在上一篇文章中，阿怪為大家比較詳細(xì)的解釋了什么是狹義相對(duì)論，讀完之后相信有的朋友會(huì)有這樣的疑問：狹義相對(duì)論講的都是理想狀態(tài)下慣性參考系中發(fā)生的事，但是現(xiàn)實(shí)生活中，幾乎是找不到這樣的場(chǎng)景的，那這個(gè)理論的現(xiàn)實(shí)意義是否有待商榷呢？的確如此，為了讓相對(duì)論能更廣泛的解釋普遍現(xiàn)象，愛因斯坦花了10年的時(shí)間把非慣性系考慮在內(nèi)，提出了適合一切參考系的“廣義相對(duì)論”，今天阿怪就為大家詳細(xì)介紹這個(gè)理論。

廣義相對(duì)論

• “廣義”對(duì)應(yīng)于“所有參考系”（主要是非慣性參考系，即參考系本身存在加速度）。

• 廣義相對(duì)論研究不同參考系中的時(shí)空關(guān)系，以及質(zhì)量對(duì)時(shí)空的影響。

• 廣義相對(duì)論的兩個(gè)假設(shè)前提：

1. 廣義相對(duì)性原理

   ：物理定律的形式在一切參考系都是不變的。該定理是狹義相對(duì)性原理的推廣，從此相對(duì)論不再與萬(wàn)有引力平行。

2. 等效原理

   ：分為弱等效原理和強(qiáng)等效原理，弱等效原理認(rèn)為慣性力場(chǎng)與引力場(chǎng)的

   動(dòng)力學(xué)效應(yīng)

   是

   局部不可分辨

   （即等效）的。強(qiáng)等效原理則將“動(dòng)力學(xué)效應(yīng)”提升到“任何物理效應(yīng)”。需強(qiáng)調(diào)，無(wú)論強(qiáng)、弱等效原理僅對(duì)局部慣性系成立，對(duì)非局部慣性系（如整個(gè)宇宙）等效原理不一定成立。

關(guān)于光速不變：廣義相對(duì)論繼承了狹義相對(duì)論中“光速不變”的基本假設(shè)，但把其適用范圍縮小到只限于所涉及的時(shí)空附近的局部區(qū)域；這是因?yàn)閷?duì)于廣義相對(duì)論，“在全時(shí)空中，不存在慣性參照系，狹義相對(duì)論不成立；而在局部時(shí)空中，狹義相對(duì)論近似成立，且可近似地存在慣性參照系?！?/div>

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如何把萬(wàn)有引力納入到相對(duì)論中

等效原理

有過蹦極或者跳傘經(jīng)歷的朋友對(duì)于“失重”應(yīng)該不陌生，愛因斯坦就是在思考失重時(shí)突然想到：如果一個(gè)人在電梯里自由加速下落（非慣性系），那么他是感受不到重力的，就像跟電梯一起懸浮在太空里（慣性系）一樣。電梯自由下落是萬(wàn)有引力導(dǎo)致的，他在電梯里卻不能發(fā)現(xiàn)自己是在下落還是懸浮在太空中。這個(gè)場(chǎng)景剛好把狹義相對(duì)論無(wú)法處理的兩個(gè)東西（引力和加速度）都包含進(jìn)來了，而且，他們似乎是具有相同效果的。最后，愛因斯坦經(jīng)過一番的思考之后，大膽的提出了一個(gè)假設(shè)：局部引力場(chǎng)中自由加速下落的非慣性系與無(wú)引力場(chǎng)的慣性系不可區(qū)分（即是兩種參考系等效）。

利用等效原理就可以把具有引力的非慣性系轉(zhuǎn)換成不受引力影響的慣性系，凡是有引力的地方就給它一個(gè)等效的加速度參考系將引力消除，然后剩下的事情用狹義相對(duì)論處理。例如上圖，右邊地面上的人水平丟出一個(gè)小球，就等同于左邊在加速向上飛行的火箭（加速度等于重力加速度）中的人水平丟出一個(gè)小球，小球在這兩個(gè)參考系中的運(yùn)動(dòng)情況完全一樣。于是，愛因斯坦利用這種思想，終于把萬(wàn)有引力納入到了相對(duì)論中。