-
1 视频
-
2 章节测验

新理论应是狭义相对论的推广
新理论的基础是:广义相对性原理、马赫原理、等效原理
万有引力可能是几何效应!

“狭义”表示它只适用于惯性参考系。这个理论的出发点是两条基本假设:狭义相对性原理和光速不变原理。理论的核心方程式是洛伦兹变换(群)(见惯性系坐标变换)。狭义相对论预言了牛顿经典物理学所没有的一些新效应(相对论效应),如时间膨胀 、长度收缩、横向多普勒效应、质速关系、质能关系等。狭义相对论已经成为现代物理理论的基础之一:一切微观物理理论(如基本粒子理论)和宏观引力理论(如广义相对论)都满足狭义相对论的要求。这些相对论性的动力学理论已经被许多高精度实验所证实。

狭义相对论不仅包括如时间膨胀等一系列推论,而且还包括麦克斯韦-赫兹方程变换等。狭义相对论需要使用引入张量的数学工具。
狭义相对论是对牛顿时空理论的拓展,要理解狭义相对论就必须理解四维时空,其数学形式为闵可夫斯基几何空间。
现在对于物理理论新的分类标准,是以其理论是否是决定论来划分经典与非经典的物理学,非量子理论都可以叫经典或古典理论。在此意义上,狭义相对论仍然是一种经典的理论。

广义相对性原理(广义协变性原理)可简述为:一切坐标系(包括非惯性系)都是平权的,即客观的真实的物理规律,应该在任意坐标系下均有效。为此,物理规律在任意坐标变换下应是协变的,故广义相对性原理也称为广义协变性原理。广义协变性对物理定律的内容并没有什么限制,只是对定律的数学表述提出了要求。爱因斯坦后来也是这样认为的:广义协变性只有通过等效原理才能获得物理内容。

马赫批判了牛顿的“水桶实验”,提出物体的运动是相对运动,速度、加速度也是相对的;物体所表现的惯性是宇宙中其他物质作用的结果。马赫原理提供了凭直觉理解相对性效应的方法,而广义相对论的方法则是高度数学化的。


