《广义相对论》ppt课件

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1、广义相对论简介授课教师：范忠辉fanzh@ynu.edu.cn参考书目《广义相对论引论》(俞允强)《广义相对论》(刘辽)《引力论与宇宙论》(温伯格)《广义相对论和宇宙学》(王永久)《广义相对论》(狄拉克dirac)《爱因斯坦文集》（第1卷-第3卷）《引力与时空》(瓦尼安[美]&鲁菲尼[意])科普书《黑洞》(约翰-皮尔·卢米涅[法])科普书《宇宙的琴弦》(格林[美])科普书《超越时空：通过平行宇宙、时间卷曲和第十维度的科学之旅》(加来道雄)科普书《平行宇宙》(加来道雄)2021/9/17广义相对论_绪论22021/9/17广义相对论_绪论3当我还是一个相当早熟的少年的时候，我就已经深

2、切地意识到，大多数人终生无休止地追逐的那些希望和努力都是毫无希望的。而且，我不久就发现了这种追逐的残酷，这在当年较之今天是更加精心地用伪善和漂亮的字句掩饰着的。每个人只是因为有个胃，就注定要参与这种追逐。而且，由于参与这种追逐，他的胃是有可能得到满足的；但是，一个有思想、有感情的人却不能由此而得到满足。这样，第一条出路就是宗教，它通过传统的教育机关灌输给每一个儿童。因此，尽管我是完全没有宗教信仰的双亲的儿子，我还是深深地信仰宗教，但是，这种信仰在我12岁那年就突然中止了。由于读了通俗的科学书籍，我很快就相信，《圣经》里的故事有许多不可能是真实的。其结果就是一种真正狂热的自由思想，并

3、且交织着这样一种印象：国家是故意用谎言来欺骗年青人的；这是一种令人目瞪口呆的印象。这种经验引起我对所有权威的怀疑，对任何社会环境里都会存在的信念完全抱一种怀疑态度，这种态度再也没有离开过我，即使在后来，由于更好地搞清楚了因果关系，它已失去了原有的尖锐性时也是如此。象我这种类型的人，其发展的转折点在于，自己的主要兴趣逐渐远远地摆脱了短暂的和仅仅作为个人的方面，而转向力求从思想上去掌握事物。－－摘自：“爱因斯坦文集第一卷”《自述》阿尔伯特·爱因斯坦（AlbertEinstein，1879.3.14-1955.4.18），举世闻名的德裔美国科学家，现代物理学的开创者和奠基人。1999年1

4、2月26日，爱因斯坦被美国《时代》周刊评选为“世纪伟人”。第一章　绪论一.引言1.1.1广义相对论的预言和检验1.1.2广义相对论的应用简介二.狭义相对论简介三.广义相对论的物理基础1.3.1等效原理和广义相对性原理1.3.2广义相对论的空间和时间四.对相对性原理的考查五.“超越爱因斯坦”计划2021/9/174广义相对论_绪论2021/9/17广义相对论_绪论51905年，一个人类文明史上极其特别的年份。1905年，一个人类应该用黄金来书写的年份。1905年，又是一个充满了奇迹的年份。这一切，是因为一个名叫爱因斯坦的公务员在德国《物理学年鉴》上发表了5篇论文，带来了物理学最伟

5、大的革命，推倒了一座乍看固若金汤实乃风雨飘摇的金碧大厦，开启了物理学新的纪元。这一年，爱因斯坦在分子运动理论、量子力学和相对论上作出了开创性的工作，缔造了一个“爱因斯坦奇迹年”。这一年，和三个世纪前牛顿那个1666奇迹年相媲美，是人类历史上光芒闪耀的一笔。第一篇《分子大小的新测定》（Anewdeterminationofmoleculardimensions）是申请苏黎世大学博士学位的论文。爱因斯坦把经典的流体动力学技巧和扩散理论想结合，创造了一种测定分子大小和阿伏伽德罗常量的新方法。后来，这篇博士论文也成为了他被引用最频繁的论文之一。2021/9/17广义相对论_绪论6《

6、热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》（OntheMotion—RequiredbytheMolecularKineticTheoryofHeat—ofSmallParticlesSuspendedinaStationaryLiquid）解释了布朗运动（Brownianmotion）。布朗运动是苏格兰植物学家布朗于1827年在用显微镜观察浸泡在水中的花粉时发现的，这些小花粉在水中做无规则的运动。当时人们还在争论物质是否由分子或原子组成，爱因斯坦就敏锐地指出，布朗运动中的花粉正是由于受到水分子的随机碰撞才做这种无规则运动的，以此作为证明分子存在的证据，对分子运动理论做出了

7、不可磨灭的贡献。《关于光的产生和转化的一个试探性观点》（OnaHeuristicViewpointConcerningtheProductionandTransformationofLight）提出了光量子，完美地解释了使当时的经典物理学陷入进退维谷的境地的光电效应实验，成为量子力学的先驱之一。接下来是《论动体的电动力学》（OntheElectrodynamicsofMovingBodies），解决了经典物理学面临的危机，将以太丢进历史的垃圾桶，提出了狭义相对论，