五千年(敝帚自珍)

主题:【评论】霍金的宇宙 -- 不爱吱声

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家园 就我所理解的解释一下

先说惯性系与非惯性系

惯性系:均匀平直的时空中,没有受任何外力的物体所在的参照系。因为空间是相对的,我们只能说,在某一个观察者的坐标系中,如果一物体相对于这个坐标系(参照系)处于静止或匀速直线运动,那么以这个物体为参照物的参照系为惯性系。

但必须指出的是没有受任何外力的参照物才是真正的匀速直线运动,引力无处不在,所以没有真正的惯性系。从这个意义上来讲,狭义相对论只是广义相对论在引力场很弱时的特殊情况,是一种近似情况,就像牛顿力学是狭义相对论在物体速度远远小于光速时候的近似一样。举例来说,如果我们考虑地球上的汽车的运动,我们可以认为地球是个惯性系,对最终结果并没有很大的影响,这就是一种简化模型而已。

至于非惯性系是相对于惯性系作加速运动的参照物(参照系)。你的问题中,想象你研究地球上的汽车,由于想你说的太阳也对地球有引力所以地球本身也是个非惯性系,这里我们不想用简化模型,那好,广义相对论应该能解决这个问题。实际上广义相对论原理就说明自然定律在任何参考系中都可以表示为相同数学形式。还有等效原理说在一个小体积范围内的万有引力和某一加速系统中的惯性力相互等效。即任何物理实验都不能区分引力场和惯性力场。加速系的惯性力场也是一种引力场,但它和物质所产生的引力场(如地球的引力场)有本质区别(所引起的时空变化也是有本质区别的)。有引力场就是时空的弯曲,不是物质(永久引力场)引起,就是运动(非永久引力场)引起。总之,不用担心,引力与惯性力在这里统一了。现在不管什么,你就可以考虑成一大堆互相吸引的球了,至于你想分析多少球之间的相互作用,那就是你自己的事情了。但他们遵循的方程是一样的。

不是搞物理的,很多核心的东西也说不太清楚,也不知道我这样解释行不。

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