[理學]x4第四講廣義相對論簡介(已修改)
2025-01-31 14:43 本頁面
【正文】 1 公共選修課 現(xiàn)代物理概論 第四講 廣義相對論簡介 3 4 廣義相對論簡介 愛因斯坦的思考 非慣性系與慣性系 平權 ? 時空與物質 有關 ? 突破 (對慣性和引力的思考 ) 在引力場中，一個自由降落的參考系中， 人們無法感覺引力的存在！ g 引力場中 5 1 廣義相對論的基本原理 一、等效原理 慣性質量與引力質量 ? ? ? ?gmrfrg???? ? ? ?rgmrf g ?? ? ? ? ? ?ramrf II ?? ? gmf?ga ?? ?實驗表明 m mg I?定義 稱 該場點的引力強度 r?M引力場 奇跡 6 慣性力與引力 自由空間加速電梯 引力場中靜止的電梯 gmg愛因斯坦假想實驗一 比較 ga ?考察 相對觀察者靜止的物體的運動 gmI運動規(guī)律相同 但各自分析的原因不同 慣性力 引力 gI mm ?慣性力與引力的力學效應相同 7 自由下降的參考系 等效 慣性系 引力場中某一時空 點自由下降電梯 遠離引力場的自由空間 勻速運動的電梯 慣性力可以 “ 抵消 ” 引力 愛因斯坦假想實驗二 結論： )(rggmIgmg8 在引力場中的某一時空點自由下落的參考系 和慣性系等效 在這樣兩個參考系中得到的力學規(guī)律相同 遠離引力 場的 自由空間 以該點的 引力強度 自由降落 g? 局域等效 ? 等效并非等同 結論 討論 9 又 :引力場與加速度系統(tǒng)等效性說明 實驗：宇航員放開手中小球。 結果：小球以 g加速下落。 判斷 :(1)由于密封艙在太空（無引力作用）以 a=g 加速向上所致。 （ 2）由于密封艙停在地面，小球受引力所致。 等效原理：一個均勻的引力場與一個勻加速運動的 非慣性系等效。 假設：在一個與外界隔絕的宇宙飛船中的密封艙內 10 等效原理和廣義相對性原理 等效原理： 在一個相當小的時空范圍內，不可能不可能通過實驗來區(qū)分引力與慣性力，它們是等效的。 弱等效原理： 只限于力學實驗中引力和慣性力等效，這種等效性較弱。 強等效原理： 只不僅限于力學實驗，還要求任何物理實驗，如電磁實驗、光學實驗等等都不能區(qū)分引力和慣性力，這種等效性很強。 11 廣義相對論的等效原理 equivalenc
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