第 3、4 节 广义相对论初步__探索宇宙 1．广义相对论的基本原理指出：在任何参考系中，物理规律都是相同的，一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价。2．一切物体都具有两个完全不同的属性，即惯性和引力，惯性质量是物体惯性的量度，引力质量是物体引力属性的量度。3．宇宙起源于一个温度无穷大，物质密度无穷大的“奇点”，决定宇宙的几何性质有两个因素膨胀率和密度。广义相对论初步[自读教材·抓基础]1．广义相对论的两个基本原理(1)广义相对性原理：在任何参考系(包括非惯性系)中物理规律都是相同的。(2)等效原理：匀加速参考系中的惯性力场与均匀引力场不可区分。2．广义相对论的时空结构(1)引力的存在对时间的影响：在引力场中，时钟变慢，引力场越强，时钟变慢越甚。(2)引力的存在对空间的影响：引力的存在会使空间变形，在引力方向上，空间间隔不变，在与引力垂直的方向上，空间间隔变短(直尺变短)，发生了弯曲，引力越强的地方，这种效应越明显。3．广义相对论的实验检验广义相对论建立之后，爱因斯坦提出了三项实验检验：(1)水星近日点的进动。(2)光线在引力场中的弯曲。(3)光谱线的引力红移。20 世纪 60 年代后，人们又提出了雷达回波延迟。[跟随名师·解疑难]广义相对论的实验检验(1)水星近日点的进动：天文观测显示，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点(或远日点)有进动，这个效应以离太阳最近的水星最为显著。牛顿对此作出的解释与实际观测结果不相符，而广义相对论成功地预言了水星近日点的进动。(2)光线在引力场中偏转：根据电磁理论和经典光学，在无障碍的情况下，光线是直线传播的。但按照爱因斯坦的广义相对论，在引力场存在的情况下，光线是沿弯曲的路径传播的。引力场越强，弯曲越厉害。(3)引力红移：在强引力的星球附近，时间进程会变慢，因此光振动会变慢，相应的光的波长变长、频率变小，光谱线会发生向红光一端移动的现象。光谱线的这种移动是在引力作用下发生的，所以叫“光谱线的引力红移”，这一预言也已经在对白矮星 (天狼星伴星)的观测中所证实。(4)雷达回波延迟：光经过大质量物体附近时发生弯曲，可以看成光多走了一段路程，或等效为光速变慢。从地球上发出的雷达信号，经太阳附近到达某一星球后再反射回地球传播时间会有所延迟。20 世纪 60 年代，人们通过大量实验，证实了延迟现象。[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)关于广义相对性原理的下列说法正确的是( )① ...
