基础教案 广义相对性原理和等效原理狭义相对论认为，在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的.在此基础上又向前迈进了一大步，认为在任何参考系中(包括非惯性系)物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理. 下面介绍广义相对论的另一个基本原理-等效原理. 等效原理 假设宇宙飞船是全封闭的，宇航员和外界没有任何联系，那么他就没有任何办法来判断，使物体以某一加速度下落的力到底是引力还是惯性力.实际上，不仅是的实验，飞船内部的任何物理过程都不能告诉我们，飞船到底是在加速运动，还是停泊在一个行星的表面.这里谈到的情景和本章第一节所述伽利略大船中的情景十分相似.这个事实使我们想到：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价.爱因斯坦把它作为广义相对论的第二个基本原理，这就是著名的等效原理. 从这两个基本原理出发可以直接得出一些意想不到的结论.假设在引力可以忽略的宇宙空间有一艘宇宙飞船在做匀加速直线运动，一束光垂直于运动方向射入这艘飞船.船外静止的观察者当然会看到这束光是沿直线传播的，但是飞船中的观察者以飞船为参考系看到的却是另外一番情景.为了记录光束在飞船中的径迹，他在船中等距离地放置一些半透明的屏(如图)，光可以透过这些屏，同时在屏上留下光点.由于飞船在前进，光到达下一屏的位置总会比到达上一展的位置更加靠近船尾.如果飞船做匀速直线运动，光在任何相邻两屏之间飞行时，飞船前进的距离都相等，飞船上的观察者看到光的径迹仍是一条直线(如图中的虚线)，尽管直线的方向与船外静止观察者看到的直线方向不一样.如果飞船做匀加速直线运动，在光向右传播的同时，飞船的速度也在不断增大，因此船上观察者记录下的光的径迹是一条抛物线(如图中的实线). 根据等效原理，飞船中的观察者也完全可以认为飞船没有加速运动，而是在船尾方向存在一块巨大的物体，它的引力场影响了飞船内的物理过程.因此我们得出结论：物体的引力能使光线弯曲. 通常物体的引力场都太弱，20世纪初只能观测到太阳引力场引起的光线弯曲.由于太阳引力场的作用，我们有可能看到太阳后面的恒星(如图).但是，平时的明亮天空使我们无法观星，所以最好的时机是发生日全食的时候.1919年5月29日恰好有一次日全食，两支英国考察队分赴几内亚湾和巴西进行观测，其结果完全证实了爱因斯坦的预言.这是广义相对论的最早的验证. 时间间隔与引力场有关 引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别. 我们考察一个转动的巨大圆盘(如图).从地面上看，圆盘上除转动轴的位置外，各点都在做加速运动，越是靠近边缘，加速度越大，方向指向盘心.从地面上还会看到，越是靠近边缘的点，速度越大.根据狭义相对论，同一个过程，越是发生在靠近边缘的位置，这个过程所持续的时间就越长.或者说，靠近边缘位置的时间进程比较缓慢. 再以圆盘本身为参考系研究这个现象.圆盘上的人认为，盘上存在着一个引力场，方向由盘心指向边缘.既然靠近边缘位置的时间进程比较缓慢，盘上的人就可以得出结论：在引力势较低的位置，时间进程比较慢. 宇宙中有一类恒星，体积很小，质量却不小，叫做矮星.矮星表面的引力很强，引力势比地球表面低得多.矮星表面的时间进程比较慢，那里的原子发光的频率比同种原子在地球上发光的频率低，看起来偏红.这个现象叫做引力红移，已经在天文观测中得到证实.现代技术也能够在地球上验证引力红移. 杆的长度与引力场有关 仍然考察转动的圆盘.同样的杆，放在盘上的不同位置，它们随盘运动的速度就不一样，根据狭义相对论，它们的长度也就不一样，越是靠近边缘，杆就越短.盘上的人也观察到了这种差别，不过他以圆盘为参考系，认为盘是静止的，同时他还认为盘上各点存在着指向圆盘边缘的引力，因此他得出结论：引力势越低的位置，杆的长度越短. 杆的长度和引力场的分布有关，这个现象反映出这样的事实，即由于物质的存在，实际空间并不是均匀的，这和我们过去的观念有很大的差别.打个比方，一块布上面的格子是整齐的(如图甲)，如果用手向下压，格子就弯曲了(如图乙).物理学借用了“弯曲”这个词，通常说，由于物质的存在，实际的空间是弯曲的. 行星沿椭圆轨道绕太阳运动，有时离太阳近些，有时远些.太阳的巨大质量使它周围的空间发生弯曲，其结果是，行星每公转一周它的轨道的长轴都比上一个周期偏转一个角度，这个现象叫做行星轨道的进动.理论分析表明只有水星轨道的进动比较显著，达到约每世纪0.01.这个现象早在广义相对论出现之前就已经发现，只是无法解释，所以它实际是广义相对论的最早的佐证. 广义相对论与几何学最后，我们再次回到转动的圆盘.狭义相对论告诉我们，只有沿着运动方向的长度发生变化，垂直于运动方向的长度不会变化;如果以圆盘为参考系，就可以说，沿着引力方向的空间尺度没有变化，只有垂直于引力方向的空间尺度发生了改变.这一点具有非常深刻的意义，因为这时测量圆盘的周长和直径，它们的比值就不再是3.141 59…，而是别的值，三角形的内角和也不会是180了……简而言之，由于实际空间是弯曲的，我们学习的几何学已经不适用了. 几何学反映的是人对空间关系的认识.有史以来人们只是在比较小的空间尺度中接触到比较弱的引力场.这种情况下空间的弯曲可以忽略，在此基础上人类发展了欧几里得几何学，它反映了平直空间的实际.广义相对论告诉我们实际空间是弯曲的，因此描述实际空间的应该是更具有一般意义的非欧几何.不过，作为非欧几何的特例，欧几里得几何学在它的适用范围内仍是正确的，还将继续发挥作用. 1905年爱因斯坦发表狭义相对论后，他开始着眼于如何将引力纳入狭义相对论框架的思考。以一个处在自由落体状态的观察者的理想实验为出发点，他从1907年开始了长达八年的对引力的相对性理论的探索。在历经多次弯路和错误之后，他于1915年11月在普鲁士科学院上作了发言，其内容正是著名的爱因斯坦引力场方程。这个方程描述了处于时空中的物质是如何影响其周围的时空几何，并成为了爱因斯坦的广义相对论的核心。 爱因斯坦的引力场方程是一个二阶非线性偏微分方程组，数学上想要求得方程的解是一件非常困难的事。爱因斯坦运用了很多近似方法，从引力场方程得出了很多最初的预言。不过很快天才的天体物理学家卡尔·史瓦西就在1916年得到了引力场方程的第一个非平庸精确解——史瓦西度规，这个解是研究星体引力坍缩的最终阶段，即黑洞的理论基础。在同一年，将史瓦西几何扩展到带有电荷的质量的研究工作也开始进行，其最终结果就是雷斯勒-诺斯特朗姆度规，其对应的是带电荷的静态黑洞。1917年爱因斯坦将广义相对论理论应用于整个宇宙，开创了相对论宇宙学的研究领域。考虑到同时期的宇宙学研究中静态宇宙的学说仍被广为接受，爱因斯坦在他的引力场方程中添加了一个新的常数，这被称作宇宙常数项，以求得和当时的“观测”相符合。然而到了1929年，哈勃等人的观测表明我们的宇宙处在膨胀状态，而相应的膨胀宇宙解早在1922年就已经由亚历山大·弗里德曼从他的弗里德曼方程(同样由爱因斯坦场方程推出)得到，这个膨胀宇宙解不需要任何附加的宇宙常数项。比利时牧师勒梅特应用这些解构造了宇宙大爆炸的最早模型，模型预言宇宙是从一个高温高致密状态演化来的。爱因斯坦其后承认添加宇宙常数项是他一生中犯下的最大错误。 在那个时代，广义相对论与其他物理理论相比仍保持了一种神秘感。由于它和狭义相对论相融洽，并能够解释很多牛顿引力无法解释的现象，显然它要优于牛顿理论。爱因斯坦本人在1915年证明了广义相对论是如何解释水星轨道的反常近日点进动的现象，其过程不需要任何附加参数(所谓“敷衍因子”)。另一个著名的实验验证是由亚瑟·爱丁顿爵士率领的探险队在非洲的普林西比岛观测到的日食时的光线在太阳引力场中的偏折，其偏折角度和广义相对论的预言完全相符(是牛顿理论预言的偏折角的两倍)，这一发现随后被全球报纸竞相报导，一时间使爱因斯坦的理论名声赫赫。但是直到1960年至1975年间，广义相对论才真正进入了理论物理和天体物理主流研究的视野，这一时期被称作广义相对论的。物理学家逐渐理解了黑洞的概念，并能够通过天体物理学的性质从类星体中识别黑洞。在太阳系内能够进行的更精确的广义相对论的实验验证进一步展示了广义相对论非凡的预言能力，而相对论宇宙学的预言也同样经受住了实验观测的检验。 随机文章不敢称帝！孙权写信劝说曹操：是想把我放在炉火上烤啊欧洲多国天降橙雪，黄橙橙的一片好像世界末日（火星版大雪）家长必知的第十名效应，社会上混得最好回事第十名（第一名处处碰壁）欧洲风暴阴影巡航导弹，搭载人工智能技术却被轻松拦截霍金预言实现过几次，人工智能将慢慢取代人类（地球已经进入慢性死亡）迷案在线 mazx.cn本站内容大多收集于互联网，内容仅供娱乐，并不代表本站观点，如果本站内容侵犯了您的权益，敬请联系网站管理员，我们将尽快回复您，谢谢合作！ “”是谁引发的?在其中是个什么角色?感兴趣的读者可以跟着小编一起看一看。 八王之乱，其实也不能说是某一个人引起的，历史上的很多事情出现之后，它们综合起来，就导致了最终出现这一个局面，而在八王之乱的众多引发人当中，司马伦就是一个绝对不能忽视的角色。司马伦是的儿子，但并不是正妻张春华所生，司马懿死的时候，司马伦年纪还不是很大，后来的他又是怎样引发了八王之乱的呢? 司马伦及他的几个儿子，都是庸愚无识之徒(大奸雄司马懿这个儿子真是不肖之子，此支血脉出奇的差，且一代不如一代)，真正的幕后主人公，反而是寒人小吏出身的。 这位孙秀，狡黠贪淫，与他共事的人又皆邪佞之士，惟竞荣利，无深谋远略，而且这帮人也不团结，志趣乖异，互相憎嫉。真正是小人得志，因时趋势。 孙秀有个儿子叫孙会，形貌短陋，长得像下等仆隶。为了彰显老孙家，孙秀竟把惠帝亲生女儿河东公主娶为儿媳。一年前，孙会还和数位商人之子在洛阳城西贩马，如今，城中百姓忽闻这位丑八怪马贩子当了驸马，莫不骇愕。 河东公主虽然父是大傻帽母是黑娘们儿，但毕竟是公主身份，竟与这么个人成婚，也成当时一大新闻。 永宁元年(301)春正月，孙秀与司马伦再也等待不了，派晋惠帝的堂叔义阳王司马威去惠帝那里逼大傻“禅位”。 惠帝愚憨，但也知道身上的玺绶是很重要的东西，抱持不放。司马威伸手就夺，几乎把惠帝手指掰断，大傻哥们儿嗷嗷大哭。 司马伦以兵士“护送”惠帝至金墉城，表面上尊惠帝为“太上皇”(辈份简直乱了套，司马伦是惠帝的叔祖，侄孙竟成为自己的太上皇)，同时，他下令把已经立为皇太孙的之子送入密室一刀结果。可怜这数岁小儿，虽生于天家，却没几天好日子可过。 赵王司马伦即位，改元“建始”。坐上帝位，自然是大封“功臣”，孙秀、张林、司马威等加官晋爵，其余党羽，皆为卿、将，超阶超次，不可胜记。下至奴卒，亦加爵位。 每次朝会之时，满座，“时人为之谚曰：‘’。”(这就是“”典故的由来。) 司马伦虽当了，但真正的皇帝显然是孙秀。孙秀专执朝政，司马伦所出诏令，孙秀辄更改涂抹，自书青纸为诏，或朝行夕改，百官转易如流，朝政大乱。 为了安抚宗室，拉拢人心，孙秀也以司马伦名义加封齐王(坐镇)、成都王司马颖(坐镇邺城)以及河间王司马颙(坐镇关中)三个人“大将军”名号，并把司马伦亲信多人派出给三当僚佐，以为监视和内应。 司马伦称帝才两个多月，在许昌坐拥强兵的齐王司马冏就遣使告成都、河间、常山、新野四个司，移檄天下，发兵讨伐赵王伦，声称“逆臣孙秀，迷误赵王，当共诛讨。有不从命，诛及三族”。 一时间，各地响应，军队赶至朝歌县时，已汇集二十多万人。 孙秀、司马伦听说三王起兵，大惧不已。不得已，二人只得硬着头皮派亲信将领张泓、士猗、许超以及孙会等人率京中四出拒战。 司马伦、孙秀两个人笃信邪教巫术，日夜祈祷，厌胜以求多福，天天弄几大帮人在宫里跳大神。 也是恰巧，大神跳得还真有灵验。齐王司马冏在颍阴被张泓打败;孙会、士猗等人又在黄桥大败成都王司马颖，杀死数万成都王兵马。 消息传回宫内，孙秀、司马伦大喜，大赏黄桥之功，士猗、许超与孙会，皆得“使持节”的衔号。这样一来，三将地位相当，各不相从，军政不一，谁也不听谁的指挥和调动。骄傲之时，他们对于仍未退军的败军之将成都王司马颖更是不放在眼里，以为朝夕可灭。 司马颖在黄桥大败后，本来想撒丫子逃跑，被手下卢志等人劝住，并乘孙会等人松懈之机，突然进攻，大败对方，乘胜长驱渡过黄河。 三个败将带数名残卒跑回城内，孙秀大惧，忧懑不知所为。几个人连夜商量对策，有的说西，有的说东，有的建议收败兵出战，有的想要焚烧宫殿趁乱逃跑，有的指出要挟持司马伦南逃荆州，还有的干脆劝说孙秀大搜宝物乘船东逃入海…… 这些人正你一言我一语争吵，手中掌有精装禁兵的左卫将军王舆先窝里反，率七百多兵士从南掖门入宫，攻杀孙秀、许超、士猗等人，并召八座大臣入殿，强迫司马伦发诏：“吾为孙秀所误，以怒三王;今已诛杀孙秀，其迎太上皇复位，吾归老于农亩。” 于是，宫内高举驺虞幡解兵，数千甲士又迎惠帝复辟。 估计大傻帽当时非常郁闷：怎么总是大半夜把自己从被窝中喊醒，稀里糊涂地一会儿被拥上殿一会又被弄去金墉城。 事定之后，三王入城，发诏杀掉赵王司马伦四子，捕斩孙秀等人亲党，并派人送金屑酒给司马伦，赐死。 估计这金屑酒还是内廷数月前为黑娘们儿配制喝剩下的，如今又轮到赵王尝尝鲜了。司马伦惭愧惊恐，以巾覆面，嚷嚷道：“孙秀误我!孙秀误我!”饮药自杀。 八王之中，司马伦是第三个上西天的。(淮南王没有在“八王”之中) 这次混战虽然只打了两个多月，却战死士兵十来万，成为皇族大血战的第一个高潮。 免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。