爱因斯坦广义相对论和狭义相对论分别是什么??

如题所述

爱因斯坦的广义相对论是其于1916年提出的第二种相对性理论,它认为引力是由空间-时间几何的畸变引起的,进而影响时间与距离的测量。广义相对论基于一个观念:所有的科学定律对所有观察者而言必须相同,不论观察者如何运动。该理论将引力视为四维空间-时间曲率的体现,统一了狭义相对论与牛顿的万有引力定律。

广义相对论是爱因斯坦于1915年以几何语言建立的引力理论,它整合了狭义相对论与牛顿的万有引力定律,将引力描述为时空中的物质与能量所造成的弯曲,从而取代了传统关于引力是一种力的观念。狭义相对论适用于没有重力的情况,而万有引力定律适用于距离近、引力小和速度慢的场景。

广义相对论的发展在1915年后集中在解场方程、物理解释以及实验观测上。然而,场方程是一个复杂的非线性偏微分方程,很难求解。在计算机技术应用之前,只有少数解被求出,其中最著名的包括史瓦西解、Reissner-Nordström解与Kerr解。

广义相对论的观测验证包括水星的岁差现象和1919年爱丁顿在日全食期间观测到星光因太阳引力场的偏折,与理论预测完全一致。这些证据使得广义相对论得到了广泛接受。此后,更多的实验测试了广义相对论的理论,并证实了其正确性。

宇宙的膨胀是广义相对论的另一个重要发现。从1922年开始,研究者发现场方程的解表明宇宙在膨胀。起初,爱因斯坦并不相信宇宙会膨胀,因此在场方程中引入了宇宙常数以得到一个静态宇宙的解。然而,哈勃在1929年发现了宇宙膨胀的事实,这促使爱因斯坦放弃了宇宙常数,并承认这是他职业生涯中最大的错误。

最近的超新星观测显示宇宙膨胀正在加速,这使得宇宙常数再次成为可能,暗能量可能需要用宇宙常数来解释。

广义相对论的基本假设包括等效原理和广义相对性原理。等效原理指出引力与惯性力是完全等效的,而广义相对性原理说明所有非惯性系和存在引力场的惯性系在描述物理现象上是等价的。这两大假设支持质量在引力和惯性方面的等同性。

广义相对论是基于狭义相对论的,它通过明确质量的经典力学定义来理解这一等同性。质量有两种表述:引力质量和惯性质量。引力质量和惯性质量的等同性是爱因斯坦的第三假设,即等效原理。这一假设指出,一个均匀加速的惯性系可以通过引入一个均匀引力场被视为静止的。

广义相对论的主要内容包括引力是时空几何性质的表现,引力场方程描述了物质分布如何影响时空的弯曲,以及物体遵循测地线运动。引力场方程是爱因斯坦场方程,它将引力视为时空几何性质的表现。万有引力定律则被等效地表示为爱因斯坦场方程。

广义相对论在宇宙现象与科研应用方面具有重要意义。它描述了在局部惯性系内不存在引力的情况,以及在任意参考系内引力引起时空弯曲。广义相对论预言了诸如水星近日点的反常进动、光频引力红移、光线的引力偏折以及雷达回波延迟等现象,这些预言已被天文观测或实验证实。近年来,脉冲双星的观测提供了关于广义相对论预言存在的引力波的有力证据。

自广义相对论提出以来,它得到了人们的承认和赞赏,但由于牛顿引力理论对于大部分引力现象已经足够精确,广义相对论只提供了一个极小的修正,因此在实用上并未得到广泛应用。在广义相对论建立后的半个世纪里,它并未受到充分重视和发展。然而,到20世纪60年代,随着中子星的发现和3K宇宙背景辐射的发现,广义相对论的研究开始蓬勃发展,它在研究天体结构、演化以及宇宙结构和演化方面具有重要意义。

广义相对论的预测和实验验证表明了理论与实践的紧密联系。它的发展和应用对于物理研究具有重要意义,包括中子星的形成与结构、黑洞物理与探测、引力辐射理论与引力波探测、大爆炸宇宙学、量子引力以及大尺度时空的拓扑结构等问题的研究。
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广义相对论是爱因斯坦于1915年以几何语言建立的引力理论,它整合了狭义相对论与牛顿的万有引力定律,将引力描述为时空中的物质与能量所造成的弯曲,从而取代了传统关于引力是一种力的观念。狭义相对论适用于没有重力的情况,而万有引力定律适用于距离近、引力小和速度慢的场景。广义相对论的发展在1915年后...

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广义相对论的核心观念是,所有观察者,不论其运动状态如何,都必须面对相同的科学定律。它将引力解释为四维空间-时间的曲率,取代了传统引力是力的观念。狭义相对论和牛顿的万有引力定律只是广义相对论在特定情况下的特例。爱因斯坦在1907年发表的论文探讨了光在狭义相对论中的重力和加速度对其影响,奠定了...

爱因斯坦狭义相对论和广义相对论有什么区别?
狭义相对论又称特殊相对论,广义相对论又称一般相对论。狭义相对论只限于讨论惯性系情况的相对论.牛顿时空观认为空间是平直的、各向同性的和各点同性的的三维空间,时间是独立于空间的单独一维(因而也是绝对的).狭义相对论认为空间和时间并不相互独立,而是一个统一的四维时空整体,并不存在绝对的空间和时...

爱因斯坦广义相对论和狭义相对论有什么区别?
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狭义相对论和广义相对论的区别
狭义相对论主要是时间和空间的关系,就是在相对速度的参考系中的时间和空间关系。例如在相对於参考参考系的另一个以接近光速移动的参考系中的时间会相对延长,距离会相对缩短。广义相对论主要是处理引力和加速度等效的问题,牵涉到时空扭曲。2、发表时间不同 狭义相对论(SpecialTheoryofRelativity)是...

爱因斯坦提出的狭义相对论和广义相对论是什么?
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什么是狭义相对论和广义相对论
相对论:这是爱因斯坦打破牛顿定律的绝对空间与绝对时间的理论。它大概在说,任何物理定律对于以任何速度运动的观察者都是相同的。它将引力描述为时空的弯曲,并且预言了引力时间膨胀。狭义相对论:之所以称为“狭义”,是因为它没有包含引力进去。它指出,对于任何不受引力作用的惯性参照系,物理定律是不变...

狭义相对论和广义相对论到底是什么啊
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