相对论,时空和引力的基本理论

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发布于2023-07-23

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相对论是关于一些时空和引力的基本理论，对于相对论的一些基本假设是相对性的原理，即物理定律与参照系的一些选择无关。狭义的相对论和广义的相对论的区别就是，前者所讨论的是匀速直线运动的主要参照系（惯系参照系）之间的物理定律，后者则推广到具有加速度的一些参照系中（非惯性系），并在等效原理的假设下，广泛的应用于引力场当中。相对论提出了时间和空间的一些相对性、四维时空、弯曲空间等概念。狭义的相对论最著名的推论就是质能公式，它可以用来计算出一种核反应过程当中所释放的大批能量，并导致了原子弹的诞生。而广义的相对论所预言的引力透镜和黑洞，也被天文观测所证实。马赫和休谟的哲学对爱因斯坦的影响也很大。马赫认为时间和空间的一些量度与物质运动有关。
相对论是建立在四维时空观上的一个主要理论，因此要想弄清相对论的一些主要内容，要先对相对论的时空观有个大体上的了解。在数学上有各种多维的空间，但到目前为止，我们所认识的一些物理世界也只是四维，即三维空间加一维时间。现代从微观物理学提到的高维空间是另一层意思，因此只有数学意义，在此不做任何的讨论。
相对论当中，时间与空间从中构成了一个完全不可分割的一个整体四维时空，它的能量与动量也同样构成了一个不可分割的整体四维动量。这就说明自然界与一些看似毫不相干的量之间可能会存在一些更深刻的联系。因此在今后论及广义相对论时我们还会看到，时空与能量的动量四矢之间也存在着极其深刻的联系。

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