廣義相對論是怎麼解決的牛頓和麥克斯韋之間的分歧的?

記得《時間簡史》書上舉例說當太陽突然消失時,麥克斯韋認為幾分鐘後才會有影響,而牛頓認為立即產生影響。 不知道廣義相對論是否能說明這個問題?這個看過好久了,不知道記得對不對。

第一次提問 可能會問的很白痴吧


謝邀

廣義相對論中推導出了引力波,也就是說引力效應也是需要傳播的,而非及時性的。或者說證明了麥克斯韋是對的。

另外,這個問題挺好的,要是深寫能寫很多的,不白痴^-^


廣義相對論的核心思想用惠勒的一句爛大街的話就是:「物質告訴時空如何彎曲,時空告訴物質如何運動。」

愛因斯坦方程 G_{ab}=8pi T_{ab}  , 左側就是我們的時空的度規的函數,右側是描述物質的能量動量張量。如果太陽突然消失得話,則太陽的質量造成的時空彎曲會改變。如果說得數學一點就是描述太陽周圍時空的度規會發生改變,而這種改變會帶動周圍的時空區域的度規改變,從而使這種度規波動傳播出去。這是引力波的直觀的理解。

當然,如果深入了解引力波的話還是需要花一番功夫的。就我個人的了解而言,首先引力波的傳播速度是光速,這種相互作用需要經過一段時間才可以傳播出去。

還想再關於引力波提兩點,

第一、引力波不可能是球面波,因為伯克霍夫定理,球對稱的星體無論是膨脹收縮還是脈動,外部的時空都是靜態的,所以沒有度規的波動不可能傳播引力波。

第二、由於動量守恆和角動量守恆的限制,引力的偶極矩是不存在的,最大的只有四極矩。所以會比較微弱,探測起來比較困難。在參加夏令營的時候,有老師講了他們關於引力波探測的方法。大概用的就是邁克耳遜-莫雷實驗的思想,當時空度規波動傳播到探測的位置的時候,會造成探測腔長度的變化,從而帶來光的光程的變化,造成干涉條紋的移動。


洛侖茲變換和伽利略變換的關係,是通過一個假設的方程推出來的,我一直很疑惑這種方式,又假設是慣性系的條件下,再之後,狹義相對論又在這些假設前提下推導,目前也看到了,我們的物理理論體系是不完善的,暗能量,量子糾纏等等都是無法解釋

我推薦真正學物理的研究者能看《探索物理學的未解之謎》彭亞峰著,作者把證明相對論的實驗又解釋一遍,相對論是不完善的理論,我們是否需要打翻這個理論,在找一個新的理論來建立物理大廈,希望大家多多來討論研究


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