12.6 引力场与弯曲时空,由于惯性力和引力等效,广义相对论实质是关于引力场的理论.在广义相对论中,引力的唯一效果即引起背景时空的弯曲.,任何质量都使它周围的空间区域产生弯曲,以使所有自由运动的物体都循着弯曲路径行进.,在广义相对论中,爱因斯坦从等效原理出发,论证了有引力场存在的四维物理时空是弯曲的黎曼空间.,1. 引力场的空间弯曲,K系:即实验室系,K 系:与盘边缘P,点相连的局惯系,研究的问题:两参考系中测量圆周长 分别在两个参考系中测量圆盘半径,以转盘为例说明,径向无相对运动,分别在两个参考系中测量圆盘周长(尺子沿长度方向有速度收缩).,结论,.引力场使空间弯曲,,场愈强弯曲愈烈.,K是非惯性系,存在惯性力场和引力场等效,等效的引力场强大小是,由洛仑兹变换可得,2.引力场的时空弯曲,引力场中光线的弯曲,在加速参考系中看到的光线是弯曲的!,匀加速参考系等效于均匀引力场,引力使光线弯曲,3.爱因斯坦引力场方程,Tac是依赖于物质分布及运动的张量, Gac是描述时空弯曲性质的曲率所决定的张量。,