Question

如何解释爱因斯坦的广义相对论？

Answer 1

要解释这个问题，就要先来看爱因斯坦是如何提出广义相对论的，爱因在提出狭义相对论的时候，爱因斯坦虽然知道了迈克尔逊的实验，但是他的出发点并不是以太不存在。提出狭义相对论之后，爱因斯坦回忆过，他在 16 岁的时候就想过一个思想实验。这个思想实验是这样的：假如你跟着光跑，你会看到什么呢？当然，后来爱因斯坦发现，你是永远追不上光的，因为光在任何惯性参考系中的速度都一样。提出狭义相对论之后，爱因斯坦开始思考的问题是，既然狭义相对论假定了伽里略相对性原理，那么，万有引力该怎么办？这是他发现广义相对论的开端。

Answer 2

广义相对论是用张量语言写成的实质为引力几何化的度规引力论。
不同于将引力视作保守力的牛顿引力论，广相认为引力不是一种力而是时空弯曲的表现，只受引力作用作用的物体依然走测地线，只是测地线变得弯曲不再是平直时空中的直线。广相用黎曼曲率张量来描述引力，若其为0则不存在引力，不为0则存在引力。无论存不存在引力，测地线方程都是世界线切矢沿线的协变导数为0，区别在于无引力时空黎曼曲率张量为0，协变导数就是普通偏导数，因而测地线方程退化为普通直线方程；而引力时空中黎曼曲率张量非0，普通导数和协变导数在任何参考系都相差克氏符项，导致测地线方程解出来的曲线不再是直线。

Answer 3

狭义相对论是牛顿经典力学和电动力学的推广，它将惯性系中的物理定律写成洛伦兹协变形式。通过引入狭义相对性原理和光速不变原理导出洛伦兹变换式，再以洛伦兹变换式为基础推导出狭义相对论的全部定量结论，包括钟慢效应，尺缩效应，质能方程，相对论质量，速度叠加，光的多普勒效应等。狭义相对论颠覆了牛顿理论的绝对时空观，狭义相对论认为不存在一个绝对参考系，在这个参考系内得出的结论地位高于其它参考系。广义相对论的实质是引力几何化。广义相对论将引力描述成弯曲的时空而不是一种力，其影响在于使自由粒子的运动轨迹从直线变成非直线。当然两者都叫做测地线，满足测地线方程。当没有引力时测地线方程退化为直线方程，拥有引力时由于黎曼曲率张量非零，度规分量不再是常数，克氏符变得非0使得测地线方程中的克氏符项不为0从而无法变成直线方程。广义相对论的核心是引力场方程，一个2阶非线性偏微分方程组

Answer 4

爱因斯坦广义相对论