烟台东方银座办公楼:爱因斯坦的相对论是什么？

广义相对论概要（之一）
在狭义相对论建立后，仍然有两个问题使爱因斯坦困惑不安。首先介绍着两个问题

（1）不管是牛顿定律还是狭义相对论，都仅适用于惯性系，而自然界中又不存在严格的惯性系。
爱因斯坦认为非惯性系应该与惯性系处于同样的地位，应能同样有效的描述物理定律。目前非惯性系中定律
形式显得比惯性系中复杂，其原因在于描述定律的方式不同。如果找到了恰当的描述方式，则物理定律
对于惯性系和非惯性系将取相同形式。
（2） 狭义相对论基本思想之一是否定物质或能量以无限速度传递的可能，即否定一切超时空的相互作用
，迈克斯韦电磁场理论是符合这一观点的，而牛顿的万有引力定律却带有超距作用的烙印。爱因斯坦认为
应该用引力场方程理论来代替牛顿引力理论，应该类似于电磁场方程建立引力场方程，并从实验中探测引力
波的存在。狭义相对论是无法建立引力场方程的，这是使他困惑的第二个问题。

（一）等效原理和局部惯性系
1907年，爱因斯坦从局部惯性质量和引力质量精确相等，以及在同一引力场中一切物体都有相同加速度g（见补充①）的实验事实出发提出等效原理，着仪原理是由著名的爱因斯坦升降机来说明的。

升降机中无法区别引力和惯性力是我们能作到
（1）在非惯性系中构造引力场，可做惯性了系处理
（2）反之，可设想一非惯性系来代替引力场
（3）可以用惯性力抵消引力场

（二）时空弯曲和时空度规
首先看等效原理同狭义相对论结合起来会得到怎样的结果？假象存在两维平面上圆对称的引力场
各点强度为-w²R ，R是场点到引力中心的矢径。再设想有个大圆盘绕引力中心垂直于场平面的轴以
角速度w匀速转动，则圆盘就是个以惯性力抵消引力的惯性系。设相对引力场静止的参考系为K系，随圆盘
转动的为 K'系，两系观测者有静止长相等的单位量尺。K'系测得圆盘直径D',周长C'且C'/D'=π
K系测得直径D=D'但测周长时他认为K'用尺比自己的短（尺缩效应），即C<C',在K系中有
C/D<π
由此在K系中得出结论，由于引力场存在自己所在的两微空间不在遵从欧几里得几何关系，也就是说这个两维
空间已不是平面而是曲面。可见引力场存在造成了空间弯曲。

补充①若从狭义相对论和万有引力公式
F=d(mv)/dt
m=m0/(1-v²/c²)^1/2
E=mc²
F=-GMm/r²
出发，对于做一维运动的质点m,在引力源作用下，其加速度由
GMm/r²=d(mv)/dt=vdm/dt+mdv/dt
算得a=dv/dt=GM/r²-v/m*dm/dt
由于dm/dt≠0加速度与质量有关，与事实相悖
上面仅以两维为例。引力场总是分布在三维空间中，因此，实际发生的是三维空间的弯曲。一般线和面的弯曲很直观，因为我们站在三维空间来观察。而三维空间的弯曲就变得难以想象了。不过，正像我们可以通过计算圆的圆周率来判断面是平的还是曲的一样，我们也可对三维空间进行测量来判断空间是直的还是曲的。这里介绍一个代表空间几何特征的重要量，叫**空间度规**

为了说明空间度规的概念，这里仍以两维空间为例。在平面上两点距离在直角坐标系中为
ds²=dx²+dy²
一般将dx改写为dx¹，将dy改写为dx²,上式写为
ds²=（dx¹）²+(dx²)²=∑(i,j-1→2)g(ij)dx&supidx&supj

|1 0|
式中g(ij)=|0 1|---------------------------------------①式

在极坐标系中有
ds²=dr²+r²dφ²
对应的有
dx¹=dr dx²=dφ
|1 0 |
g(ij)=|0 r²|

在一般坐标系中： g(ij)=|g(11 ) g(12)|
|g(21) g(22)|

g(ij)称为两维空间度规张量，理论证明：若面是平坦的，则总存在一个坐标变换使g(ij)在某坐标系中
变为①式

否则就是弯曲的。不仅如此，还可以从g求出面上各点曲率κ，若κ=0则面是平的，若κ>0或κ<0则是曲
的。因此要判定n维空间是否弯曲，如不能将其放入n+1维空间观察的话，可以计算起度轨张量，然后计算
其曲率。

推广到四维时空去时，在无引力场下
dtp²=dt²-1/c²(dx²+dy²+dz²)
因为
dtp²=dt²-v²/c²dt²
可见当两事件以速度v联系时，有
dtp²=dt(1-v²/c²)^1/2
即为一事件到另一事件的固有时
显然，对于没有引力场的惯性系，它的四维时空是平坦的，其对应的度规张量
|1 0 0 0|
|0 -1/c² 0 0|
g(ij)=|0 0 -1/c² 0|
|0 0 0 -1/c²|
这种四维平坦空间叫赝欧几里得空间，但当存在引力场或是非惯性系时，时空度规将不同于上式，于是四维空间不再平坦

E=MC2
就是说
相对于高速运动的物体
时间对于他会变慢
简单点解释就是说
如果你做事情的速度比较快的话
那你就可以在更短的时间完成你要做的事情
所以 当你的速度超过光速的时候
时间就会停止 或者倒流……
就象你可以做更多的事情一样

知道一点狭义相对论旧行了
什么E=MC²之类的
广义相对论目前能完全明白的,全世界不超过7个人

E=mC2

是这样的，不过相当难哦