广义相对性原理的更普遍基础的理解.docx

广义相对性原理的更普遍基础的理解摘要:广义相对性原理说的是所有的参考系，那么就应该推广到一切参考系，那么我们会得出什么结论?得出我们通常说的惯性系描述的惯性定律与惯性定律不同，得出绝对惯性系与非惯性系与物理规律无关，物理规律在绝对惯性系中与在非惯性系中具有同样的描述。关键词:广义相对性原理，惯性定律，等效原理，惯性系，非惯性系作者简介吴兴广物理者河北省邯郸市馆陶县中图分类号O412,1文献标识码A广义相对性原理一般通过等效原理来理解，那么，广义相对性原理能够在更普遍意义上能够理解吗？如果没有等效原理，广义相对性原理还成不成立?根据惯性定律最后推出力是使物体产生加速度的原因。物体不受外力的时候，物体的运动状态就不会改变。所以根据惯性定律得出，力是使物体产生加速度的唯一原因1。力是改变物体运动状态的唯一原因。如果力是使物体产生加速度的唯一原因，力是改变物体运动状态的唯一原因，那么物体不受外力的时候，物体的运动状态不发生改变，这与我们选择什么参考系描述无关。即物体运动状态是否改变与参考系无关。一一推论a。根据推论a，那么不同参考系对物体运动的描述是等价的，是对运动状态的不同标准的描述，描述的是一个运动。即va=vb，va表示一个参考系描述这个运动的数值，vb表示一个参考系描述这个运动的数值，两者等价。这是惯性系之间的描述，如果是非惯性系与惯性系的描述，那么物体受到惯性力，产生相对加速度，但此时非惯性系没有改变物体的运动状态，即va=vb+at.此处得出结论，惯性系与非惯性系不改变物体的运动状态，不改变加速度，不产生加速度。而通常我们认为非惯性系中，物体受到惯性力，产生加速度。这是怎么回事呢？原来，参考系描述的运动是物体间的运动，即物体与参考系的相对运动 ，速度是相对速度，加速度是相对加速度。物体间的运动发生改变不表示物体的运动状态发生改变。惯性定律描述的是物体的运动，是物体自身的运动，参考系描述的是物体与参考系间的运动，是两个物体间的运动。在物体的自身运动中，力是改变物体运动状态的唯一原因;在物体间的运动中 力是改变物体间的运动状态的原因，但不是唯一原因，惯性力也是改变物体间运动状态的一个原因。惯性定律说的不受外力是绝对的不受外力，描述的运动是绝对的运动，运动说相对于绝对静止说的，不受外力是相对于绝对静止说的。而参考系描述的不受外力是相对的不受外力，是相对于参考系而言的不受外力，是相对于参考系而言的静止。参考系中，存在一个与惯性定律描述一样的定律，即在参考系看来，一切物体总保持静止或匀速直线运动，直到有外力改变这种运动状态为止。通常说的惯性系与非惯性系都是非惯性系，不同的参考系对力的起点的定义不同，但在不同的参考系中，都存在一个与惯性定律描述一样的定律。即参考系把自身定义为静止后，把自身相同的加速度定义为零，定义为不受外力，那么物体与参考系加速度相同的时候就是不受外力的时候。这样，我们选择地球，太阳，自由落体系作为参考系的时候，对不受外力的定义不同，物体不受外力的时候，都有与参考系保持静止或匀速直线运动的性质，所以任何参考系都可以看做是我们通常说的惯性系。 广义相对性原理推广到所有的参考系，例如绝对静止系鱼绝对匀速直线运动系，即绝对惯性系，那么绝对惯性系与非惯性系具有平等性。相对性原理可以表述为，不同参考系得出相同的物理规律。如果绝对惯性系与非惯性系都符合广义相对性原理，那么我们在绝对惯性系(例如绝对静止系)中得出的物理规律，在非惯性系中同样成立;在非惯性系中得出的物理规律在绝对惯性系中同样成立，这与参考系的运动状态无关。参考系不论是绝对不受外力，还是受外力变速运动，这都与物理规律无关，物理规律在不同的参考系，所有的参考系中都是相同的。这样的话，如果我们在绝对静止系中得出万有引力，那么在所有的物体都受力后也能得出同样的规律，即我们可以在非惯性系中得出万有引力定律。同样，如果我们能够在非惯性系中得出万有引力定律，那么我们在绝对惯性系中也能得出同样的规律。在惯性系中得出的引力常量与非惯性系中的常量一样。这样，相对性原理就在绝对惯性系与非惯性系之间建起一座桥梁。同样，如果我们在绝对静止系中得出惯性定律，那么我们在所有的物体都受力后作为参考系的时候也能得出同样的规律，即在参考系看来，一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，直到有外力改变这种运动状态为止。同样，如果在非惯性系中得出一切物体总保持静止或匀速直线运动，那么在绝对静止系中，我们得出同样的规律。这样，我们在绝对静止系不存在的情况下，在非惯性系中仍能得出一个与惯性定律描述一样的定律。在非惯性系中得出的惯性定律是相对与于非惯性系的惯性定律，这里所说但不受外力是相对于参考系而言的，静止也是相对于参考系而言的。而绝对静止系中得出同样的定律，同样的描述，但这里的不受外力是相对于绝对静止而言的，相对于绝对不受外力而言的，这里的静止就是绝对静止，匀速直线运动就是绝对匀速直线运动，不对外力是绝对不受外力。这样，我们通过广义相对性原理在参考系之间架起桥梁，认识到绝对静止系与一般参考系之间的关系，得出惯性定律虽然是在非惯性系中得出的，但我们通常说的惯性定律是相对于绝对静止系说的。惯性定律中不受外力是绝对的不受外力，不受外力的静止或匀速直线运动状态说绝对静止与绝对匀速直线运动状态。我们在非惯性系中得出的惯性定律是以非惯性系自身的运动状态为静止，为标准得出的，与参考系相同加速度的运动状态就是不受外力状态。虽然惯性定律同样的描述是在非惯性系中得出的，但不等同于惯性定律。两者自只是对定律的描述一样，但对静止以及不受外力的定义是不同的。这样，我们在非惯性系中得出惯性定律，不过此时不受外力是相对于参考系的不受外力，由于参考系本身受力，所以这里的不受外力是相对的，但理解的时候，我们把参考系因素排除了，直接把不受外力理解成绝对不受外力，即推广到绝对静止系 ，而绝对静止系是不存在的，所以我们通常说惯性定律描述的是理想情况。同样，库仑定律在非惯性系中得出，在绝对惯性系中也能得出。假如出现了个别不符合相对性原理的现象，那么对于其它物理现象还是符合相对性原理的。这样，相对性原理就有一定的