中央高塔书房之中,艾斯缓缓的写下。
“……由此可知,引力与加速度是一回事,一个做自由落体运动的人感受不到自身的重量,是因为他的加速系中同时出现一个新的引力场,这个引力场与加速系互相抵消。
由此可以推出我们的第一条公理,等效原理。
惯性力场与引力场的动力学效应是局部不可分辨的。
现在,我们再讨论刚才那个问题,我们如果试图定义惯性系,就会陷入死循环,等效原理并不能解决这个问题,那么我们可以拓展这个概念,将惯性系剔除,改为一切参考系,无论它是惯性还是非惯性的。
此为广义相对性原理。一切坐标系(包括非惯性系)都是平权的,即客观的真实的物理规律,应该在任意坐标系下均有效。为此,物理规律在任意坐标变换下应是协变的,故广义相对性原理也称为广义协变性原理。
广义协变性只有通过等效原理才能获得物理内容。”
在这之后,艾斯开始撰写了一系列数学推导和协变方程,在此不再赘述。
“我们再做一个思维实验,封闭的电梯正在做加速向上运动,一束光从一面的小孔射入,到达对面时光线和地板之间的距离如何?
按照等效原理,我们可以推导出,另一面的光线点与地板的距离必然比开始的那一面要微微小一点点。
这是因为引力场使得光线弯曲,换而言之,光线通过引力场时会发生弯曲。
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