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广义相对论对时间与空间的基本看法

已有 7729 次阅读 2011-7-20 09:53 |个人分类:未分类|系统分类:科研笔记| 广义相对论, 时间与空间, 时-空弯曲

     广义相对论对时间与空间的基本看法

     (物理学上的时空与物质 41

      第五章  广义相对论关于时空的基本概念和基本规律

§5.1  广义相对论对时间与空间的基本看法

       在第三章中我们已讲过狭义相对论对时间与空间的基本看法是:

1’), 时间和空间紧密结合在一起形成‘4维时-空’统一体,时间的流逝与空间位置有关;其4维时-空几何是闵可夫斯基几何(或伪欧几里德几何),

 

   

2’’)(2'') 时空的‘弯曲’表现在4维时-空整体不是均匀,和不是各向同性的。

一般来说,由4维时-空分解出的3空间也不是均匀和各向同性的,分解出的时间

也不是均匀流逝的。因之一般来说,在全空间不存在可以无限延长的直线。

          3’’), 认为在全时-空中不存在惯性参照系,但在局部时-空(即一4维时-空点附

近的4维小范围内)存在局部惯性参照系;在全时-空,狭义相对论不成立,局部

-空,狭义相对论近似成立。标准钟和标准尺的量度,不仅与它们的运动情况有关,

而且与标准钟和标准尺所在处的引力场有关。

     4’’), 假定信号在空间局部(即一点附近的小范围内)的传播速度是有限

的常数C并肯定信号的传播速度在空间局部存在一个最大值。

            这四条广义相对论对时间与空间的基本看法是与1’)- 4’)条狭义相对

论对时间与空间的基本看法相对比提出的。此外还可提出

      5’’),在狭义相对论中于任意惯性参照系内,度规张量恒可取为

 

  

2’’ 2’’

基本看法 7’’)与 8’’)涉及到广义相对论关于物质的基本概念和

基本规律,本书将在第六章详细介绍。本书将根据上述(1’’)-8’’)所述

的时空和物质特性来讲解广义相对论。大家知道,爱因斯坦是根据‘等效原理’和‘广义

相对性原理’来建立广义相对论的[5.1]。可是,自爱因斯坦建立广义相对论以来,有

不少研究引力理论的学者对‘等效原理’和‘广义相对性原理’提出过质疑;例如文献

[5.4]认为‘等效原理’历史上确实启发过Einstein建立了广义相对论,但现在它对

广义相对论的理论体系已是不必要了,应该“以适当的荣誉去埋葬它”。又如文献[5.3]

认为“‘广义相对性原理’等名词是不合适的,它们不仅易引起误解,而且也反映了对

理论本身的不正确了解”。一些著名的引力理论学者所写的广义相对论著作,如文献[5.2]

[5.3][5.4]等都不采用‘等效原理’和‘广义相对性原理’作为出发点。本书作者也认

为根据上述(1’’)-8’’)所述的时空和物质特性来讲解广义相对论,可能会更全

面、更深入地理解广义相对论。

第五章参考文献

[5.1] 刘辽,赵峥。2004,“广义相对论(第二版)”,高等教育出版社,北京.

[5.2] Landau L. D. and Lifshitz E. M. 1975 The Classical Theory of Fields”,

              Translated by Hamermesh M. Pergamon Press Oxford.

[5.3] 福克.1965,“空间、时间和引力的理论”,周培源等译,科学出版社,北京.

[5.4] Synge J. L., 1960,Relativity: The General Theory.Amsterdam: North-Holland Publishing Company.

 

 

 

 

[

 

 



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