相對論為什麼分為廣義和狹義?兩者有什麼異同?

  • 作者:由 匿名使用者 發表于 舞蹈
  • 2022-08-26

相對論為什麼分為廣義和狹義?兩者有什麼異同?

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相對論為什麼分為廣義和狹義?兩者有什麼異同?網友24aad505 2020-10-07

狹義相對論是愛因斯坦根據邁克爾遜-莫雷實驗得到的光速各向同速推理出的光速不變原理,從而推匯出的一套慣性系裡的物理規律。

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但是狹義相對論有個毛病,就是不適用於非慣性系,也就是說引力場和非勻速運動下都不能用,這不就白折騰嗎?_(:D)∠)_我們地球就處在一個引力場裡面,引力場下不能用了不就等於地球上也不能用了嗎?那要它何用……

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因此在科學界還在為狹義相對論贊嘆折服的時候, 愛因斯坦已經著手解決狹義相對論這個致命問題了。

大約在狹義相對論釋出後的兩、三年後,愛因斯坦就已經找到了突破口,適用於非慣性系,包含引力的

廣義相對論

基本理論架構已經搭建完成,它的中心思想就是:引力是由物質能量對時空的彎曲造成的,因此不同的能量分佈導致了不同的時空彎曲。

但作為一個物理理論,愛因斯坦還要對它進行定量化,也就是建立它的數學方程。

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然而此時愛因斯坦遇到了前所未有的挑戰,由於大學時期對數學的不正確定位,他了解的數學工具在建立廣義相對論的數學形式時完全不夠用,以至於無從下手。所以他去求助他留校任教數學系的大學同學格羅斯曼,在格羅斯曼的提點下找到了建立

廣義相對論數學方程的數學工具——黎曼幾何和張量分析。

據說愛因斯坦大約花了一年的時間去學習它們,並最終在好基友格羅斯曼的幫助下建立了第一條廣義相對論方程。不過這條引力場方程並不是最終版,因為它需要依賴參照系的選擇,不符合愛因斯坦的要求,愛因斯坦想要建立的是一個不依賴於任何參照系的方程。

很快愛因斯坦就著手解決這個問題,但是此時好基友格羅斯曼已經無能為力了,

愛因斯坦後來在黎曼幾何的發源地——哥廷根大學遇上了大數學家希爾伯特,

跟希爾伯特一番交流後,愛因斯坦被打通了任督二脈,幾個月後就寫出了正確的引力場方程,而此時距離他提出等效原理髮現廣義相對論的基本理論架構已經過去了8年……

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相對論為什麼分為廣義和狹義?兩者有什麼異同?秒懂百科 2021-03-28

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