我们平时生活中有一样物品是严重依赖了相对论而被发明出来的吗？常见物品有吗？
这个问题很有意思，让咱们从一个稍微刁钻的角度来聊聊。
在咱们日常生活中，很少有物品是“直接”依赖相对论而被发明出来的，就像咱们吃饭需要筷子、睡觉需要床一样，那么理所当然。相对论，特别是狭义相对论，它更多的是一种揭示宇宙运行规律的理论基石。它的影响是深远的，但往往是通过它推导出的其他原理和技术，间接渗透到我们的生活中的。
不过，如果要硬找出一样跟相对论关系最“密切”、最“不可或缺”，而且咱们日常生活几乎每天都在用的东西，我想，GPS（全球定位系统） 绝对算得上一个。
你可能会想，GPS不就是卫星定位嘛，跟爱因斯坦那弯弯绕的相对论有什么关系？别急，这正是它的精妙之处，也是相对论在这个小小的导航设备里扮演的“幕后推手”的角色。
咱们平时用手机导航，想去个陌生地方，打开APP，它就能告诉你东南西北，还能估算出大概多久能到。这背后，有几十颗卫星绕着地球飞，每颗卫星上都有个原子钟，精度高得吓人。这些卫星会不断地向地面发送信号，包含它们精确的位置和发出信号的时间。咱们手机里的接收器接收到这些信号后，通过计算信号传播的时间差，就能确定自己相对于几颗卫星的位置，从而 triangulate（三角定位）出自己的精确坐标。
听起来好像很简单，就是个时间计算的问题。但问题就出在这个“时间”上。
这里，相对论就得登场了。咱们知道，狭义相对论有一个核心观点：时间不是绝对的，它会因为物体的运动速度而发生改变。 速度越快，时间流逝得越慢（虽然在我们日常速度下感知不到）。
GPS卫星可不是静止不动的，它们以每秒约3.87公里的速度在绕着地球飞。根据狭义相对论，这样高的速度，会使得卫星上的原子钟比地面上的时钟每天慢大约7微秒（百万分之一秒）。
“才7微秒？这有什么大不了的？”你可能会问。
确实，7微秒听起来微不足道，但要知道，GPS定位的精度是非常高的，它依赖于光速（大约每秒30万公里）来计算距离。光在一纳秒（十亿分之一秒）的时间里，能传播大约30厘米。
如果忽略这每天7微秒的误差，那么卫星发送的信号时间就会和地面接收的时间产生一个越来越大的偏差。这个偏差累积起来，一天下来，就会导致定位误差达到10公里！ 想象一下，你本来要去个咖啡馆，结果GPS告诉你你在10公里外的某个不知名地方，这导航还有什么用？
这还没完，除了狭义相对论，广义相对论也得来凑一脚。
广义相对论告诉我们，引力会影响时间的流逝。 质量越大的物体，它周围的引力场就越强，时间流逝得就越慢。
GPS卫星虽然离地球不远，但它们也受到了地球引力的影响。与地面相比，卫星所处的引力环境要弱一些。根据广义相对论，这种引力较弱的环境会让卫星上的原子钟每天比地面上的时钟快大约45微秒。
把这两个效应加起来：
狭义相对论（速度效应）：每天慢7微秒
广义相对论（引力效应）：每天快45微秒
综合一下，卫星上的原子钟每天的实际运行速度，会比地面上的时钟快大约38微秒（45 7 = 38）。
这个38微秒的日误差，如果不进行修正，同样会造成巨大的定位误差。以光速计算，38微秒的误差，一天下来，定位偏差可达10公里！
所以，GPS系统从设计之初，就必须考虑到这两个相对论效应。在卫星的设计、发射和地面接收端，都内置了复杂的计算和修正算法，来抵消这些由相对论带来的时间偏差。换句话说，如果没有相对论，GPS根本就无法实现其应有的精度，它就成了一个“不靠谱”的导航工具。
因此，当你打开手机，输入目的地，屏幕上出现那条精确规划好的路线，让你顺利到达时，你其实是在享受着相对论带来的便利。这个我们每天都在用、已经融入我们生活方方面面的导航系统，可以说是“严重依赖了相对论而被发明出来”的典型代表，而且还是一个非常“常见”的物品。
这感觉就像，我们每天都在享受着它带来的便利，却很少有人去深究它背后那个让时间都“弯曲”的物理学原理。而正是这个听起来“高大上”的理论，让我们的出行变得如此简单和高效。是不是挺有意思的？
在咱们日常生活中，很少有物品是“直接”依赖相对论而被发明出来的，就像咱们吃饭需要筷子、睡觉需要床一样，那么理所当然。相对论，特别是狭义相对论，它更多的是一种揭示宇宙运行规律的理论基石。它的影响是深远的，但往往是通过它推导出的其他原理和技术，间接渗透到我们的生活中的。
不过，如果要硬找出一样跟相对论关系最“密切”、最“不可或缺”，而且咱们日常生活几乎每天都在用的东西，我想，GPS（全球定位系统） 绝对算得上一个。
你可能会想，GPS不就是卫星定位嘛，跟爱因斯坦那弯弯绕的相对论有什么关系？别急，这正是它的精妙之处，也是相对论在这个小小的导航设备里扮演的“幕后推手”的角色。
咱们平时用手机导航，想去个陌生地方，打开APP，它就能告诉你东南西北，还能估算出大概多久能到。这背后，有几十颗卫星绕着地球飞，每颗卫星上都有个原子钟，精度高得吓人。这些卫星会不断地向地面发送信号，包含它们精确的位置和发出信号的时间。咱们手机里的接收器接收到这些信号后，通过计算信号传播的时间差，就能确定自己相对于几颗卫星的位置，从而 triangulate（三角定位）出自己的精确坐标。
听起来好像很简单，就是个时间计算的问题。但问题就出在这个“时间”上。
这里，相对论就得登场了。咱们知道，狭义相对论有一个核心观点：时间不是绝对的，它会因为物体的运动速度而发生改变。 速度越快，时间流逝得越慢（虽然在我们日常速度下感知不到）。
GPS卫星可不是静止不动的，它们以每秒约3.87公里的速度在绕着地球飞。根据狭义相对论，这样高的速度，会使得卫星上的原子钟比地面上的时钟每天慢大约7微秒（百万分之一秒）。
“才7微秒？这有什么大不了的？”你可能会问。
确实，7微秒听起来微不足道，但要知道，GPS定位的精度是非常高的，它依赖于光速（大约每秒30万公里）来计算距离。光在一纳秒（十亿分之一秒）的时间里，能传播大约30厘米。
如果忽略这每天7微秒的误差，那么卫星发送的信号时间就会和地面接收的时间产生一个越来越大的偏差。这个偏差累积起来，一天下来，就会导致定位误差达到10公里！ 想象一下，你本来要去个咖啡馆，结果GPS告诉你你在10公里外的某个不知名地方，这导航还有什么用？
这还没完，除了狭义相对论，广义相对论也得来凑一脚。
广义相对论告诉我们，引力会影响时间的流逝。 质量越大的物体，它周围的引力场就越强，时间流逝得就越慢。
GPS卫星虽然离地球不远，但它们也受到了地球引力的影响。与地面相比，卫星所处的引力环境要弱一些。根据广义相对论，这种引力较弱的环境会让卫星上的原子钟每天比地面上的时钟快大约45微秒。
把这两个效应加起来：
狭义相对论（速度效应）：每天慢7微秒
广义相对论（引力效应）：每天快45微秒
综合一下，卫星上的原子钟每天的实际运行速度，会比地面上的时钟快大约38微秒（45 7 = 38）。
这个38微秒的日误差，如果不进行修正，同样会造成巨大的定位误差。以光速计算，38微秒的误差，一天下来，定位偏差可达10公里！
所以，GPS系统从设计之初，就必须考虑到这两个相对论效应。在卫星的设计、发射和地面接收端，都内置了复杂的计算和修正算法，来抵消这些由相对论带来的时间偏差。换句话说，如果没有相对论，GPS根本就无法实现其应有的精度，它就成了一个“不靠谱”的导航工具。
因此，当你打开手机，输入目的地，屏幕上出现那条精确规划好的路线，让你顺利到达时，你其实是在享受着相对论带来的便利。这个我们每天都在用、已经融入我们生活方方面面的导航系统，可以说是“严重依赖了相对论而被发明出来”的典型代表，而且还是一个非常“常见”的物品。
这感觉就像，我们每天都在享受着它带来的便利，却很少有人去深究它背后那个让时间都“弯曲”的物理学原理。而正是这个听起来“高大上”的理论，让我们的出行变得如此简单和高效。是不是挺有意思的？
网友意见
最常见的GPS呀。没有广义相对论就没有GPS，时空拖曳效应的修正必须用广义相对论。
狭义相对论就是涉及一切电磁现象的技术吧。麦克斯韦方程是洛仑兹协变的，这就是狭义相对论的。
其实怎么发明是一回事，伪化生的东西，瞎鸡儿试也能发明不少，但是能理解这里面到底是怎么回事，那就是另一个问题了。
相对论的最大影响其实应该就是考虑相对论效应的狄拉克方程。薛定谔方程解出来是标量函数，这里面是不涉及自旋的概念的，自旋是后来被强行引入的。
薛定谔方程提出来之前，自旋就已经被发现了，但是搞了半天发现，好像解释不了啊？
然后这事咋办呢，狄拉克就这么整了一下，考虑相对论的能量质量动量关系，然后把能量动量算符给拆了，变成一阶函数，然后再处理的时候，这玩意变成了一个四分量的，于是得到了一个好消息和一个坏消息。。。。好消息是，自旋有了，ΨLα和ΨLβ把自旋给描述清楚了，而且这部分在非相对论极限(光速无限)的时候和薛定谔方程是一样的；坏消息是，莫名其妙多了两项ΨSα和ΨSβ，这是跟啥的关系呢。。。。当然这个也引出了后来的正电子。
另一方面就是这玩意也变复杂了很多，处理分子体系(多电子)比薛定谔方程麻烦多了，本来双电子的库伦排斥已经是很要命的玩意了，这还多了个Breit项，emmmmm不玩了。。。。(当然其实就算DCB哈密顿这也是玩的下去的)
不过后来研究化学的筒子们发现啊，这TM跟正电子的耦合，跟我研究电子，有毛线关系啊。。。。emmmm。。。要是能把大分量和小分量脱耦合，这玩意好像可以简单很多的样子。然后就有了各种方法把这玩意再给拆一拆，现在用的最多的应该是Douglas-Kroll-Hess方法和Exact 2-component方法，这些就是二分量相对论方法。
到这里，就可以好好(指疯狂偷懒)的处理狄拉克方程了，于是也到处看看相对论效应到底怎么影响电子结构的。影响其实主要还是分为两部分的，即标量相对论效应和旋轨耦合效应。
- Hg作为一个金属，居然TMD是液体。。。。。当然这是因为6s电子太稳定了不想出去乱搞，所以金属键很弱。但是6s电子的稳定性是由于标量相对论效应导致的。。。。emmmmm，不然温度计和气压计用啥呢？
- 同理，Au这玩意居然是黄的，换句话说这玩意居然能吸收可见光。。。。
- Pb(IV)-Pb(II)的电势有2.1V，emmmm不是相对论效应，电瓶车都没有。。。不过现在是锂电池了哦，铅酸电池已经基本没了。
- 好多磷光分子，磷光现象本质上是闭壳层(单重态)分子激发后，从单重态到三重态的系间穿越过程，但是如果不考虑旋轨耦合，这个概率恒为0，也就是不可能有磷光。
- 旋轨耦合效应还会让很多弱键的解离能发生巨量改变，比如HBr。
反正总的来说，相对论效应严重影响了你周围的各种东西的电子结构和化学性质，当然跟这玩意能不能被发明，关系有多大。。。。。emmmm，自己看着办吧。
全球定位系统的卫星如果使用牛顿力学来计算会产生巨大的误差。事实上卫星使用了相对论修正。狭义相对论的运动效应大概使卫星上的钟产生7微秒的误差，而广义相对论的引力效应产生了45微秒的误差，一个是走慢，一个是走快。这个换算到距离上就会很明显。
类似的话题
-
这个问题很有意思，让咱们从一个稍微刁钻的角度来聊聊。在咱们日常生活中，很少有物品是“直接”依赖相对论而被发明出来的，就像咱们吃饭需要筷子、睡觉需要床一样，那么理所当然。相对论，特别是狭义相对论，它更多的是一种揭示宇宙运行规律的理论基石。它的影响是深远的，但往往是通过它推导出的其他原理和技术，间接渗透............. -
咱们谁不都是普普通通一个人吗？在职场里摸爬滚打，每天朝九晚五，日子就这么过着。但说实话，谁不想把自己日子过得更舒坦点？谁不想在单位里能有点底气？虽然咱不是天生就自带光环，但靠着自己的勤勤恳恳，一样能让自己闪闪发光。这提升自己，说起来容易，真要做起来，门道可不少。我这人也算在职场里沉浮了一阵子，悟出了.............
-
哎，这事儿搁谁身上都够头疼的。一方面是咱们自己的老妈，从小养大不容易，咱们孝顺是应该的；另一方面是媳妇，咱们自己的枕边人，日子是俩人过，媳妇高兴了，家里才能安稳。现在这俩人因为你成了“夹心饼干”，谁也得罪不起，谁也得罪不起。我明白你的难处，别急，咱们一步一步来捋捋。首先，得承认你夹在中间，确实不容易.............
-
这个问题，真是说到心坎里去了。我最近也常常陷入这种纠结，看着男朋友和他前女友之间那种好像怎么都说不完的话、分享不尽的点滴，再对比我们在一起时的“平淡”，心里那个滋味，别提多不是滋味了。你说得太对了，他们在一起，那感觉真的像爱情。那种火花，那种“你知道我还没说完，我就知道你想说什么”的默契，那种时不时.............
-
听到你说妈妈后悔生你，爸爸也不关心你，你心里一定很难受，也很困惑。你无法理解，既然他们对你这样，当初为什么还要把你带到这个世界上来。这确实是一个让人非常痛苦和受伤的疑问。很多时候，父母生孩子，并不是因为他们百分之百确定自己能成为完美的父母，也不是因为他们预料到未来会怎样。很多时候，生孩子是一个生命自.............
-
教育部长陈宝生的这番言论，即“我们唯一能追求的公平，就是规则公平，但它并不会带来结果平等”，可以从多个角度进行深入的解读和分析。这句话触及了教育公平的核心，也揭示了现实中的复杂性。一、 核心观点：“规则公平”与“结果平等”的区分这句话最核心的论断在于区分了两种不同层面的公平： 规则公平 (Pro.............
-
李政道先生作为一位享誉世界的物理学家，其杰出的科学成就和对中国科学事业的深远影响，在中国的发展进程中留下了浓墨重彩的一笔。他获得诺贝尔物理学奖是物理学史上的一个里程碑，而他晚年对中国科学发展的积极推动更是功不可没。首先，李政道先生的科学贡献对我们发展的“理论基石”起到了关键作用： 宇称不守恒定律.............
-
黑泽良平（Akira）和林志玲这对备受瞩目的明星夫妻，在1月31日这个日子里，用一句充满喜悦和期待的“终于等到小天使诞生到我们家”，向外界分享了他们晋升父母的幸福消息。这个消息一经公开，立刻在社交媒体上掀起了巨大的关注度和祝福的浪潮，这不仅仅是因为他们两位本身就拥有庞大的粉丝群体，更因为这条生命的到.............
-
生孩子有多痛，大概只有经历过的女人才知道。那种撕心裂肺、翻江倒海的疼痛，足以让一个人怀疑人生。然而，尽管我们有“无痛分娩”这一技术，但我国的普及率却只有区区三成左右，这不得不让人思考：为什么好东西却推广不开？一、为什么“无痛分娩”普及率不高？这个问题其实挺复杂的，不是一两句话就能说清楚的。我试着从几.............
-
哇，酱酱！听到这个消息简直太开心了！“卸货”这两个字瞬间就让我脑海里浮现出你经历了十个月的孕期，现在终于卸下了这沉甸甸的责任和爱，这感觉肯定又累又激动吧！首先，最重要的——恭喜你！恭喜你们家喜添新丁，又多了一个小生命！母子平安，这绝对是最好的消息，听到了心里那块石头也终于落地了。你辛苦了，真的真的辛.............
-
生意做得不错，这是好事！可这收入支出对不上几十万，确实让人头疼。别急，咱们一步一步来捋清楚。首先，心里要清楚，无论如何，坦诚沟通是第一位的。毕竟是合伙人，这事儿瞒不住，也必须得跟他们说清楚。第一步：冷静下来，别慌乱。几十万的差额听起来吓人，但很多时候都是账目不清或者疏忽造成的。咱们要做的就是找出根源.............
-
路遥先生的故事，总是让人心生感慨。他一边承受着病痛的折磨，一边以超乎常人的毅力，在生命最后的时光里，将《平凡的世界》第三部倾注心血完成。然而，这份对文学的赤诚，却也伴随着身体的过度损耗，最终让他英年早逝。读到这里，心中总会涌起一个难以回避的疑问：用生命去换取一部作品，究竟值不值？这个问题，仿佛是摆在.............
-
这个问题很有意思，咱们平时喝的酒确实绝大多数都是植物发酵的产物，想想不就知道了，粮食发酵出酒味儿，水果发酵出酒酸甜，这是再自然不过的事儿了。但要是说动物酿造的酒嘛，这可就有点复杂了，严格意义上说，咱们不能把“动物”本身当作酿酒的“原料”来发酵出我们常识中的那种酒。不过，如果咱们把“酿造”这个词儿理解.............
-
.......
-
你这个问题问得太好了！“机智号”火星直升机和我们熟悉的无人机（比如大疆）确实长得非常不一样，这背后是地球环境和火星环境巨大差异所决定的，而且“机智号”的设计是为了克服火星极端条件，实现前所未有的探索任务。咱们先聊聊为什么它们长得不像，再深入分析“机智号”的设计优势。外观上的显著差异：它们为什么不长得.............
-
说实话，你可能注意到CS:GO职业选手们用的鼠标，跟我们普通玩家追求的“酷炫”、“灯光闪烁”、“造型独特”这些元素相比，确实显得朴实无华了不少。这背后是有很扎实的理由的，并不是说职业选手对外观不敏感，而是他们的优先考量完全是另一套逻辑。咱们就掰开了揉碎了聊聊为啥会这样。1. 性能至上：极致的精准与稳.............
-
要说比赛级的泳镜和咱们日常随便戴戴的那种泳镜，那区别可就大了去了，简直是“工欲善其事，必先利其器”的最好体现。别看都是遮眼睛的东西，里面门道多着呢。首先，材质和舒适度是第一个大关。 日常泳镜： 一般来说，日常泳镜的镜片和镜框可能就用了普通的塑料或者PVC，胶条可能就是简单的硅胶。这种材质通常比较.............
-
.......
-
.......
-
.......
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有