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用外行人的话来说,狭义相对论和广义相对论的区别是什么?你能分别举一个简单的例子吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-08-09 08:50:42

狭义相对论是一门从不加速的观察者的角度来描述物理的科学。基本原理是,对于所有这些观察者来说,无论他们的速度如何,物理定律应该是相同的。在它诞生的时候,狭义相对论被称为相对论。

广义相对论的诞生是出于将相对论原理扩展到任意运动的观察者的愿望。爱因斯坦“最快乐的想法”是意识到这样的理论必然涉及到重力,因为一个在封闭的房间里的观察者无法区分在真空中漂浮还是在引力场中自由下落。一旦“广义理论”(那时它被称为广义理论)诞生,以前被称为相对论的理论现在被称为“狭义理论”,因为它确实是更广义理论的一个特例,局限于匀速(非加速)运动。

在实践中,当处理快速运动的物体时,需要用到狭义相对论。(多快……嗯,这取决于要求的准确度)。奇怪的是,广义相对论并不是因为有东西在加速才需要;狭义相对论可以解决这个问题,它只是把加速观察的人当作二等公民。然而,在强引力场存在的情况下,广义相对论是必需的。

一个很好的例子就是航天器导航,通常是通过观察航天器与地面之间的特性(频率位移和旅行时间)或无线电波来完成的。狭义相对论需要精确地计算出预期的频率偏移,例如,在行星轨道上插入一个航天器,因为航天器的速度(几十公里/秒)大到足以让相对论性修正起作用。

当无线电波经过一个大质量物体附近时(特别是当它经过太阳附近时),需要用广义相对论来计算它的旅行时间,包括由于引力存在而产生的所谓夏皮罗延迟。
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