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狭义相对论与广义相对论的区别

5月13日 菩提门投稿
  如果问你狭义相对论与广义相对论的分界线是什么,相信大部分人的回答都是:狭义相对论与广义相对论的区别在于,一个只能适用于惯性参考系,而另一个则是任意参考系都适用。
  请问这种回答有错吗?
  如果我说这是错的,或者说这个答案还不够本质,相信有些朋友就会搬出教材来进行反驳,你看,书上清清楚楚的写着呢,狭义相对论只适用于惯性参考系,而广义相对论则是没有禁忌。的确,这样的回答确实存在于很多教材上面,而且这种观点一度统治着相对论早期发展的历史中,那时几乎所有的物理学家都是以参考系来区狭义相对论与广义相对论的。
  但随着时间的推移,按照现代相对论学界的观点,狭义相对论与广义相对论的区别并非参考系的不同,而重点在于二者的背景时空,就好像在广义相对论科普中,最为常见的一个句子就是时空变的弯曲,狭义相对论也有背景时空,那么理所当然的就是平直时空了。
  实际上,上段说的内容虽然是加上了一个现代相对论学界的称号,但实际上最早意识到这一点的物理学家早上世纪五六十年代就有了,但或许是相对论相对于另一大基础科学量子力学,实在太过冷门(也就是没法在短期内产生可预计的实际好处),以至于这个更加本质的观点至今都没有被普及,甚至于教材上仍旧抱着以参考系为标准的老观点。
  当然了,虽然狭义相对论与广义相对论的区别在于背景时空,但惯性系到非惯性系的推广,仍旧是当初爱因斯坦要将狭义相对论推广至广义相对论的原始动力之一,并且惯性系到非惯性系的推广成功也是在广义相对论下完成的。
  说到这,可能有些朋友会迷糊了,你刚才说二者的区别是背景时空,然后又说二者最初就是以参考系的推广为先提的,那到底什么才是正确答案啊。很简单,我们要带着发展的眼光去看问题,包括一个基础理论的发展,背景时空只是一个相比于参考系是更加本质的看法,对于我们来说,一个被优化过的理论理应得到优先学习。
  举一个简单的例子,相信很多人都听说过相对论中的双生子佯谬问题,有一种解释曾经非常广泛,这个解释说到:由于飞船需要先远离地球,之后再返回地球,必定少不了加减速的过程,而狭义相对论无法处理加减速过程,因此双生子佯谬的解决需要依靠广义相对论,甚至于有些更进一步的解释说到:飞船在加减速的过程中,由于广义相对论的等效原理,加速场与引力场等效,因此飞船在加减速时,遭遇了引力场,所以必须要用广义相对论。
  实际上,这种解释的问题出在:加速场并不是引力场,等效原理说的是一个加速场与一个匀强引力场等效,而飞船产生的那种引力场根本不是匀强的。如果要用广义相对论去反驳,则更为简单,就一句话:飞船内部自始至终都没有出现潮汐效应,因此飞船所处时空一直是平直的,属于狭义相对论范围。
  如果接受了这个观点,那我们就要知道,对于一个相对论问题而言,最先要注意的一点是时空如何。那么穿越时空,自然要更加注意这个时空的变化,毕竟物理学家惠勒(就是为虫洞命名的那位)有句名言:物质告诉时空如何弯曲,而时空告诉物质如何运动。
  该文为这两篇文章的过渡何为穿越时空?狭义相对论篇和何为穿越时空?广义相对论篇(一)
  本篇文章的内容到此结束。
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狭义相对论与广义相对论的区别如果问你狭义相对论与广义相对论的分界线是什么,相信大部分人的回答都是:狭义相对论与广义相对论的区别在于,一个只能适用于惯性参考系,而另一个则是任意参考系都适用。请问这种回……一州堪比一国,位居世界第五,加州是如何成为美国最强州的?一州堪比一国,位居世界第五,加州是如何成为美国最强州的?谈到加州,估计很多人都不陌生。著名的硅谷、斯坦福大学、好莱坞等都在此相聚。加州不仅在美国闪耀着巨大的光芒,在美国成……阿富汗变天,美印成倒霉蛋,俄态度变化太快,中国人在外安全吗?1,阿富汗变天8月15日,阿富汗变天,塔利班以迅雷不及掩耳之势拿下首都喀布尔,阿富汗总统加尼带着大量现金流亡海外,塔利班实际上已经成为阿富汗的掌权者,正在筹备建立新的政权……自然探索之科学启示备忘录地球地球是生命的摇篮,地球是人类的家园。但是,地球的诞生却是经历了地狱般的炙烤和长久的锤炼。五十亿年前,地球还是一颗朝气蓬勃的主序明星,身处阴冷的宇宙之中,它却好似冬天里的一……袁弘庆祝与张歆艺结婚五周年离百年好合又近了一年5月31日凌晨,演员袁弘发文庆祝与妻子张歆艺结婚五周年,称:第五年。我们跳着、笑着,离百年好合又近了一年有甜蜜有温暖也有磕绊,最重要的是,有你一直在我身边。于是我就这么简单地幸……呼吸的奥秘探寻人类情绪与情感的真正起源(17情绪对照表)一:当人体内(血液)氧气浓度趋于下降时轻微下降(微量兴奋激素):空虚,无聊,惆怅,恍惚,失落,困惑,顾虑,悸动中度下降(少量兴奋激素):猜忌,怀疑,嫉妒,后悔,惭愧……一束光线的命运!当关闭手电筒光源后,光线消失还是继续传播?在日常生活中,我们只有持续打开光源才会照亮四周,所以一般人认为只要关闭光源,光线就会立即消失。晚上用手电筒向夜空中发射一道光,再关闭手电筒,在人的视线内都看不见光线了。那……30亿万吨!地球每年疯狂喝水,去向不明,但海平面还在上升随着气温不断的上升,全球气温变暖已经成为定局,2020年冬季,本以为是一个寒冬,最终大家都体验到了一个暖和的冬天,在春节期间全国大部分地方出现10摄氏度以上的高温天气。3……特朗普中国拿到了大量美国武器!他强加罪名中国最擅长仿制了13日,特朗普炒作声称,中国和俄罗斯正在窃取留在阿富汗的美国战机、战车、各种轻武器!他毫无根据地说,中国、俄罗斯会对这些武器进行逆向工程。特朗普对《全面措施》节目主……科学家最新发现真空并不空,里面充斥着大量神秘物质!如果,我现在问你空间是什么?你一定感觉这是一个很无厘头的问题。你或许感觉空间就像一个大盒子装着我们,装着地球,装着银河系!其实以上对空间的描述就是三百多年前牛顿的绝对时空观!牛……无限分割ampampquot手术刀ampampquot和am引言你还记得吧,在我们每个人小时候,寒冷的冬季,我们和爸爸妈妈围坐在火炉旁边,听他们讲述着永远也切不完蛋糕的故事。故事的结局就是无论你切多少刀,只要是平分切割,手里的蛋糕……人类早期的飞行尝试广阔的天空一直为人类所向往,当人类征服了陆地和海洋之后就将目光转向了天空。能够像鸟儿一样飞上天空,俯瞰大地是人类的夙愿,人类从来没有放弃过对这个梦想的追求。实际上在飞机发明之前……
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