愛因斯坦的廣義相對論到底是什麼?

我們都知道愛因斯坦的相對論以及一眾物理學家創立的量子力學是現在人們認知宏觀宇宙、微觀世界的工具,是物理學中的兩座雄偉的大廈,目前人們在做的工作就是讓這座大廈儘可能的堅固美觀一些。

愛因斯坦的廣義相對論到底是什麼?

1905年,這一年是愛因斯坦的奇蹟年,在這一年中愛因斯坦發表了光量子假說,解決了光電效應的問題,後來也因此獲得了諾貝爾獎,提出了狹義相對論,糾正了之前延續一百多年牛頓時代的觀點,廢除了絕對時空,建立了不同於牛頓時空觀的新的平直時空理論。

但狹義之所以狹義是因為只適用於慣性參考系,在慣性參考系的定義上,科學家又遇到了難題,怎麼去定義慣性參考系呢?

愛因斯坦的廣義相對論到底是什麼?

我們知道,一個物體不受外力保持靜止或勻速直線運動狀態不變的參考系是慣性參考系,又遇到難題了,怎麼去定義不受外力呢?即一個物體保持靜止或勻速直線運動狀態不變時,這個物體不受外力,這就陷入到了邏輯的死循環之中。

愛因斯坦比較果斷,直接將慣性系從狹義相對論中踢走,基於等效原理,建立了適用於任何參考系的廣義相對論,將引力納入進來,廣義相對論認為引力並不是牛頓力學上解釋的吸引力,引力不是力,引力只是物質彎曲時空產生的幾何效應而已。

愛因斯坦的廣義相對論到底是什麼?

由愛因斯坦的廣義相對論,人們直接推導出了大量的物質聚集於一個點上那就是黑洞,同時廣義相對論還預言了引力透鏡、光譜線的引力紅移、引力波等,也已相繼被科學觀測所證實。

愛因斯坦直到現在依然是對的。

廣義相對論中最重要的原理就是等效原理,直接關係到了將狹義相對論推廣到所有參考系中,等效原理即:慣性質量等於引力質量(本來是呈正比的,但後來加了一個係數,就直接可以等於了)。

愛因斯坦的廣義相對論到底是什麼?

什麼是慣性質量?我們在平地上推動一輛空車與一輛載貨車,我們施加一樣的力,顯然空車獲得的加速度比載貨車大,這就表明物體獲得加速度的大小不僅與施加的力有關還與其某種特性有關,這個特性就是慣性質量,載貨車獲得的加速度小,這是因為載貨車的慣性質量大,施加同樣的力不容易改變它原有的狀態。空車獲得的加速度大,這是因為它的慣性質量小,因此施加同樣的力很容易就改變了空車的運動狀態,這是慣性質量。

而引力質量是,我們平時用天平稱得的質量就是引力質量,比如我們手中拿著一個鐵球,考慮到他們兩者之間的作用力時,考慮的是引力質量。

愛因斯坦的廣義相對論到底是什麼?

個人淺見,歡迎評論!


分享到:


相關文章: