見的物質(zhì)——如果只有可見物質(zhì)參與引力相互作用，那么從星系中心到旋臂，隨著半徑的增大，旋轉(zhuǎn)的速度會越來越低。根據(jù)天體物理的理論，這樣會導(dǎo)致星系的不穩(wěn)定。我們通過中學(xué)物理學(xué)過的引力圓周運動公式，也可以簡單地得到這一結(jié)論。

但實際觀測表明，穩(wěn)定星系旋臂的轉(zhuǎn)動速度隨著半徑增大，呈現(xiàn)出一個恒定速度，這樣才會使星系保持穩(wěn)定。而這個現(xiàn)象也說明，星系的大部分質(zhì)量并不是集中在星系中心，而是有許多看不見的“暗物質(zhì)”分布在整個星系，可見物質(zhì)只是星系質(zhì)量的一小部分。

我們知道，物理學(xué)發(fā)展至今，雖然理論物理已經(jīng)可以完全獨立發(fā)展，但理論正確與否，最終要經(jīng)過可靠實驗的檢驗，理論和實驗相輔相成。暗物質(zhì)的提出，雖然只是來源于科學(xué)家們的頭腦風(fēng)暴和數(shù)學(xué)計算，但是對于人類認(rèn)識宇宙有著重要意義。至于理論最終會得到證實還是被推翻，還是要靠具體的實驗探測來說話。

愛因斯坦的相對論到底講的是什么？一般人能不能看懂？

狹義相對論：

在狹義相對論提出以前，人們認(rèn)為時間和空間是各自獨立的絕對的存在，自伽利略時代以來這種絕對時空的觀念就開始建立，牛頓創(chuàng)立的牛頓經(jīng)典力學(xué)和經(jīng)典運動學(xué)就是在絕對時空觀的基礎(chǔ)上創(chuàng)立。

而愛因斯坦的相對論在牛頓經(jīng)典力學(xué)、麥克斯韋經(jīng)典電磁學(xué)等的基礎(chǔ)上首次提出了“四維時空”的概念，它認(rèn)為時間和空間各自都不是絕對的，而絕對的是一個它們的整體——時空。

在時空中運動的觀者可以建立“自己的”參照系，可以定義“自己的”時間和空間（即對四維時空做“3+1分解”），而不同的觀者所定義的時間和空間可以是不同的。

具體的來說，在閔氏時空中:如果一個慣性觀者（G）相對于另一個慣性觀者（G'）在做勻速運動，則他們所定義的時間（t與t'）和空間（{x,y,z}與{x',y',z'}）之間滿足洛倫茲變換。而在這一變換關(guān)系下就可以推導(dǎo)出“尺縮”、“鐘慢”等效應(yīng)，具體見狹義相對論條目。

因為愛因斯坦之前的科學(xué)家們并沒有高速運動的觀測和體驗，所以絕對時空觀在古代科技水平下無疑是真理，而愛因斯坦的狹義相對論更新了人們的世界觀，為廣義相對論的誕生奠定了堅實的基礎(chǔ)。

在愛因斯坦以前，人們廣泛的關(guān)注于麥克斯韋方程組在伽利略變換下不協(xié)變的問題，也有人（如龐加萊和洛倫茲）注意到愛因斯坦提出狹義相對論所基于的實驗（如邁克爾孫-莫雷干涉儀實驗等）。

也有人推導(dǎo)出過與愛因斯坦類似的數(shù)學(xué)表達(dá)式（如洛倫茲變換），但只有愛因斯坦將這些因素與經(jīng)典物理的時空觀結(jié)合起來提出了狹義相對論，并極大的改變了我們的時空觀。在這一點上，狹義相對論是革命性的。

廣義相對論：

在現(xiàn)有的廣義相對論的理論框架下，等效原理是可以由其他假設(shè)推出。具體來說，就是如果時空中有一觀者（G），則可在其世界線的一個鄰域內(nèi)建立的局域慣性參考系，而廣義相對性原理要求該系中的克氏符（Christoffel symbols）在觀者G的世界線上的值為零。

因而現(xiàn)代的相對論學(xué)家經(jīng)常認(rèn)為其不應(yīng)列入廣義相對論的基本假設(shè)，其中比較有代表性的如Synge就認(rèn)為：等效原理在相對論創(chuàng)立的初期起到了與以往經(jīng)典物理的橋梁的作用，它可以被稱之為“廣義相對論的接生婆”，而現(xiàn)在“在廣義相對論這個新生嬰兒誕生后把她體面地埋葬掉”。

如果說到了二十世紀(jì)初狹義相對論因為經(jīng)典物理原來固有的矛盾、大量的新實驗以及廣泛的關(guān)注而呼之欲出的話，那么廣義相對論的提出則在某種意義下是“理論走在了實驗前面”的一次實踐。

在此之前，雖然有一些后來用以支持廣義相對論的實驗現(xiàn)象（如水星軌道近日點的進(jìn)動），但是它們并不總是物理學(xué)關(guān)注的焦點。而廣義相對論的提出，在很大程度上是由于相對論理論自身發(fā)展的需要，而并非是出于有一些實驗現(xiàn)象急待有理論去解釋的現(xiàn)實需要，這在物理學(xué)的發(fā)展史上是并不多見的。

因而在相對論提出之后的一段時間內(nèi)其進(jìn)展并不是很快，直到后來天文學(xué)上的一系列觀測的出現(xiàn)，才使廣義相對論有了比較大的發(fā)展。到了當(dāng)代，在對于引力波的觀測和對于一些高密度天體的研究中，廣義相對論都成為了其理論基礎(chǔ)之一。

而另一方面，廣義相對論的提出也為人們重新認(rèn)識一些如宇宙學(xué)、時間旅行等古老的問題提供了新的工具和視角。

擴展資料：

相對論的意義：

狹義相對論和廣義相對論建立以來，已經(jīng)過去了很長時間，它經(jīng)受住了實踐和歷史的考驗，是人們普遍承認(rèn)的真理。相對論對于現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展和現(xiàn)代人類思想的發(fā)展都有巨大的影響。相對論從邏輯思想上統(tǒng)一了經(jīng)典物理學(xué)，使經(jīng)典物理學(xué)成為一個完美的科學(xué)體系。

狹義相對論在狹義相對性原理的基礎(chǔ)上統(tǒng)一了牛頓力學(xué)和麥克斯韋電動力學(xué)兩個體系，指出它們都服從狹義相對性原理，都是對洛倫茲變換協(xié)變的，牛頓力學(xué)只不過是物體在低速運動下很好的近似規(guī)律。

廣義相對論又在廣義協(xié)變的基礎(chǔ)上，通過等效原理，建立了局域慣性長與普遍參照系數(shù)之間的關(guān)系，得到了所有物理規(guī)律的廣義協(xié)變形式，并建立了廣義協(xié)變的引力理論，而牛頓引力理論只是它的一級近似。這就從根本上解決了以前物理學(xué)只限于慣性系的問題，從邏輯上得到了合理的安排。

相對論嚴(yán)格地考察了時間、空間、物質(zhì)和運動這些物理學(xué)的基本概念，給出了科學(xué)而系統(tǒng)的時空觀和物質(zhì)觀，從而使物理學(xué)在邏輯上成為完美的科學(xué)體系。

狹義相對論給出了物體在高速運動下的運動規(guī)律，并提示了質(zhì)量與能量相當(dāng)，給出了質(zhì)能關(guān)系式。這兩項成果對低速運動的宏觀物體并不明顯，但在研究微觀粒子時卻顯示了極端的重要性。

因為微觀粒子的運動速度一般都比較快，有的接近甚至達(dá)到光速，所以粒子的物理學(xué)離不開相對論。質(zhì)能關(guān)系式不僅為量子理論的建立和發(fā)展創(chuàng)造了必要的條件，而且為原子核物理學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用提供了根據(jù)。

對于愛因斯坦引入的這些全新的概念，當(dāng)時地球上大部分物理學(xué)家，其中包括相對論變換關(guān)系的奠基人洛侖茲，都覺得難以接受。甚至有人說“當(dāng)時全世界只有兩個半人懂相對論”。

舊的思想方法的障礙，使這一新的物理理論直到一代人之后才為廣大物理學(xué)家所熟悉，就連瑞典皇家科學(xué)院，1922年把諾貝爾物理學(xué)獎授予愛因斯坦時，也只是說“由于他對理論物理學(xué)的貢獻(xiàn)，更由于他發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)的定律?！睂垡蛩固沟闹Z貝爾物理學(xué)獎頒獎辭中竟然對于愛因斯坦的相對論只字未提。

（注：相對論沒有獲諾貝爾獎，一個重要原因就是還缺乏大量事實驗證。）

相對論提出者阿爾伯特-愛因斯坦：

阿爾伯特·愛因斯坦（Albert.Einstein，1879年3月14日—1955年4月18日），出生于德國符騰堡王國烏爾姆市，畢業(yè)于蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院，猶太裔物理學(xué)家。愛因斯坦1879年出生于德國烏爾姆市的一個猶太人家庭，1900年畢業(yè)于蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院，入瑞士國籍。

1905年，獲蘇黎世大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位，愛因斯坦提出光子假設(shè)，成功解釋了光電效應(yīng)，因此獲得1921年諾貝爾物理獎，1905年創(chuàng)立狹義相對論。1915年創(chuàng)立廣義相對論。1955年4月18日去世，享年76歲。

愛因斯坦為核能開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)，開創(chuàng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)新紀(jì)元，被公認(rèn)為是繼伽利略、牛頓以來最偉大的物理學(xué)家。1999年12月26日，愛因斯坦被美國《時代周刊》評選為“世紀(jì)偉人”。

參考資料來源：百度百科-相對論

百度百科-阿爾伯特-愛因斯坦

為什么說廣義相對論肯定不是終極引力理論？

在17世紀(jì)，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。根據(jù)牛頓引力理論，控制天體運動的力和讓蘋果掉到地上的力都是引力。引力無處不在，只要物體有質(zhì)量，它們之間就會產(chǎn)生引力作用。

牛頓引力理論的缺陷

雖然萬有引力定律在很多時候非常有效，它甚至還準(zhǔn)確預(yù)言了海王星的存在，但卻無法完美解釋一種天文現(xiàn)象——水星軌道近日點的反常進(jìn)動。如果以太陽為靜止參照系，無論行星轉(zhuǎn)了幾圈，我們都會認(rèn)為它們的公轉(zhuǎn)軌道一直都是重合的橢圓形。但現(xiàn)實中并非如此，尤其是對于水星來說。

由于歲差、太陽非球體以及其他行星引力攝動的影響，行星的每個公轉(zhuǎn)軌道近日點不是重合的，而是會不斷發(fā)生變化，這就是近日點進(jìn)動現(xiàn)象。近日點進(jìn)動在水星上最為明顯，觀測值為每100年進(jìn)動大約5600角秒。然而，根據(jù)牛頓引力理論，水星近日點每100年的進(jìn)動值比觀測值少了43角秒。雖然差距不大，但已經(jīng)表明萬有引力定律不是完美的引力理論，它存在缺陷。

愛因斯坦的引力理論

在創(chuàng)立狹義相對論之后，愛因斯坦發(fā)現(xiàn)引力不滿足洛倫茲協(xié)變性，無法納入相對論框架。經(jīng)過10年的努力，愛因斯坦創(chuàng)立了新的引力理論——廣義相對論。

根據(jù)廣義相對論，引力的本質(zhì)其實是物質(zhì)彎曲時空產(chǎn)生的幾何效應(yīng)。時空本身是平直的，當(dāng)有物體（或者能量）處于時空中時，時空的結(jié)構(gòu)會被彎曲。在彎曲時空中，物體會沿著測地線運動，從而讓我們觀測到引力效應(yīng)。

廣義相對論取得了前所未有的成功。這個引力理論被提出來之后，首先就完美地解釋了水星進(jìn)動問題。其次，它還預(yù)言了星光經(jīng)過太陽附近時會被偏轉(zhuǎn)的角度，結(jié)果得到了實驗的精確證實。不僅如此，廣義相對論還預(yù)言了宇宙的膨脹、黑洞、引力波、引力透鏡效應(yīng)等現(xiàn)象，它們最終也被相繼觀測到，與理論完美契合。

廣義相對論不是終極引力理論

迄今為止，廣義相對論是人類目前最好的引力理論。盡管如此，物理學(xué)家知道廣義相對論不是終極引力理論，因為它也存在缺陷。

廣義相對論存在奇點問題，無論是黑洞的中心，還是宇宙的最初時刻，都是廣義相對論無法描述的奇點狀態(tài)。這一切都因為廣義相對論無法量子化，與量子力學(xué)不兼容。

根據(jù)廣義相對論，行星、恒星和星系等宏觀天體都是以連續(xù)的方式相互作用，引力本身是一種連續(xù)作用。然而，在量子力學(xué)中，空間、物質(zhì)、能量和相互作用，這一切都是量子化的。描述宏觀和微觀的理論無法統(tǒng)一，這表明還有比廣義相對論更加終極的引力理論，它既能描述宏觀天體的運動，也能描述微觀粒子的行為。

為此，物理學(xué)家正在嘗試發(fā)展量子引力理論，目前最為成功的模型主要包括以下3種：

（1）弦理論

在弦理論中，基本粒子都不“基本”，它們其實是由更基本的一維能量弦組成。一維弦的各種振動方式表現(xiàn)出不同行為，構(gòu)成了我們所知的各種粒子。

弦理論在數(shù)學(xué)上是自洽的，它被認(rèn)為是最有希望的量子引力理論。不過，目前沒有任何實驗?zāi)軌蜃C實弦理論。因為實驗所需的能量級別太高，人類還沒有足夠強大的粒子加速器。

（2）圈量子引力理論

根據(jù)圈量子引力理論，引力是由稱為量子的“粒子”組成。但這些粒子不像光子、電子或者夸克，它們是時空本身的基礎(chǔ)。我們所感知的空間實際上是一系列量子，而我們所感知到的時間是一系列量子在演化。

（3）熵力理論

這是最近幾年才發(fā)展起來的引力理論，根據(jù)這一理論，引力在本質(zhì)上是熵力，而非基本力。物體之間全息表面的熵發(fā)生變化后，會改變系統(tǒng)的能量，引力則是熵增效應(yīng)所引起的一種統(tǒng)計學(xué)現(xiàn)象。在近似的情況下，熵力理論可以分別退化成廣義相對論和萬有引力定律。

總結(jié)

雖然廣義相對論存在缺陷，它肯定不是終極引力理論，但沒有人知道取代廣義相對論的哪個量子引力理論是正確的，或者沒有一個是正確的。目前的一個大問題是很難找到量子引力理論的實驗證據(jù)，但很難并不意味著不可能。新一代的粒子加速器被寄予了厚望，我們需要更高的能量級別來測試量子引力理論。