相对论是爱因斯坦在1915年发表的理论。爱因斯坦提出“等效原理”,即引力和惯性力是等效的。爱因斯坦提出科学定律对所有的观察者,不管他们如何运动,都必须是相同的。
简单地说,广义相对论的两个基本原理。一是等效原理:惯性力场与引力场的动力学效应是局部不可分辨的;二是广义相对性原理:所有的物理定律在任何参考系中都取相同的形式。根据等效原理,惯性质量和引力质量是等效的,比如你站在一个空虚空间里的升降机内,没有引力,你自由漂浮;当升降机做匀加速运动时,你突然觉得升降机的一端是地板。可是,你无法判断你是在做匀加速运动,还是处在一个均匀的引力场中。
广义相对论告诉我们,对于在一个引力场中不同高度的观察者而言,时间推移得不一样。比如两个一样的十分精确的钟,一个放在水塔的顶部,一个放在水塔的底部。在底部的钟更接近地表,发现它走得更慢。正如上面说的水塔上的两个钟,底部的钟由于更接近地心,受到的引力更大,与狭义相对论中“运动得更快”是等效的,于是时间也过得更慢。
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