非惯性系中广义相对论成立吗?举几个例子

Question

非惯性系中广义相对论成立吗?举几个例子

Answer 1

狭义相对论基本上是纯理论的内容,因为是惯性系间的互相测量数据的换算,而实际上宇宙中几乎不存在惯性系.
广义相对论就是在狭义相对论的基础上,把相对论的运用扩展到非惯性系的就用领域的普遍相对论.
这两个名称的翻译有一点问题,狭义相对论的原文意思是“特殊相对论”,广义相对论的原文意思是“普通相对论”,也就是普遍适用于非惯性系的情况下的理论.
例子非常多,许多用经物理学无法解释的现象都能与相对论的计算结果非常吻合.
事实上在经典物理学中只是把时空看作绝对时空,所以在对事物的描述上其实与相对论并没有本质的区别,只是把相对性的内容忽略了.
比如经典物理学最有代表性的公式F＝ma,是把运动与力相关联的桥梁公式.
而在相对论中,公式的表达只是换了个写法：a＝F/m,就是加速度是引力强度的值,单位质量所受的引力就是引力强度.从而把加速度与引力场强度关联起来了.如果加速度用几何表达,就是坐标系的弯曲和变形,因此,引力场也就是空间的弯曲和变形.
我们知道放大镜看物体时会把物体“放大”,其实不是物体被放大了,而是光线发生了折射,而我们通过放大镜看物体时,并不会感觉光线的折射,感觉光是直的,所以才感觉是物体被放大了.
因为我们观测是通过光来观测的,所以往往我们无法感觉到光的变化,只会感觉到物体变形.相对我们对光的观测来说,光线是直的,那就是空间变形了.
光是一种非常特殊的物质,是我们赖以观察世界的终极媒介.我们测量其他物体时可以用光来测,但是我们找不到比光更快的媒介来测量光,因此,这就像是用橡皮尺子来测量自己和长度,对光的测量读数永远不会变.
但是光终究不是橡皮尺子,不是随意想拉长就能拉长的,它的变化测量不到但是通过数学推导可以得到变化的数据,因此,以这个的数据来修正测量结果就是理所当然的做法了,反过来也一样,用预测的数据通过修正后也能得到对应的观测值.这就是相对论的真实思想和能很好的符合客观事实的原因.
比如在日全食时,按天体运动的轨道计算出应该在被太阳挡住的星体,因为空间的弯曲（其实是光线的折射）而偏移到了我们能看到的位置.