广义相对论解释了什么 广义相对论和狭义相对论简单解释

网友提问:

广义相对论如何解释清楚?

优质回答:

这个问问题的存在这个时空间时间的定义意含观识于自然选择对错法则的存在与对比广义意含观识出于自然的存在于自然的存在的认识作主要素于对错,也与自然人的本身传承于思维的存在作主要素于对错法则的存在,是烈酒的基因恶鱼庄的传,教主分三的猪大防以上奇怪,请你代名……697输出不够如能告诉你阅读答案请你代名……697输出传承于思维下降的……,

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鉴于网络上如此多的人对狭义和广义相对论存在困惑和误解,最近正在规划一个专栏《深层解读狭义和广义相对论》,大概还有一周左右就可以上线了,请留意我头条专栏!

这里先简单说一下什么是广义相对论!

广义相对论基于两个基本假设:

1.等效原理。引力场质量和惯性质量等效,也就是无法区分到底是哪一个(局部)。什么意思?举个例子就明白了。我们站在地球上受到引力,就相当于时刻受到9.8的加速度,如果你站在一个以9.8的加速度飞行的飞行器里,飞行器又是密闭的,你就无法区分是在地球上还是在飞行器里,两者是等效的!

再比如,如果坐电梯时突然出故障,电梯自由落体,你的感觉与在太空中失重的感觉是一样的,等效的。只不过恐惧无法让你去感受这种等效性,因为你知道电梯出故障了!

2.广义相对性原理。所有物理定律在所有的参照系内都是相同的,这个原理是建立在等效原理的基础上!如果你对狭义相对论有所了解,会知道狭义相对论也有一个相对性原理,不过那里是“惯性参照系”(没有力的作用),而广义相对论是所有参照系,可以看出,广义相对论是把引力作用等效了惯性作用!

广义相对论的核心思想是时空弯曲,引力作用只是表象,是时空弯曲的表现形式而已,而时空弯曲是引力的本质!

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不同观察系统的时间,流逝速度是不一样的,这个是狭义相对论的重要推论。

狭义相对论由光速不变原理和相对性原理构建,其中光速不变原理原理是迈克尔逊莫雷实验测定的结果,速度越快时间流逝的速度越慢是已经被观测证实了。

但是狭义相对论有一个很大的问题,就是只能在惯性参考系用,如果物体运动状态发生改变,就不适用了。爱因斯坦在创立了狭义相对论后,用了整整十年时间,来思考引力和加速度问题,最终通过广义坐标不变原理和等效原理,把引力这个变量引入到相对论体系中,构成了广义相对论。在等效原理中,引力是非必要的,等式两边引力可以被消减。

等效原理,就是说引力和惯性力是等效的,那么加速度和引力也是等效的(惯性力和引力在广义相对论中都可以看成时空弯曲)。通过等效原理,我们可以推导出:越大的加速度,就会使有质量的物体受到越大的重力(引力),那么达不到光速就是因为我们在那之前会受到无穷大阻力,也同样可以推导出,接近光速的超快速度会使时间变慢,在大引力场中就同样会使时间变慢,以至于在黑洞中时间停止。

题主的问题的答案,其实就是等效原理推论出来的,速度和惯性力是等效的: 一个高速运动的物体,可以看成他受到了更大的惯性力(或引力),所以它有更大的质量,而高速运动时参考系时间变慢(狭相推论)。所以反过来看,一个大质量物体相当于一个高速运动的物体,而大质量物体相当于周围有大引力场,引力场导致时间变慢。

包括速度越快质量越大、速度越快引力越大、速度越快时间越慢、质量越大时间越慢、质量越大引力越大、引力越大时间越慢,这些推论都是等效的,其实是一个问题。

另外,时间变慢这个是相对于观察者来说的,在引力场内,你拿起一杯咖啡一饮而尽,你的主观感受一共用了5秒钟,但是在观察者看来,你的动作可能用了一年时间~~~这就是相对性原理。

相对论推论很多,很多都是让人匪夷所思的,超越人类直观感受,所以相对论是人类思维的巨大进步。爱因斯坦能想明白这个,真是神人。

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广义相对论(General Relativity)

是描写物质间引力相互作用的理论。是由爱因斯坦于1915年完成,1916年正式发表。这一理论首次把引力场解释成时空的弯曲。

广义相对论的两个基本原理

1.是等效原理:惯性力场与引力场的动力学效应是局部不可分辨的;

2.是广义相对性原理:所有的物理定律在任何参考系中都取相同的形式。根据等效原理,惯性质量和引力质量是等效的,比如你站在一个空虚空间里的升降机内,没有引力,你自由漂浮;当升降机做匀加速运动时,你突然觉得升降机的一端是地板。可是,你无法判断你是在做匀加速运动,还是处在一个均匀的引力场中。

*黑洞

爱因斯坦的广义相对论理论在天体物理学中有着非常重要的应用:它直接推导出某些大质量恒星会终结为一个黑洞——时空中的某些区域发生极度的扭曲以至于连光都无法逸出;能够形成黑洞的恒星最小质量称为奥本海默极限。

*引力波

广义相对论还预言了引力波的存在(爱因斯坦于1918年写的论文《论引力波》),现已被直接观测所证实。此外,广义相对论还是现代宇宙学的膨胀宇宙模型的理论基础。

*狭义相对论

狭义相对论只适用于惯性系,它的时空背景是平直的四维时空,而广义相对论则适用于包括非惯性系在内的一切参考系,它的时空背景是弯曲的黎曼时空。

*万有引力

广义相对论是一种关于万有引力本质的理论。爱因斯坦曾经一度试图把万有引力定律纳入相对论的框架,几经失败后,他终于认识到,狭义相对论容纳不了万有引力定律。于是,他将狭义相对性原理推广到广义相对性,又利用在局部惯性系中万有引力与惯性力等效的原理,建立了用弯曲时空的黎曼几何描述引力的广义相对论理论。

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谢谢您的邀请!关于“广义相对论如何解释清楚?”这一议题很有趣味性和哲学思辨性,不过“如何解释清楚”之难度较大!

从某种意义上讲,爱因斯坦的广义相对论在人类哲学领域广为运用,不过其的发现要晚的多。其实,最早认知于此的当属中国古代的“阴阳二分法”,在中国先古人哪里认为万物世界均是阴与阳相对的客观存在,比如,有白天(阳)就相对存在夜间(阴),有公(阳)便有母(阴)的相对存在,如此种种,不一而足,表明万物世界的任何事物都不是孤立的。后来的黑格尔发现了“辩证法”,实质上也是中国先古人“阴阳二分法”的延伸,毕竟万物世界的任何事物均不能偏面强调,物质方面如此,精神方面也如此,总归事物夲身是两个面,既有阳面便客观也存在其阴面,至少一张纸币还存在两个面嘛!因此,辩证法的意义在于全面看问题,旨在克服偏面之见。

而爱因斯坦的广义“相对论”或者说狭义“相对论”均是上述的延伸,故在人类哲学领域多以“二分法相对辩证法”论述,毕竟任何事物均不是孤立的而则是相对存在的嘛!

至于能不能清楚“二分法相对辩证法”,很显然因人而异,完全取决于对客观事实的个人理解罢了!

呵呵!这只代表个人的一种粗浅看法而已,至于有否参考价值就不敢妄论了!

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