Question

爱因斯坦引力理论内容是什么

具体怎样应用

Answer 1

爱因斯坦提出“等效原理”，即引力和惯性力是等效的。这一原理建立在引力质量与惯性质量的等价性上。根据等效原理，爱因斯坦把狭义相对性原理推广为广义相对性原理，即物理定律的形式在一切参考系都是不变的。物体的运动方程即该参考系中的测地线方程。测地线方程与物体自身固有性质无关，只取决于时空局域几何性质。而引力正是时空局域几何性质的表现。物质质量的存在会造成时空的弯曲，在弯曲的时空中，物体仍然顺着最短距离进行运动(即沿着测地线运动——在欧氏空间中即是直线运动)，如地球在太阳造成的弯曲时空中的测地线运动，实际是绕着太阳转，造成引力作用效应。正如在弯曲的地球表面上，如果以直线运动，实际是绕着地球表面的大圆走。 引力是时空局域几何性质的表现。虽然广义相对论是爱因斯坦创立的，但是它的数学基础的源头可以追溯到欧氏几何的公理和数个世纪以来为证明欧几里德第五公设（即平行线永远保持等距）所做的努力，这方面的努力在罗巴切夫斯基、Bolyai、高斯的工作中到达了顶点：他们指出欧氏第五公设是不能用前四条公设证明的。非欧几何的一般数学理论是由高斯的学生黎曼发展出来的。所以也称为黎曼几何或曲面几何，在爱因斯坦发展出广义相对论之前，人们都认为非欧几何是无法应用到真实世界 光波从一个大质量物体表面出射频率发生红移
中来的。 在广义相对论中，引力的作用被“几何化”——即是说：狭义相对论的闵氏空间背景加上万有引力的物理图景在广义相对论中变成了黎曼空间背景下不受力(假设没有电磁等相互作用)的自由运动的物理图景，其动力学方程与自身质量无关而成为测地线方程： 而万有引力定律也代之以爱因斯坦场方程： R_uv-1/2*R*g_uv=κ*T_uv （Rμν-（1/2）gμνR=8GπTμν/（c*c*c*c） -gμν） 其中 G 为牛顿万有引力常数 该方程是一个以时空为自变量、以度规为因变量的带有椭圆型约束的二阶双曲型偏微分方程。它以复杂而美妙著称，但并不完美，计算时只能得到近似解。最终人们得到了真正球面对称的准确解——史瓦兹解。 加入宇宙学常数后的场方程为： R_uv-1/2*R*g_uv+∧*g_uv=κ*T_uv

Answer 2

引力对于包括爱因斯坦在内的所有近现代科学家来说都是一个未被完全解开的东西，也是目前物理学无法圆满解释一种基本力，即使在当代。一些大尺寸理论，诸如钱德拉.塞卡的恒星极限理论并未用到爱因斯坦的引力理论，而依旧引用了牛顿的引力理论。

因此爱因斯坦只能将其跟当时的物理学可以圆满解释的“加速度”这个概念进行“等效”来加以描述。并且根据狭义相对论中运动物体随加速度“弯曲”从而得出实质上是空间随加速度弯曲的推论来再来大胆推测：如果引力跟加速度真的等效的话，那么引力应该也能够让空间弯曲。但这只是推论，在当时并未有合适的数学工具加以证明，直到爱因斯坦发现了黎曼几何这一新型数学工具之后，才将广义相对论由天才想象的推论变成可以用数学工具描述的数学结论。但在当时并未引起瞩目，因为数学结论并不代表实际的物理意义。直到英国科学家，爱因斯坦相对论的支持者，亚瑟.爱丁顿在1919年透过全日食观测印证了广义相对论中引力场可以使空间弯曲的推论之后。爱因斯坦的狭义、广义相对论一下子成了全世界瞩目的划时代意义的物理理论。和量子论一起并称为描述这个世界最基本的理论之一。

但引力的问题并未就此终结，作为一种单向力，它虽然具有所有等同于其他力的的宏观效应，但在微观层面上却具有无限可分的佯谬，无法测定其粒子性和波动性，爱因斯坦虽然不完全赞同量子论，但仍旧希望将引力归入到和电磁力一样既有波动性，也有粒子性的可知力当中去。然而时隔50多年，爱因斯坦的追随者们利用了最新的科技和最昂贵的仪器，试图从宇宙深处的星系爆炸和旋转中测定出引力也具有波动性的实验证据，但都没有成功。量子论在引力问题上也无法自圆其说，因此在真正的引力模型未完整建立之前，尚无法谈及具体应用。一些较小尺度的空间，例如地球乃至太阳系中，牛顿力学的引力理论在一定精度上依旧很管用。