完善
将引力问题引入 彻底否定绝对运动 这就是广义相对论
等效原理&广义相对性原理
等效原理
重力场与以适当加速度运动的参考系是等价的。
表述为：在任何一个时空点上都可以选取适当的参考系，使一切物 质的运动方程中不再含有引力项，即引力可以局部地消除。如果认为这 种消除了引力的参考系是惯性系，那么，等效原理告诉我们，在任何一 个时空点，一定存在局部惯性系。
率，并与地球的相应原子发
出的光作比较，发现红移量 与相对论预言一致。
广义相对论适用的研究领域
引力——引力透镜，引力波 天文——中子星，黑洞等致密星体 宇宙——宇宙常数，微波背景辐射
同基一于个广天义体相在对引论力理透论镜的建效计立应算的下机爱的模因四拟斯个一坦颗成场恒方像星程。 坍，缩这引为个力黑经场洞修中并改光释的线放爱的出因偏引斯折力坦效波场应的方是过程一程具类广有新义一的相个天对各文论向现预同 象言性的了并原黑均因洞匀。的当存解观在：测，弗者即里与当德遥一曼远个-勒的星梅观体特测足-罗天够伯体致逊之密-沃间时尔还，克存其 在引度有力规一使，个得在大时这质空个量中解天的体一基，块础当区上观域物测极理天端学体扭家的曲建质以立量至了和于从相光一对都百 距无四离法十合逸亿适出年时。前观在炽测当热者前的会被大看广爆到为炸多接中个受演扭的化曲恒而的星来天演的体化宇成模宙像型模，中型 这，。种一只效般要应认能被为够称大将作质这引量个力恒模透星型镜演中化为。的数最不终多阶的段几的个情参形数包（ 括例1如.4引宇倍力宙左波的右天物太文质阳学平质是均量观密的测度恒天）星文通演学过化2天为0文世中观纪子测中星加叶，以而确来 逐数定渐倍，兴至人起几们的十就一倍能个太从新阳进兴质一分量步支的得，恒到其星的发演实展化验基为数础恒据是星检广质验义量这相黑个 对洞模论。型中具的引有正力几确的百性辐万。射倍这理至个论几模在十型各亿的类倍很相太多对阳预论质言性量都天的是体超成系大功统质的 研量，究黑这中洞包的被括应认太用为初。定核与律合基性成于地时电存期磁在形波于成观每的测个化的星学传系元统的素观中初测心始天，丰 文一度学般、相认宇对为宙比它的，们大引的尺力存度波在结天对构文于以学星及是系早通及期过更的引大宇力的宙波宇温这宙度个尺在途度今 径结天来构留观的下测形的发成“出具回引有音力重”辐要：射作宇的用宙天。微体波系背统景。辐射。
广义相对论简介
广义相对论
狭义相对论的不足&广义相对论的提出 等效原理&广义相对性原理 物质的存在造成时空的弯曲 时空的弯曲决定了物质的运动 广义相对论的观测验证 广义相对论适用的研究领域
狭义相对论的不足&广义相对论的提出
∵
∵
∵
引力？
万有引力定律表述 的超距作用与狭义 相对论相抵触。
绝对运动？
狭义相对论否定绝 对运动上还不够彻 底。
物质的存在导致时空弯
它是直线在弯曲时空中
曲，黑洞会导致极度的
的推广。
时空弯曲，甚至连光也
无法逃逸。这个概念可
以用重球导致橡皮膜发
生弯曲来类比。
时空弯曲决定了物质运动
广义相对论的观测验证
水
天文观测记录了水星近
星 日点每百年移动5600角秒。 近 研究者曾经考虑了各种
日 因素，根据牛顿理论只能解 点 释其中的5557角秒，剩余的
物理定律在一切参考系中都具有相同的形式。
物理定律在此局惯系和该点的其他任意参考系表述都相同,或 者说,表达物理定律的方程对所有坐标变换都协变(形式不变)。
必要前提
广义相对性 原理
物质存在造成时空弯曲
广义相对论认为，
质点在万有引力的作用
下的运动，是弯曲时空
中的自由运动——惯性
根据广义相对论，
运动，它们在时空中描 出的曲线称为测地线，
曲 ，这种现象称为光线偏转。
亦称光线的引力弯曲。
广义相对论认为，引力
光 势强的地方，固有时间的流 频 逝速度慢，也就是说离天体
越近，时间越慢。这样，天
的 体表面原子发出的光周期变 引 长，由于光速不变，相应的 力 频率变小，就会向光谱中红 红 光方向移动，称为引力红移
。
移 宇宙中有很多致密的天体， 可以测量它们发出的光的频
推荐书目——史蒂芬.霍金
大Hale Waihona Puke 计时间简史果壳中的宇宙
THANKS
43角秒不知从何而来。
的
广义相对论的计算结果
反 与平方反比的万有引力定律 有所差异，这一差异刚好使
常 水星的近日点 每百年移动43
进 角秒。
动
光
线
的
广义相对论认为，可见
引 光或其他波段的电磁波穿过 引力场时，会沿着弯曲空间
力 中的测地线前进。因此，当
弯 一束光线经过大质量物体周 围附近后，光线将偏向物体