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12 6引力场与弯曲时空 由于惯性力和引力等效 广义相对论实质是关于引力场的理论 在广义相对论中 引力的唯一效果即引起背景时空的弯曲 任何质量都使它周围的空间区域产生弯曲 以使所有自由运动的物体都循着弯曲路径行进 在广义相对论中 爱因斯坦从等效原理出发 论证了有引力场存在的四维物理时空是弯曲的黎曼空间 1 引力场的空间弯曲 K系 即实验室系 K 系 与盘边缘P 点相连的局惯系 研究的问题 两参考系中测量圆周长分别在两个参考系中测量圆盘半径 以转盘为例说明 径向无相对运动 分别在两个参考系中测量圆盘周长 尺子沿长度方向有速度 收缩 结论 引力场使空间弯曲 场愈强弯曲愈烈 K 是非惯性系 存在惯性力场和引力场等效 等效的引力场强大小是 由洛仑兹变换可得 2 引力场的时空弯曲 引力场中光线的弯曲 在加速参考系中看到的光线是弯曲的 匀加速参考系等效于均匀引力场 引力使光线弯曲 3 爱因斯坦引力场方程 Tac是依赖于物质分布及运动的张量 Gac是描述时空弯曲性质的曲率所决定的张量
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