爱因斯坦的广义相对论表达的什么,有怎样的意义?

发布网友发布时间：2022-04-23 17:09

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热心网友时间：2023-10-10 07:00

广义相对论描述的是物质与空间、运动与时空之间的精妙联系，揭示了万有引力的本质。

1905年，爱因斯坦提出狭义相对论，狭义相对论的时空观已经*了经典时空观，但是狭义相对论有一个非常大的缺陷，就是只能描述惯性系，无法描述非惯性系。

狭义相对论的主要工作完成后，爱因斯坦着手把相对论推广到非惯性系，在爱因斯坦苦思之时，脑海里闪过一个想法——电梯思想实验。

电梯思想实验：试想一座摩天大楼，一架电梯正在从顶层下降，突然电梯的缆绳断了，电梯开始做自由落体运动；此时对于电梯里面的人，就好像不受任何力一样，而电梯参考系正是非惯性系。

这一想法在爱因斯坦大脑中闪过，但是爱因斯坦敏锐的洞察力从中看到广义相对论，后来爱因斯坦把这个想法闪过时的愉快，称作他一生中最快乐的时光。

爱因斯坦从电梯思想实验中，悟出了广义相对论的重要原理——等效原理，指重力场和适当的加速度场是等价的，也可以说“惯性质量等于引力质量”。

等效原理是广义相对论的两大基本原理之一，另外一个是广义相对性原理；在1915年，爱因斯坦得到了广义相对论场方程，这也是广义相对论的核心方程：

该方程是物质对时空作用的数学描述，方程左边是物质的分布情况，方程右边是时空的弯曲情况，也就说物质告诉时空如何弯曲，而弯曲的时空告诉物质如何运动，于是万有引力在相对论中被几何化，引力的本质就是时空弯曲。

其实爱因斯坦最初的引力场方程，还有一个宇宙学常数项，因为去掉宇宙学常数项的方程，描述的宇宙是不稳定的，爱因斯坦为了消除这种不稳定加入了宇宙学常数项。

但后来天文学家发现宇宙处于膨胀过程中，宇宙本身不是静态的，所以爱因斯坦又把宇宙学常数项去掉了，并称引入宇宙学常数项是他一生中犯下最大的错误。

如果爱因斯坦从一开始就不加入宇宙学常数项，或许他还能预言出宇宙处于膨胀当中，这绝对是一项伟大的理论预言，可惜爱因斯坦在这失误了。

事情的发展总是出人意料，当代天文学为了解释宇宙膨胀的原因，引入“暗能量”的概念，有科学家指出，暗能量或许就是爱因斯坦当初提出的宇宙学常数项导致，所以宇宙学常数项貌似有复活的迹象。

热心网友时间：2023-10-10 07:00

爱因斯坦的广义相对论表达了物质在强引力场下可以发生时空穿梭现象，这为人类穿越时空提供了理论基础

热心网友时间：2023-10-10 07:01

它为人们了解时间和空间提供了新的视角。狭义是指惯性参考系（具体而言是均匀的或固定的），广义是指非惯性参考系（由于外力引起的加速度）。狭义上需要爱因斯坦数周，而广义上需要10年。这个伟大的理论对于预测大质量行星的运动和量子理论（非经典力学）具有重要意义。关于相对常数和洛伦兹变换，您可以转到专业人士在线进行检查。我不会介绍它们，因为我不太了解。

热心网友时间：2023-10-10 07:01

广义相对论是把狭义相对论与引力理论整合起来的一个重要理论，数学基础是微分几何，这个理论可以处理字宙学与黑洞的问题。

热心网友时间：2023-10-10 07:02

爱因斯坦的广义相对论在天体物理学中有着非常重要的作用，它直接推导出某些大质量恒星会成为一个黑洞，时空中的某些区域发生极度的扭曲以至于连光都无法逸出。