Question

谁给我通俗易懂的讲讲广义、狭义相对论？

Answer 1

分类: 理工学科
解析:

狭义相对论采用洛伦兹变换，指出测量和运动的关系，比如说“尺缩效应”，“时间膨胀”，都是表明以运动物体为参考系作测量得到的结果与静止参考系测量的不同。对于两个不同参考系，长度，时间，质量都是不同的，具体换算由洛伦兹变换给出。

由于物体的质量在接近光速时（由静止参考系给出）将趋向于无穷大，所以只以有限能量推进，是不能达到光速的。

广义相对论考虑的是由重力场存在的情况，采用四维时空，即把时间也当作与空间（xyz）相似的一维坐标轴；数学上以度归等形式给出。形象地说，就是在有质量物体存在的地方，空间将发生扭曲，而光总是从最短的路程上经过（或最长、不变），因此观察将显示光被“弯曲”了。（此处所说最短时四维时空意义下的最短，而在四维时空由度归表示的情况下，已经没有直线的定义；在三维空间观察是一条曲线。这个可以进行以下类比：在地球仪表面上的一段最短距离在三维来看其实是一条曲线。当然，把三维映射到二维亦然）光线的弯曲在爱因斯坦提出广义相对论一年多以后的日全食时候被星星的位移所证明。此后多次的观测都证实了这一点。

广义相对论预言了黑洞。其中有一系列比较复杂的推导过程，得到了静止和带电旋转的两种黑洞方程。（我不知道是不是有更多的类型）黑洞内部的光锥与外部不同，其时间轴可以向两个不同方向进行，但空间轴只能有一个方向（单向的xyz）（显然的，我们的时间轴指向一个方向进行，而没有反演）

“虫洞”的预言以及“时间倒流”在初步的广义相对论书籍中没有提及。

与狭义相对论不同，广义相对论的学习和理解需要非常深的数学基础，并且由于与我们平日习惯的不同，对广义相对论的理解更大程度上是从数学上进行的。