相对论

context: 相对论是关于时空和重力的理论，主要由爱因斯坦创立，依其研究对象的不同可分为狭义相对论和广义相对论。相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化，它们共同奠定了现代物理学的基础。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的常识性观念，提出了同时的相对性、四维时空、弯曲时空等全新的概念。不过近年来，人们对于物理理论的分类有了一种新的认识—以其理论是否是决定论的来划分古典与非古典的物理学，即非古典的＝量子的。在这个意义下，相对论仍然是一种古典的理论。传统上，在爱因斯坦刚刚提出相对论的初期，人们以所讨论的问题是否涉及非惯性参考系来作为狭义与广义相对论分类的标志。随着相对论理论的发展，这种分类方法越来越显出其缺点—参考系是跟观察者有关的，以这样一个相对的物理对象来划分物理理论，被认为不能反映问题的本质。目前一般认为，狭义与广义相对论的区别在于所讨论的问题是否涉及重力，即狭义相对论只涉及那些没有重力作用或者重力作用可以忽略的问题，而广义相对论则是讨论有重力作用时的物理学的。用相对论的语言来说，就是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。
qas: question: 有关重力以及什么的理论为相对论?
answers: text: 时空

question: 相对论可分为广义相对论和什么?
answers: text: 狭义相对论

question: 使得物理学带来革命性的变化是由于相对论以及什么学论的提出?
answers: text: 量子力学

question: 闵氏时空中哪类的系数为零?
answers: text: 曲率张量

context: 爱因斯坦在他1905年的论文论动体的电动力学中介绍了其狭义相对论。狭义相对论建立在如下的两个基本公设上：狭义相对性原理：一切的惯性参考系都是平权的，即物理规律的形式在任何的惯性参考系中是相同的。这意味着物理规律对于一位静止在实验室里的观察者和一个相对于实验室高速匀速运动着的电子是相同的。光速不变原理：真空中的光速在任何参考系下是恒定不变的，这用几何语言可以表述为光子在时空中的世界线总是类光的。也正是由于光子有这样的实验性质，在国际单位制中使用了光在真空中1/299,792,458秒内所走过的距离来定义长度单位米。光速不变原理是宇宙时空对称性的体现，而微中子的超光速现象可能只是时空对称性的对称破缺而决不能推翻相对论，且已证实该实验有误。
qas: question: 论动体的电动力学是爱因斯坦西元几年的论文?
answers: text: 1905年

question: 狭义相对性原理中提到物理规律的形式是在任何什么观念中为相同的?
answers: text: 惯性参考系

question: 光速不变原理中提到，任何在参考系下恒定不变是真空中的什么?
answers: text: 光速

question: 哪个长度单位是光使用在真空中1/299,792,458秒内所走过的距离所定义?
answers: text: 米

context: 在狭义相对论提出以前，人们认为时间和空间是各自独立的绝对的存在，自伽利略时代以来这种绝对时空的观念就开始建立，牛顿创立的牛顿古典力学和古典运动学就是在绝对时空观的基础上创立。而爱因斯坦的相对论在牛顿古典力学、马克士威古典电磁学等得基础上首次提出了四维时空的概念，它认为时间和空间各自都不是绝对的，而绝对的是一个它们的整体—时空，在时空中运动的观者可以建立自己的参照系，可以定义自己的时间和空间，而不同的观者所定义的时间和空间可以是不同的。具体的来说，在闵氏时空中，而如果一个惯性观者相对于另一个惯性观者在做匀速运动，则他们所定义的时间和空间之间满足劳仑兹变换。而在这一变换关系下就可以推导出尺缩、钟慢等效应，具体见狭义相对论条目。因为爱因斯坦之前的科学家们并没有高速运动的观测和体验，所以绝对时空观在古代科技水平下无疑是真理，而爱因斯坦的狭义相对论更新了人们的世界观，为广义相对论的诞生奠定了坚实的基础。在爱因斯坦以前，人们广泛的关注于马克士威方程组在伽利略变换下不协变的问题，也有人注意到过爱因斯坦提出狭义相对论所基于的实验，也有人推导出过与爱因斯坦类似的数学表达式，但只有爱因斯坦将这些因素与古典物理的时空观结合起来提出了狭义相对论，并极大的改变了我们的时空观。在这一点上，狭义相对论是革命性的。
qas: question: 时间和空间是各自独立且绝对的存在是在哪个理论出现之前人们所认为?
answers: text: 狭义相对论

question: 于绝对时空观的基础上的古典力学和古典运动学是谁创立?
answers: text: 牛顿

question: 在时空中运动的观者可以可以定义自己的空间以及什么?
answers: text: 时间

question: 人们广泛的关注于哪个方程式于爱因斯坦之前?
answers: text: 马克士威方程组

context: 在本质上，所有的物理学问题都涉及采用哪个时空观的问题。在二十世纪以前的古典物理学里，人们采用的是牛顿的绝对时空观。而相对论的提出改变了这种时空观，这就导致人们必须依相对论的要求对古典物理学的公式进行改写，以使其具有相对论所要求的劳仑兹协变性而不是以往的伽利略协变性。在古典理论物理的三大领域中，电动力学本身就是劳仑兹协变的，无需改写；统计力学有一定的特殊性，但这一特殊性并不带来很多急需解决的原则上的困难；而古典力学的大部分都可以成功的改写为相对论形式，以使其可以用来更好的描述高速运动下的物体，但是唯独牛顿的重力理论无法在狭义相对论的框架体系下改写，这直接导致爱因斯坦扩展其狭义相对论，而得到了广义相对论。
qas: question: 人们采用的是牛顿的绝对时空观是在哪个时代以前的古典物理学里面?
answers: text: 二十世纪

question: 由劳仑兹协变的，无需改写是哪个领域的力学?
answers: text: 电动力学

question: 大部分都可以成功改写为相对论形式是哪种力学?
answers: text: 古典力学

question: 无法在狭义相对论体系下改写是牛顿的哪个理论?
answers: text: 重力理论

context: 爱因斯坦在1915年左右发表的一系列论文中给出了广义相对论最初的形式。他首先注意到了被称之为等效原理的实验事实：重力质量与惯性质量是相等的。这一事实也可以理解为，当除了重力之外不受其他力时，所有质量足够小的测验物体在同一重力场中以同样的方式运动。既然如此，则不妨认为重力其实并不是一种力，而是一种时空效应，即物体的质量能够产生时空的弯曲，重力源对于测验物体的重力正是这种时空弯曲所造成的一种几何效应。这时，所有的测验物体就在这个弯曲的时空中做惯性运动，其运动轨迹正是该弯曲时空的测地线，它们都遵守测地线方程式。正是在这样的思路下，爱因斯坦得到了其广义相对论。系统的说，广义相对论包括如下几条基本假设。：广义相对性原理：任何物理规律都应该用与参考系无关的物理量表示出来。用几何语言描述即为，任何在物理规律中出现的时空量都应当为该时空的度规或者由其导出的物理量。爱因斯坦场方程式：它具体表达了时空中的物质对于时空几何的影响，其中对应能动张量的要求则包含了上面关于在其中做惯性运动的物体的运动方程式的内容。
qas: question: 广义相对论最初的形式是爱因斯坦在西元几年所发表的论文中有提到?
answers: text: 1915年

question: 等效原理的实验中惯性质量与什么为相等?
answers: text: 重力质量

question: 文中提及，可以把重力不当成一种力而能够将其认为是一种什么东西?
answers: text: 时空效应

question: 爱因斯坦得到广义相对论是由于弯曲时空的哪个方程式?
answers: text: 测地线方程式

question: 具体表达了时空中的物质对于时空几何的影响为哪个方程式?
answers: text: 爱因斯坦场方程式

context: 在现有的广义相对论的理论框架下，等效原理是可以由其他假设推出。具体来说，就是如果时空中有一观者，则可在其世界线的一个邻域内建立的局域惯性参考系，而广义相对性原理要求该系中的克氏符在观者G的世界线上的值为零。因而现代的相对论学家经常认为其不应列入广义相对论的基本假设，其中比较有代表性的如Synge就认为：等效原理在相对论创立的初期起到了与以往古典物理的桥梁的作用，它可以被称之为广义相对论的接生婆，而现在在广义相对论这个新生婴儿诞生后把她体面地埋葬掉。如果说到了二十世纪初狭义相对论因为古典物理原来固有的矛盾、大量的新实验以及广泛的关注而呼之欲出的话，那么广义相对论的提出则在某种意义下是理论走在了实验前面的一次实践。在此之前，虽然有一些后来用以支持广义相对论的实验现象，但是它们并不总是物理学关注的焦点。而广义相对论的提出，在很大程度上是由于相对论理论自身发展的需要，而并非是出于有一些实验现象急待有理论去解释的现实需要，这在物理学的发展史上是并不多见的。因而在相对论提出之后的一段时间内其进展并不是很快，直到后来天文学上的一系列观测的出现，才使广义相对论有了比较大的发展。到了当代，在对于重力波的观测和对于一些高密度天体的研究中，广义相对论都成为了其理论基础之一。而另一方面，广义相对论的提出也为人们重新认识一些如宇宙学、时间旅行等古老的问题提供了新的工具和视角。
qas: question: 在现有广义相对论的认知下，可以由其他假设推导出的为什么?
answers: text: 等效原理

question: Synge形容等效原理为广义相对论的什么?
answers: text: 接生婆

question: 使得广义相对论有了比较大的发展是由于哪个学论的观测?
answers: text: 天文学