狭义相对论和广义相对论的区别

狭义相对论和广义相对论的区别

引用

新浪网

1.

https://m.edu.iask.sina.com.cn/jy/3oDX8V6gu3Z.html

狭义相对论和广义相对论是现代物理学的两大支柱，它们分别由爱因斯坦在1905年和1915年提出。这两者之间有何区别？本文将从含义、发表时间、内容以及使用时的背景时空四个方面进行对比。

1. 含义不同
   狭义相对论主要是研究时间和空间的关系，特别是在相对速度的参考系中的时间和空间关系。例如，在相对于参考系以接近光速移动的另一个参考系中，时间会相对延长，距离会相对缩短。

广义相对论则主要处理引力和加速度等效的问题，牵涉到时空扭曲的概念。

2. 发表时间不同
   狭义相对论（Special Theory of Relativity）是阿尔伯特·爱因斯坦在1905年发表的题为《论动体的电动力学》一文中提出的，区别于牛顿时空观的新的平直时空理论。

广义相对论（General Relativity）是描述物质间引力相互作用的理论。其基础由A.爱因斯坦于1915年完成，1916年正式发表。

3. 内容不同
   狭义相对论不仅包括如时间膨胀等一系列推论，而且还包括麦克斯韦－赫兹方程变换等。狭义相对论需要使用引入张量的数学工具。狭义相对论是对牛顿时空理论的拓展，要理解狭义相对论就必须理解四维时空，其数学形式为闵可夫斯基几何空间。

广义相对论直接推导出某些大质量恒星会终结为一个黑洞——时空中的某些区域发生极度的扭曲以至于连光都无法逸出；而多大质量的恒星会塌陷为黑洞则是印裔物理学家钱德拉塞卡的功劳——钱德拉塞卡极限（白矮星的质量上限）。

4. 使用时的背景时空不同
   狭义相对论的背景时空是平直的，即四维平凡流型配以闵氏度规，其曲率张量为零，又称闵氏时空；而广义相对论的背景时空则是弯曲的，其曲率张量不为零。