1樓:沉夜孤星
微積分線性代數偏微分之類的數學基礎是肯定需要的。 如果只是淺嘗輒止的話,最低限度的要求是張量分析、黎曼幾何、狹義相對論,以及理論力學和電沒隱動力學的原理部分(深入計算可能不需要),而其中的數學內容(張量分析和黎曼幾何),在一些入門級別的廣義相對論教材裡也會涵蓋一大部分。
廣義相對論:是一種關於萬有引力本質的理論。愛因斯山絕坦曾經一度試圖把萬有引力定律納入相對論的框架,幾經失敗後,他終於認識到,狹義相對逗察姿論容納不了萬有引力定律。
於是,他將狹義相對性原理推廣到廣義相對性,又利用在區域性 慣性系中萬有引力與 慣性力等效的原理,建立了用彎曲時空的 黎曼幾何描述引力的廣義相對論理論。<>
2樓:藥監大度新春
在廣義相對論的實驗驗證上,有著名的三大驗證。在水星近日點的 進動中,每百年43秒的剩餘進動長期無法得到解釋,被廣義相對論完滿地解釋清灶舉雹楚隱帆了。光線在引力場中的彎曲,廣義相對論計算的結果比牛頓理論正好大了1倍,愛丁頓和戴森的觀測隊利用1919年5月29日的 日全食進行觀測的結果,證實答橡了廣義相對論是正確的。
再就是 引力紅移,按照廣義相對論,在引力場中的時鐘要變慢,因此從恆星表面射到地球上來的光線,其光譜線會發生紅移,這也在很高精度上得到了證實。從此,廣義相對論理論的正確性被得到了廣泛地承認。<>
廣義相對論的基本原理是什麼?
3樓:粽子媽媽愛教育
物理定律的形式在一切參考系都是不變的。
人們做了許多實驗以測量同一物體的慣性質量和引力質量。所有的實驗結果都得出同一結論:慣性質量等於引力質量(實際上是成正比,調整係數後,就變成"等於"了,這麼做是為了方便計算)。
牛頓自己意識到這種質量的等同性是由某種他的理論不能夠解釋的原因引起的。但他認為這一結果是一種簡單的巧合。與此相反,愛因斯坦發現這種等同性中存在著一條取代牛頓理論的通道。
愛因斯坦提出「等效原理」,即引力和慣性力是等效的。這一原理建立在引力質量與慣性質量的等價性上。根據等效原理,愛因斯坦把狹義相對性原理推廣為廣義相對性原理,即物理定律的形式在一切參考系都是不變的。
物體的運動方程即該參考系中的測地線方程。
測地線方程與物體自身固有性質無關,只取決於時空局域幾何性質。而引力正是時空局域幾何性質的表現。
物質質量的存在會造成時空的彎曲,在彎曲的時空中,物體仍然順著最短距離進行運動(即沿著測地線運動——在歐氏空間中即是直線運動),如地球在太陽造成的彎曲時空中的測地線運動,實際是繞著太陽轉,造成引力作用效應。正如在彎曲的地球表面上,如果以直線運動,實際是繞著地球表面的大圓走。
廣義相對論的數學公式有哪些
4樓:命運終點
主要是愛因斯坦引力場方程,其數學形式為。式中rab叫做裡奇張量,為上公升第四指標的黎曼曲率張量上標和第一或第二下標縮並後的結果。協變向量兩次協變導數交換順序相減後的結果是黎曼曲率張量和協變向量的內積。
gab叫做度規張量是該方程的待求量,其在某個座標系的分量是該座標系基向量的內積。r叫做曲率標量,是度規張量的逆變分量和裡奇張量分量的內積。tab是能動張量。
廣義相對論的基本原理是什麼?
5樓:愛生活的淇哥
發展過程。
愛因斯坦在1905年發表了一篇**光線在狹義相對論中,重力和加速度對其影響的**,廣義相對論的雛型就此開始形成。
1912年,愛因斯坦發表了另外一篇**,**如何將重力場用幾何的語言來描述。至此,廣義相對論的運動學出現了。到了1915年, 愛因斯坦引力場方程發表了出來,整個廣義相對論的動力學才終於完成。
6樓:暴走少女
物理定律的形式在一切參考系都是不變的。該定理是狹義相對性原理的推廣。在狹義相對論中,如果我們嘗試去定義慣性系,會出現死迴圈:
一般地,不受外力的物體,在其保持靜止或勻速直線運動狀態不變的座標系是慣性系。
判定物體不受外力是看當物體保持靜止或勻速直線運動狀態不變時,物體不受外力。很明顯,邏輯出現了難以消除的死迴圈。這說明對於慣性系,人們無法給出嚴格定義,這不能不說是狹義相對論的嚴重缺憾。
為了解決這個問題,愛因斯坦直接將慣性系的概念從相對論中剔除,用「任何參考系」代替了原來狹義相對性原理中「慣性系」。
7樓:憶安顏
相對論(relativity)的基本假設是相對性原理,即物理定律與參照系的選擇無關。狹義相對論和廣義相對論的區別是,前者討論的是勻速直線運動的參照系(慣性參照系)之間的物理定律,後者則推廣到具有加速度的參照系中(非慣性系),並在等效原理的假設下,廣泛應用於引力場中。
光速不變原理:光在真空中總是以確定的速度c傳播,速度的大小同光源的運動狀態無關。在真空中的各個方向上,光訊號傳播速度(即單向光速)的大小均相同(即光速各向同性);光速同光源的運動狀態和觀察者所處的慣性系無關。
這個原理同經典力學不相容。有了這個原理,才能夠準確地定義不同地點的同時性。
狹義相對性原理:一切物理定律(除引力外的力學定律、電磁學定律以及其他相互作用的動力學定律)在所有慣性系中均有效;或者說,一切物理定律(除引力外)的方程式在洛倫茲變換下保持形式不變。不同時間進行的實驗給出了同樣的物理定律,這正是相對性原理的實驗基礎。
8樓:
等效原理:慣性質量與引力質量等效,也就是說引力場裡任何一點都和乙個非慣性系等效。
廣義協變原理:相對於狹義相對論的狹義等效原理(所有物理規律在任何座標系下形式保持一致),廣義協變原理是說:一切規律在所有參考系(不止是慣性系)中保持一致。
9樓:開播益智匯
愛因斯坦的廣義相對論到底是什麼理論?
狹義相對論和廣義相對論
相對論因光速相對於任何系,速度不變,而速度為空間比時間,速度為常數,時空當然為函式。我們來看一公式 f a千克米 秒 e fs b千克米米 秒 由此得 a千克米 秒.s ab千克米米 秒 e 而e c2m 所以ab千克米米 秒 c2千克 由此得ab米米 秒 ab 為常數,於是時空關係為米2 秒 以上...
廣義相對論
廣義相對論是愛因斯坦繼狹義相對論之後,深入研究引力理論,於1913年提出的引力場的相對論理論。這一理論完全不同於牛頓的引力論,它把引力場歸結為物體周圍的時空彎曲,把物體受引力作用而運動,歸結為物體在彎曲時空中沿短程線的自由運動。因此,廣義相對論亦稱時空幾何動力學,即把引力歸結為時空的幾何特性。如何理...
相對論的狹義和廣義是什麼意思,廣義相對論和狹義相對論有什麼區別
相對論分為廣義相對論和狹義相對論 廣義相對論的基本概念解釋 廣義相對論是愛因斯坦繼狹義相對論之後,深入研究引力理論,於1913年提出的引力場的相對論理論。這一理論完全不同於牛頓的引力論,它把引力場歸結為物體周圍的時空彎曲,把物體受引力作用而運動,歸結為物體在彎曲時空中沿短程線的自由運動。因此,廣義相...