§2、6、广义相对论初步狭义相对论在惯性系里讨论物理规律，不能处理引力问题。1915 年，爱因斯坦在数学家的协助下，把相对性原理从惯性系推广到任意参照系，发表了广义相对论。由于这个理论过于抽象，数学运算过于复杂，这里只做个大概描述。2．6．1、非惯性系与惯性力牛顿运动定律在惯性系里才成立，在相对惯性系做加速运动的参照系〔称非惯性系〕里，会出现什么情况呢例如，在一列以加速度做直线运动的车厢里，有一个质量为 m 的小球，小球保持静止状态，小球所受合外力为零，符合牛顿运动定律。相对于非惯性系的车厢来观测，小球以加速度-向后运动，而小球没有受到其他物体力的作用，牛顿运动定律不再成立。不过，车厢里的人可以认为小球受到一向后的力，把牛顿运动定律写为。这样的力不是其他物体的作用，而是由参照系是非惯性系所引起的，称为惯性力。假如一非惯性系以加速度相对惯性系而运动，那么在此非惯性里，任一质量为 m 的物体受到一惯性力，把惯性力计入在内，在非惯性里也可以应用牛顿定律。当汽车拐弯做圆周运动时，相对于地面出现向心加速度，相对于车厢人感觉向外倾倒，常说受到了离心力，正1a1a1maf惯1a1ma1ma1a确地说应是惯性离心力，这就是非惯性系中出现的惯性力。2．6．2、惯性质量和引力质量根据牛顿运动定律，力一定时，物体的加速度与质量成反比，牛顿定律中的质量度量了物体的惯性，称为惯性质量，以为符号，有根据万有引力定律，两物体〔质点〕间的引力和它们的质量乘积成正比。万有引力定律中的质量，类似于库仑定律中的电荷，称为引力质量，以为符号。惯性质量和引力质量是两个不同的概念，没有必定相等的逻辑关系，它们是否相等，应由实验来检验。本世纪初，匈牙利物理学家厄缶应用扭秤证明，只要单位选择恰当，惯性质量和引力质量相等，实验精度达。后来，人们又把两者相等的实验精度提高到。设一物体在地面上做自由落体运动，此物体的惯性质量和引力质量分别为和，以代表地球的引力质量，根据万有引力定律和牛顿第二定律，有,式中 G 为万有引力常量，R 为地球半径，g 为物体下落的加速度。因为，所以，与物体的质量无关。这就是伽利略自由落体实验的结论。既然惯性质量与引力质量相等，就可以简单地应用质量一词，并应用相同的单位。质量惯m引m8101210惯m引m引MgmRmMG惯引引2惯引mm2/ RGMg引图 2-6-1水星也度量了物质的多少。2．6．3、广义相对论的根本原理爱因斯坦提出广义相对...
