什么是引力的度规场理论
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/25 10:30:07
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什么是引力的度规场理论
什么是引力的度规场理论
什么是引力的度规场理论
广义相对论的探索
狭义相对论建立后,爱因斯坦并不感到满足,力图把相对性原理的适用范围推广到非惯性系.他从伽利略发现的引力场中一切物体都具有同一加速度这一古老实验事实找到了突破口,于1907年提出了等效原理.在这一年,他的大学老师、著名几何学家闵可夫斯基提出了狭义相对论的四维空间表示形式,为相对论进一步发展提供了有用的数学工具,可惜爱因斯坦当时并没有认识到它的价值.
等效原理的发现,爱因斯坦认为是他一生最愉快的思索,但以后的工作却十分艰苦,并且走了很大的弯路.1911年,他分析了刚性转动圆盘,意识到引力场中欧氏几何并不严格有效.同时还发现洛伦茨变化不是普适的,等效原理只对无限小区域有效…….这时的爱因斯坦已经有了广义相对论的思想,但他还缺乏建立它所必需的数学基础.
1912年 ,爱因斯坦回到苏黎世母校工作.在他的同班同学、母校任数学教授的格罗斯曼帮助下,他在黎曼几何和张量分析中找到了建立广义相对论的数学工具.经过一年的奋力合作,他们于1913年发表了重要论文《广义相对论纲要和引力理论》,提出了引力的度规场理论.这是首次把引力和度规结合起来,使黎曼几何获得实在的物理意义.
不过他们当时得到的引力场方程只对线性变换是协变的,还不具有广义相对论原理所要求的任意坐标变换下的协变性.这是由于爱因斯坦当时不熟悉张量运算,错误的认为,只要坚持守恒定律,就必须限制坐标系的选择,为了维护因果性,不得不放弃普遍协变的要求.