简单解释爱因斯坦广义的相对论

简单解释爱因斯坦广义的相对论
简单解释爱因斯坦广义的相对论

简单解释爱因斯坦广义的相对论
广义相对论
尽管相对论与电磁理论的有关定律结合得非常完美,但它与牛顿的重力定律不相容.牛顿的重力理论表明,如果你改变空间的物质分布,整个宇宙中重力场的改变是同时发生的,这不但意味着你可以发送比光速传播更快的信号（这是为相对论所不容的）,而且需要绝对或普适的时间概念,这又是为相对论所抛弃的.1911年,爱因斯坦深入思考这个问题.爱因斯坦意识到加速与重力场的密切关系,在密封厢中的人,无法区分他自己对地板的压力是由于他处在地球的重力场中的结果,还是由于在无引力空间中他被火箭加速所造成的.于是他提出了引力与加速度等效原理.并用黎曼几何处理弯曲四维空间,创立了广义相对论.
1915年爱因斯坦把狭义相对论原理推广到更一般的情况,即非惯性系中,建立了广义相对论.
1.等效原理——非惯性系与一个引力场等效.
所有的实验结果都得出同一结论：惯性质量等于引力质量.
牛顿自己意识到这种质量的等同性是由某种他的理论不能够解释的原因引起的.但他认为这一结果是一种简单的巧合.与此相反,引力质量和惯性质量的等同性是爱因斯坦论据中的第三假设.
爱因斯坦一直在寻找“引力质量与惯性质量相等”的解释.他认为：如果一个惯性系相对于一个伽利略系被均匀地加速,那么我们就可以通过引入相对于它的一个均匀引力场而认为它（该惯性系）是静止的.日常经验验证了这一等同性：两个物体（一轻一重）会以相同的速度“下落”.然而重的物体受到的地球引力比轻的大.那么为什么它不会“落”得更快呢?因为它对加速度的抵抗更强.结果是,引力场中物体的加速度与其质量无关.伽利略是第一个注意到此现象的人.引力场中所有的物体“以同一速度下落”是（经典力学中）惯性质量和引力质量等同的结果.
2.广义相对论原理——自然法则（物理学基本规律）在所有的系中都是相同的.
这是爱因斯坦的第四假设,是其第一假设的推广.不可否认,宣称所有系中的自然规律都是相同的比称只有在伽利略系中自然规律相同听起来更“自然”.
3.广义相对论的描述
1912年爱因斯坦意识到如果真实几何中引入一些调整,重力与加速的等价关系就可以成立.爱因斯坦想象,如果三维空间加上第四维的时间所形成的空间－时间实体是弯曲的,那结果是怎样的呢?他的思想是,质量和能量将会造成时空的弯曲,这在某些方面或许已经被证明.像行星和苹果,物体将趋向直线运动,但是,他们的径迹看起来会被重力场弯曲,因为时空被重力场弯曲了.
1913年在他的朋友马歇尔·格卢斯曼的帮助下,爱因斯坦学习弯曲空间及表面的理论,即黎曼几何.这些抽象的理论,在玻恩哈德·黎曼将它们发展起来时,从未想到与真实世界会有联系.我们所认识的重力,只是时空是弯曲的事实的一种表述.
广义相对论提出了三个可检验的预言.第一个是水星的近日点的摄动,该现象指出,轨道上运动的行星在绕太阳运行时,每完成一个周期并非精确返回到空间的原来位置,而是稍稍有些前移.这一事实早在19世纪中叶就已发现,但经典的牛顿天体力学无法对摄动现象做出满意的解释.第二个预言是,光线在引力场中将发生偏转.按照这个说法,星光在经过太阳附近时,将受到太阳引力的影响而偏折.结果是恒星的机位会有一个变化.观测这一现象只有发生日全蚀时才能进行,否则太阳的强烈光线使地面上根本观测不到太阳附近的恒星光线（瑞士天文学家M．施瓦兹柴尔德对这个现象做了详细的定量描述）.第三个预言通常被称为谱线“红移”,即恒星辐射总是背离我们而去.

广义相对论是爱因斯坦的宇宙论.

1.在狭义相对论的基础上，提出了越空间弯曲的现象。你可以想像不仅人被吸了，空间也弯了。
2，根据上面一条，可以得出越靠近地面时间过的月慢。这个详细较复杂，你可以看看狭义相对论证明。
3，再根据上面结论，得出了黑洞的基本模型。因为黑洞质量巨大，引力巨大，所以空间无限弯曲，所以时间等同于静止。
4，得到了E=MC2的公式。发现了任何物体都潜藏巨大能量。
5，得到了宇宙在...

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1.在狭义相对论的基础上，提出了越空间弯曲的现象。你可以想像不仅人被吸了，空间也弯了。
2，根据上面一条，可以得出越靠近地面时间过的月慢。这个详细较复杂，你可以看看狭义相对论证明。
3，再根据上面结论，得出了黑洞的基本模型。因为黑洞质量巨大，引力巨大，所以空间无限弯曲，所以时间等同于静止。
4，得到了E=MC2的公式。发现了任何物体都潜藏巨大能量。
5，得到了宇宙在不断运动的结论。宇宙膨胀的早期思想雏形。（只不过爱因斯坦本人不相信而特意编出令一个常数抵消，事实上宇宙就是在膨胀。）

收起

任何物理定律在任何参考系中都取相同的形式。