|
|
1907年,爱因斯坦撰写了关于狭义相对论的长篇文章《关于相对性原理和由此得出的结论》,在这篇文章中爱因斯坦第一次提到了等效原理,此后,爱因斯坦关于等效原理的思想又不断发展。他以惯性质量和引力质量成正比的自然规律作为等效原理的根据,提出在无限小的体积中均匀的引力场完全可以代替加速运动的参照系。爱因斯坦并且提出了封闭箱的说法:在一封闭箱中的观察者,不管用什么方法也无法确定他究竟是静止于一个引力场中,还是处在没有引力场却在作加速运动的空间中,这是解释等效原理最常用的说法,而惯性质量与引力质量相等是等效原理一个自然的推论。
等效原理和协变性原理直接导致了广义相对论的出现,广义相对论已在很多实验和观测上取得成功。
当然,广义相对论并非最终的真理(就像牛顿力学一样),科学界对它的修正从来没有停止过,民间科学爱好者也没有停止过对等效原理和广义相对论的批判。但是广义相对论仍被科学界认为是至今 少有的 美的成功的理论。 |
|
1907年,爱因斯坦撰写了关于狭义相对论的长篇文章《关于相对性原理和由此得出的结论》,在这篇文章中爱因斯坦第一次提到了等效原理,此后,爱因斯坦关于等效原理的思想又不断发展。他以惯性质量和引力质量成正比的自然规律作为等效原理的根据,提出在无限小的体积中均匀的引力场完全可以代替加速运动的参照系。爱因斯坦并且提出了封闭箱的说法:在一封闭箱中的观察者,不管用什么方法也无法确定他究竟是静止于一个引力场中,还是处在没有引力场却在作加速运动的空间中,这是解释等效原理最常用的说法,而惯性质量与引力质量相等是等效原理一个自然的推论。
由于等效原理能够使我们在加速运动现象中找到狭义相对论的“惯性系”,因此,这个原理的存在,使狭义相对论的定律能够被推广到非惯性运动中,使狭义相对论与广义相对论联系起来。
通过等效原理,我们可以推导出:越大的加速度,就会使有质量的物体受到越大的重力(引力),那么达不到光速就是因为我们在那之前会受到无穷大阻力,也同样可以推导出,接近光速的超快速度会使时间变慢,在大引力场中就同样会使时间变慢,以至于在黑洞中时间停止。
等效原理和协变性原理直接导致了广义相对论的出现,广义相对论已在很多实验和观测上取得成功。
当然,广义相对论并非最终的真理(就像牛顿力学一样),但是广义相对论仍被科学界认为是至今少有的完美的成功的理论。 |
|
dengxiao yuanli
等效原理
principle of equivalence
引力的最基本的物理性质。在任何一个时空点上都可以选取适当的参考系,使一切物质的运动方程中不再含有引力项,即引力可以局部地消除。如果认为这种消除了引力的参考系是惯性系,那么,等效原理告诉我们,在任何一个时空点,一定存在局部惯性系。伽利略最早注意到,不同物体沿斜面的下滑运动是一样的,即引力加速度与物体的组成无关。牛顿根据单摆周期的测量发现,周期只与摆长有关,而与摆锤的质量和材料无关。这些结果都表明,任何物体的引力质量与惯性质量之比都是一样的。十九世纪末,匈牙利物理学家厄缶作了更精确的实验,把精度提高到10□。二十世纪六十年代以来,这个实验的精度又逐步提高到10□和10□。根据这个性质,只要选择适当的参考系,在所有力学方程中,引力与惯性力都可相互抵消掉。这个性质称为弱等效原理。再进一步推广,在这参考系中,力学方程和一切运动方程中的引力作用都被抵消掉,这就是等效原理,或称为强等效原理。
(方励之)
|
|
弱等效原理 | 面积等效原理 | 时温等效原理 | 爱因斯坦等效原理 | |
|