描述物质间引力相互作用的理论

广义相对论在天体物理学中有着非常重要的应用:它直接推导出某些大质量恒星会终结为一个黑洞——时空中的某些区域发生*的扭曲以至于连光都无法逸出;能够形成黑洞的恒星*质量称为昌德拉塞卡*。

诞生背景

爱因斯坦在1905年发表了一篇探讨光线在狭义相对论中,重力和加速度对其影响的论文,广义相对论的雏型就此开始形成。1912年,爱因斯坦发表了另外一篇论文,探讨如何将引力场用几何的语言来描述。至此,广义相对论的运动学出现了。到了1915年,爱因斯坦场方程发表了出来,整个广义相对论的动力学才终于完成。

基本假设

简单地说,广义相对论的两个基本原理是:一,等效原理:惯性力场与引力场的动力学效应是局部不可分辨的;二,广义相对性原理:所有的物理定律在*参考系中都取相同的形式。

广义相对性原理

物理定律的形式在*参考系都是不变的。该定理是狭义相对性原理的推广。在狭义相对论中,如果我们尝试去定义惯性系,会出现死循环:一般地,不受外力的物体,在其保持静止或匀速直线运动状态不变的坐标系是惯性系;但如何判定物体不受外力?回答只能是,当物体保持静止或匀速直线运动状态不变时,物体不受外力。很*,逻辑出现了难以*的死循环。这说明对于惯性系,人们无法给出严格定义,这不能不说是狭义相对论的*缺憾。为了解决这个问题,爱因斯坦直接将惯性系的概念从相对论中剔除,用“*参考系”代替了原来狭义相对性原理中“惯性系”。