4　廣義相對論簡介

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1、廣義相對論簡介同步練習(二)1、將狹義相對性原理推廣地理由是什么？2、廣義相對性原理有怎樣的意義？3、任何參考系，對于描述物理現(xiàn)象都是平權(quán)的，這就是。4、愛因斯坦從入手，研究與認識了等效原理，進而建立了研究和的廣義相對論。53、在牛頓力學中，當物體所在的參考系相對于慣性系有加速度是，我們引入了慣性力，由于它沒有施力物體，“不符合力是物體之間的相互作用”的定義，所以稱為虛構(gòu)的力。這虛構(gòu)的力的本質(zhì)是什么呢？在經(jīng)典力學和狹義相對論中是不可理解的。更不可理解的是這種虛構(gòu)的力有時可以抵消真實的力。假設(shè)在地球表面附近

2、的引力場中有一個自由下落的參考系（例如一個自由下落的升降機內(nèi)部），這一參考系中的一切物體都處于“失重”狀態(tài)，它們所受的真實的地球引力被虛構(gòu)的慣性力抵消了。再設(shè)想有一飛船在太空中，遠離任何物體。飛船在加速飛行，加速度大小恰好等于地球表面的重力加速度g。飛船中一人站在體重計上稱自己的體重，與在地球上的一樣，他首先想到：“我所乘坐的飛船現(xiàn)在正以加速度g向上加速飛行，受到向下的慣性力mg作用，這個力正好等于我的體重。”他又一想，不一定是這樣，可能是“飛船出了故障，仍然停在地球表面，體重計的讀數(shù)正是地球?qū)ξ业囊Α?/p>

3、，他運用所有的物理知識，都無法說明自己處于何中狀態(tài)。結(jié)論是：這兩種狀態(tài)是無法區(qū)分的。從上述假設(shè)的結(jié)果可以得出什么樣的結(jié)論？答案：1、將狹義相對性原理推廣地理由有兩個3第一是推廣地必要性。首先，狹義相對論認為，對于描述物理現(xiàn)象，所有地慣性系都是平權(quán)地，但是慣性系與非慣性系是不平權(quán)地。力學和電磁學地運動規(guī)律（表述它們地各個方程）只在慣性系中成立，在非慣性系中不成立，因為這些方程的形式在洛倫茲變換下是不變的，而洛倫茲變換只能在兩個慣性系間進行，不能在慣性系和非慣性系中進行。在狹義相對論中，慣性系比非慣性系優(yōu)越得

4、多。這就是說，狹義相對論認為自然界中存在一種絕對優(yōu)越得參考系——慣性系。這是經(jīng)典力學中“絕對性”概念的殘余。實際上自然界并不存在嚴格的慣性系，慣性系知識一種真實參考系的近似。其次，慣性系的定義本身存在這邏輯循環(huán)（同義反復(fù)），即用甲定義乙，又用乙定義甲。本來，慣性系定義為：不受外力作用的物體在其中做勻速直線運動或靜止，這樣的參考系叫做慣性系。而什么叫“不受外力作用”呢？回答是：在慣性系中做勻速運動或靜止的物體才不受外力。于是出現(xiàn)了邏輯循環(huán)。第二個理由是推廣的可能性。根據(jù)等效原理，慣性力場等效與引力場。這就是

5、說，非慣性系與慣性系的唯一區(qū)別僅在其中存在一個引力場。這樣，我們就可以在非慣性系中研究物理現(xiàn)象了。2、廣義相對性原理取消了慣性系的特殊地位，最終消除了經(jīng)典力學中“決定性”的殘余。3、廣義相對性原理4、非慣性系；引力本質(zhì)；時空理論5、上述假設(shè)的結(jié)果表明，在局部空間區(qū)域，不可能將虛構(gòu)的慣性力場與真實的引力場區(qū)分開來；二者的動力學效應(yīng)是完全一樣的。對于大的空間區(qū)域，一般是不存在這種等效性的。3