Physics 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Physics
标  题: 物理学概览——广义相对论和万有引力的基本理论
发信站: 哈工大紫丁香 (Mon May 12 21:05:29 2003) , 转信

狭义相对论给牛顿万有引力定律带来了新问题。牛顿提出的万有引力被认为是
一种超距作用，它的传递不需要时间，产生和到达是同时的。这同狭义相对论提出
的光速是传播速度的极限相矛盾。因此，必须对牛顿的万有引力定律也要加以改造。

    改造的关键来自厄缶的实验，它以很高的精确度证明：惯性质量和引力质量相
等，固此不论行星的质量多大多小，只要在某一时刻它们的空间坐标和速度都相同
，那末它们的运行轨道都将永远相同。这个结论启发了爱因斯坦设想：万有引力效
应是空间、时间弯曲的一种表现，从而提出了广义相对论。

    根据广义相对论，空间、时间的弯曲结构决定于物质的能量密度、动量密度在
空间、时间中的分布；而空间、时间的弯曲结构又反过来决定物体的运行轨道。在
引力不强，空间、时间弯曲度很小情况下，广义相对论的结论同牛顿万有引力定律
和牛顿运动定律的结论趋于一致；当引力较强，空间、时间弯曲较大的隋况下，就
有区别。不过这种区别常常很小，难以在实验中观察到。从广义相对论提出到现在
，还只有四种实验能检验出这种区别。

    广义相对论不仅对于天体的结构和演化的研究有重要意义，对于研究宇宙的结
构和演化也有重要意义。



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