第十五章相对论简介4.广义相对论简介【学习目标】1．了解广义相对性原理和等效原理。2．了解广义相对论的几个结论。【重点难点】广义相对性原理和等效原理。理解广义相对论的几个结论。【课前预习】1、超越狭义相对论的思考万有引力问题和惯性系问题是狭义相对论无法解决的问题。2、广义相对论的基本原理等效性原理和广义相对性原理是广义相对论的基本原理。广义相对性原理是：在任何参考系中物理规律都是相同的。等效原理：一个均匀的引力场与一个匀加速的参考系等价。3、广义相对论的几个结论（1）物质的引力使光线弯曲（如图1）。这已在几次日蚀测量中得到了证实，证明广义相对论的计算偏折角与观测值相符合。（2）光谱线的引力红移。原子谱线的波长加大，引力场越强，波长增加的量越大，称这个效应为引力红移。引力红移早已为恒星的光谱测量所证实。（3）水星近日点的进动。（如图2）【预习检测】1、自然界中什么参考系才是惯性系，为什么惯性系在描述规律中居于特殊的地位。1δ星球太阳图1图2-水星2、爱因斯坦的理论对于我们有什么现实的应用意义？3、下列属于广义相对论结论的是()A．尺缩效应B．时间变慢C．光线在引力场中弯曲D．物体运动时的质量比静止时大大【参考答案】【预习检测】1.牛顿运动定律成立的参考系是惯性系。惯性系引力均匀。2.它们不但引发了20世纪科技领域以及思想领域的伟大革命，而且还将持久地影响新世纪文明建设的漫长进程。其实一个世纪以来物理学及其应用的各个领域所取得的种种成就，大多与相对论有关。例如质能方程就是我们目前利用核能的理论基础。3.C▲堂中互动▲【典题探究】［例1］经典力学的相对性原理（伽利略相对性原理）、狭义相对性原理、广义相对性原理有何联系？解析：经典力学的相对性原理（伽利略相对性原理）提出力学规律在一切惯性参考系中是相同的；狭义相对性原理指出一切物理规律在不同惯性参考系中都是相同的；广义相对性原理指出任何参考系中物理规律都是相同的。三种相对性原理并没有相互否定，而是体现了人们自然规律认识的不断进步。2
