广义相对论简介之一：广义相对论的基本原理

大大学物理的层次上介绍广义相对论的等效原理和广义相对性原理，讨论局域惯性系，时空弯曲和引力几何化。     

对广义相对论更精确的实验检验

1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论．10年后，他又基于等效原理建立了广义相对论，认为时、空性质决定于物质的分布．爱因斯坦根据广义相对论解释了天文学中长期未解决的一些问题：如水星近日点进动的剩余量，并预言了日全食时星光在太阳引力场中的偏转以及引力场中的光谱线向红端移动．这些预见在爱因斯坦逝世(1955年4月18日)以前就已为天文观测所证实．     

广义相对论中的等效原理与时空观

等效原理是广义相对论建立的基本思想实验原理, 它指出引力场和加速度的效应等价. 在等效原理中 有弱等效原理和强等效原理两个层次, 弱等效原理和强等效原理之间存在一定的联系. 以等效原理为基础将有助于 理解爱因斯坦的时空观     

小谈广义相对论--"从低速到高速"之五

我们已介绍过狭义相对论；在那里爱因斯坦把牛顿的相对性原理推广到包括电磁现象，但还是指惯性系说的；各个参考系是相对做匀速运动的惯性参考系．对加速参考系又该如何呢？爱因斯坦在马赫思想的影响下提出：物理规律对所有参考系，不管是惯性系还是加速系，都应该是一样的．这个进一步推广了的相对性原理叫“广义相对性原理”．它是爱因斯坦广义相对论的一个基本原理．     

相对论问答录之一

<正>问题一、狭义相对论建立在哪两条公理的基础之上?狭义相对论建立在"相对性原理"和"光速不变原理"这两条公理的基础之上。相对性原理是说,物理规律在所有惯性系中都相同。需要强调,这里所说的相对性原理已经是伽利略相对性原理的推广。伽利略相对性原理只针对     

相对性原理及其对自然界定律的协变性要求--机械能守恒定律协变性疑难的解答

阐明狭义相对性原理的准确含义,批出它并不要求自然界每条定律都单独协变,但要求每条定律至少属于一个协变集合,给出最小协变集的求法。表明机械能守恒定律满足狭义相对性原理及其对自然界定律的协变性要求,还指出一切社会科学定律也都满足狭义相对性原理。     

马赫原理与广义相对论的建立

本文根据史料分析得出结论：马赫原理对广义相对论的建立有一定的启发和促进作用，是爱因斯坦提出广义相对性原理的重要认识论根据。     

Beltrami-de Sitter时空和de Sitter不变的狭义相对论

分析了在相对论体系中狭义相对性原理和宇宙学原理之间的关系以及Beltrami-de Sitter -陆启铿疑难.指出可以把狭义相对性原理推广到非零常曲率时空，在具有Beltrami度规 的de Sitter/反de Sitter时空中建立狭义相对论的运动学和粒子动力学. 在这类狭义相对 论中,相对于Beltrami坐标同时性，Beltrami坐标系就是惯性坐标系，相应的观测者为惯 性观测者; 对于自由粒子和光讯号, 惯性定律成立;可以定义可观测量,它们不但守恒而且还 满足推广的爱因斯坦关系.除了Beltrami坐标时同时性之外，对于共动观测, 还可以取固 有时同时性;此时，Beltrami度规成为Robertson-Walker型的度规，其3维空间是闭的,对 于平坦的偏离为宇宙学常数的量级.这表明,在这类狭义相对论中,相对性原理与“完美”宇 宙学原理之间存在内在联系,并不存在那些问题.进而,基于最新观测事实，重述了Mach原 理；指出对于Beltrami-de Sitter/反de Sitter时空，宇宙学常数恰恰给出惯性运动的起 源. 关键词： 狭义相对性原理 宇宙学原理 de Sitter不变的狭义相对论 Beltrami-de Sitter时空 同时性 Mach原理     

广义相对论简介--工科大学物理课讲授广义相对论的一种方案

用普通物理语言简介广义相对论的基本观点,等效原理,时间和空间,对一种引力场－史瓦西场中的固有时和真实距离进行了计算。     

广义相对论的实验验证

 自1687年《自然哲学的数学原理》问世以来,牛顿力学取得了很大的成功与发展。很少有理论能和万有引力定律的预言的准确性相比拟。但即使如此,牛顿的理论也不是十分完善的。一个例子是水星的近日点的进动。水星轨道长轴的方向在空间不是固定的,在一世纪内会转动5601秒弧度。用牛顿理论计算出所有行星对它的影响后,还差43秒弧度与观测不符,另外,牛顿引力理论有一个很严重的缺陷,就是它认为引力的传播不需要时间。例如,如果太阳表面某处突然爆发日珥(喷出明亮的气团),按牛顿理论,其引力变化在地球上即时即可发现,这一点直接违反了狭义相对论.     

再谈洛伦兹变换的推导

评论了仅仅依据光速不变假设和相对性原理推导洛伦兹变换公式的方法.     

爱因斯坦和广义相对论

爱因斯坦的狭义相对论确立他为史上最伟大的物理学家之一,但爱因斯坦并不因此而满足,他知道此理论还欠缺一部分,所以在往后的10年间倾全力思考更一般性的相对论,以便将狭义相对论所忽略的加速度问题一并考虑在内。     

广义相对论的几个问题

介绍了爱因斯坦如何建立广义相对论,以及人们应该如何理解这一关于时间、空间和引力的理论.     

浅谈广义相对论的创立之二 广义相对性原理的确立

简述了广义相对性原理确立的历程、马赫思想的影响、广义相对性原理由一般表述发展到严格表述的过程,介绍了高斯坐标及其在引力场中的应用,说明了度规系数gμν是描述引力场的基本张量.     

力和电场强度叠加原理的相对论分析

本文用狭义相对论分别分析了力和电场强度的叠加原理。     

浅谈广义相对论的创立之一 等效原理的发现与应用

简述了惯性质量同引力质量相等的经典实验;介绍了爱因斯坦发现等效原理的思路历程;说明了等效原理在分析引力场中时间延缓,星光谱线的引力红移和光线偏转等问题上的应用.     

广义相对论浅释（1）

本文用通俗的方法介绍了广义相对论的基本思想,并得到了史瓦西场时空弯曲的规律及质点在史瓦西场中自由运动的规律,从而解决了引力红移,Ｃｓ原子种钟环地球飞行后与地面上Ｃｓ原子种的时差,行星进动,光子经过太阳表面时的偏转角,雷达回波延迟等问题。     

月球尘埃影响对广义相对论的验证

在《对广义相对论更精确的实验检验》[2]一文中叙述了科学家们用发射激光到安置在月亮上的5个反射器来验证等效原理从而间接检验广义相对论的阿波罗(Apollo)测月计划.在此实验中,微弱的光线是一个问题.     

狭义相对论中的质量、能量与对称性

爱因斯坦狭义相对论引起物理学基本原理和基本概念的巨大变革。如果要列举除了相对性原理和光速不变原理之外最重要的变革,同时性的相对性、关于质量与能量的概念及其内在联系,应是首选。     

广义相对论及其实验证明

 爱因斯坦1905年提出的狭义相对论(平直时空理论)用狭义相对性原理代替伽利略相对性原理,即所有动力学方程式都要在洛伦兹坐标变换下保持形式不变。