广义相对论中“引力和惯性力等效”为什么如此重要?

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举个例子:当你坐在车里面,突然踩一脚油门,你会发现有一个有一个虚拟力往后拉你,由于力在往后拉你,所以你就感受到了座椅给你向前的力,这个往后拉你的力就是惯性力,惯性力本身是虚拟的,所以当遇到引力的场景,都可以等效于你受到一个惯性力。

那么不少朋友会问,做了这个等效之后,有啥好处呢?要是没好处,那我们还懒得去转化场景。其中最大的好处就是可以把引力消除掉,因为我之前文章分析过,当分析天体运行这种大尺度宏观物体运动时,由于天体基本都只受引力了,电磁力几乎没有,所以如果能够把引力消除掉,那就等同于天体都不受力。分析不受力的物体运动过程是非常愉快的,因为简单快捷方便,就一个字:爽。

所以等效原理最大的好处在于:让分析天体运行变得很爽。但是这仅仅是好处之一,还有很多好处的,比如我们以前分析过狭义相对论里面的:运动物体时间变慢,其实就是说一个物体速度越大,时间越慢。但是这里我们也可以用等效原理来解释,比如一个运动的物体,物体为什么运动,肯定有一个加速的过程,这个加速的过程根据前面分析的结论:会使得远方的物体时间突变,当然这种突变效应是相对的,参考系变化,时间突变也会消失。

但是一个物体处于加速状态,就意味着说物体受力了,所以我们可以把等效原理反过来用,任何惯性力也等效于引力,所以处于加速状态的物体,就等效于物体静止,受到了地面的引力作用。

根据广义相对论:引力会使得时间变慢,引力越大,时间越慢,所以当一个物体受到加速(当然减速也行,减速也会受力的)使得速度越快,自己时间也就变慢。

大家发现没有,其实狭义相对论和广义相对论很多观点是相通的!广义相对论其实是把狭义相对论包含进去了而已。就好像当初狭义相对论出来,把牛顿力学包含进去一个道理。当你发现一个理论,适用范围比前人的理论更广,前人的理论只是你理论的一个近似表达,那你这个理论就具有极大的正确性,如果此时实验数据又非常支持你的理论,那么你的理论就把别人理论包含进去。


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