求解广义相对论问题

显示全部楼层 · 2009-12-20 17:31:43

鉴于楼主的水平，这样回答似乎比较合适：了凯撒;ldjfl;asdj;lfdj；拉萨的福dklas了方式大家djk;ljl;sdfajfsadjlkj;lsdfal;kj时大dffds 复单方flsada十大垃圾了开始打了是连接方式fqowiop。回答完毕。

千问 · 2009-12-20 17:31:43

并不是说万有引力是惯性力。广义相对论的本意是：在局部测量下，引力和惯性力无法区分。效果一样。这样可以通过处理惯性力来得到引力的作用效果。但引力还是引力。

千问 · 2009-12-20 17:31:43

1，相对速度还是相对速度，所以行星相对于恒星，质量是会变的，但是由于速度太慢，所以变化不会明显。2，你可以考虑在牛顿力学里的一个情况，比如一个站在地上的人观察一个在加速的车上的人，他可以说车子给了乘客一个力，所以乘客加速了；可是如果乘客是观察者的话，那么地上的人是在加速后退的，虽然地上的人受力，可是却描述不出是谁给了地上的人一个力，这样的力就是惯性力，就是在非惯性的参考系里，想象出的一种力。所以在你的例子里，是作为观察者的你，由于受到了地面给你的力，而成为了背离了惯性运动的物体，就像那个车上的乘客一样。3，速度会变。这有个图可能可以帮助你理解。

千问 · 2009-12-20 17:31:43

1.不会，因为以恒星为参照点，行星总机械能不变2.重力做功（万有引力与地转偏向力的合力），太空就是万有引力，空气阻力（什么时候可以算空气阻力就不要我说了吧）3.会变的，至少速度方向会变的（行星做圆周运动嘛）。是惯性力，力的本质是不变的。

千问 · 2009-12-20 17:31:43

1.不会。。几乎可以忽略，在此，万有引力不做功，因为速度垂直于力。2.当然是重力做功。你可以理解成高空的重力势能转化成动能。3.当你提到惯性力，应该是非惯性系的概念。但是根据你的描述，好像讲的是万有引力，注意，牛顿定律中没有惯性力，只有合外力。如果你要说惯性力，它在非惯性系中指的物体本身加速产生的力，而不是万有引力，引入惯性力的目的在于研究非惯性系中重力场和加速度的等效关系。你这个问题无非就是说站在第三个星球看，它的速度会变么，当然会变。这和参考系无关。额~先说句题外的，这三个问题值不了这么多分...不知道LZ是什么基础，下面从科普和专业的两个程度来说下这三个问题。1，首先有个原则性的错误：“万有引力是惯性力”，GR中，万有引力是时空弯曲的体现，绝不是什么惯性力的概念。惯性力是指物体做非惯性运动而导致与其受力等效的力，它并不是真实存在的力，而引力确是真实存在的，这点在GR中也是承认的。那么行星围绕恒星公转时质量会不会随速度的变化而变化？--------------------------------------------------当然会，通俗说，动质量=γ*m,m按照国际惯例，不加特殊声明的时候代表静质量。而γ=（1-v^2）^(-0.5)；几何单位制下c=1（下同）,所以速率大小变化的话，那么动质量大小是当然会变的，但是静质量依然不变。2，通俗的说（科普层面的），物体在时空中运动，时空犹如一个大舞台，而物质是舞台上的演员，舞台本身不平，那么物质只能按照弯曲的路径运动，所以体现出来的物理实际情况就是物体会在引力的作用下落到地面。比较专业的说，以地球为例，其周围的时空是Schwarschild时空，这是非欧时空几何，引力由于在GR当中被视作时空几何，因此它只包含在度规张量g_ab之中，物体在只收到引力的情况下，其四维轨迹是测地线（弯曲时空中的“直线”），我们只要知道了物体的四维速度，便可以按照测地线方程：dV^μ/dτ+Γ^μ_νσ*V^ν*V^σ=0给出物体的运动方程，引力就包含在时空的联络Γ^μ_νσ中。然而弱场低速的条件下，按照GR给出的运动方程与牛顿力学给出的运动方程是基本一致的，一次弱场低速的条件下，可以直接用牛顿力学，没必要杀鸡用牛刀~~既然不受力，它的速度增加了，是什么做功了？----------------------------------------------这个问题没法给你从科普的层面说清楚，不过这却牵涉到了GR的一个“老大难”问题的。首先GR中可以定义引力势能，但是却和牛顿力学不同，GR中的引力势能是非定域的，也就是说你讨论单个物体的引力势能是没意义的，如果讨论引力势能，只能全局意义上来讨论。就你这个问题而言，只能说是引力势能转化成了物体和地球二者共同的能量。GR当中，E=γm，这个能量偏偏不包含引力势能在内，这造成了理论上很多的麻烦，GR对引力势能尚无严格讨论。3，如果说万有引力是惯性力，------------------------------引力不是惯性力，这个前面已经说了，GR当中，它甚至连力都不算。那么物体产生加速度也应该只是相对于该星球的加速度，那么它相对于其他恒星的速度会变么？------------------------------会变，算法可以直接按照微分几何中广义黎曼空间里的张量的算法来算，也不是很复杂，后面的问题，之前已经讨论过了，这里不再赘言了。参看书籍：梁灿彬周彬著《微分几何入门与广义相对论》（第二版）刘辽著《广义相对论》还可以参考最后给出的那本P.A.M Dirac的《General Relativity》(中译本)参考资料：http://tieba.baidu.com/club/8699916/tupian/list/%E5%B9%BF%E4%B9%89%E7%9B%B8%E5%AF%B9%E8%AE%BA

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千问 · 2009-12-20 17:31:43

从来没有人说引力是惯性力。而且你问的问题和广义相对论没关系等效原理是说，处于加速参考系的物理定律，等价于一个等效的引力场中的物理定律/规律

千问 · 2009-12-20 17:31:43

“行星围绕恒星公转时质量会不会随速度的变化而变化”，爱因斯坦没有算出来，现在也没有人会。因为“N体问题”的轨道太难计算了。质量是依赖参照系的。你要的是哪个参照系？在行星参照系，行星自身的质量是不变的。

千问 · 2009-12-20 17:31:43