狭义相对论和广义相对论到底是什么啊

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广义相对论

爱因斯坦的第二种相对性理论（1916年）。该理论认为引力是由空间——时间几何（也就是，不仅考虑空间中的点之间，而是考虑在空间和时间中的点之间距离的几何）的畸变引起的，因而引力场影响时间和距离的测量.

广义相对论：爱因斯坦的基于科学定律对所有的观察者（而不管他们如何运动的）必须是相同的观念的理论。它将引力按照四维空间—时间的曲率来解释。

广义相对论（General Relativity?）是爱因斯坦于1915年以几何语言建立而成的引力理论，统合了狭义相对论和牛顿的万有引力定律，将引力改描述成因时空中的物质与能量而弯曲的时空，以取代传统对于引力是一种力的看法。因此，狭义相对论和万有引力定律，都只是广义相对论在特殊情况之下的特例。狭义相对论是在没有重力时的情况；而万有引力定律则是在距离近、引力小和速度慢时的情况。

背景

爱因斯坦在1907年发表了一篇探讨光线在狭义相对论中，重力和加速度对其影响的论文，广义相对论的雏型就此开始形成。1912年，爱因斯坦发表了另外一篇论文，探讨如何将重力场用几何的语言来描述。至此，广义相对论的运动学出现了。到了1915年，爱因斯坦场方程式被发表了出来，整个广义相对论的动力学才终于完成。

1915年后，广义相对论的发展多集中在解开场方程式上，解答的物理解释以及寻求可能的实验与观测也占了很大的一部份。但因为场方程式是一个非线性偏微分方程，很难得出解来，所以在电脑开始应用在科学上之前，也只有少数的解被解出来而已。其中最著名的有三个解：史瓦西解(the Schwarzschild solution (1916)), the Reissner-Nordstr?m solution and the Kerr solution。

在广义相对论的观测上，也有著许多的进展。水星的岁差是第一个证明广义相对论是正确的证据，这是在相对论出现之前就已经量测到的现象，直到广义相对论被爱因斯坦发现之后，才得到了理论的说明。第二个实验则是1919年爱丁顿在非洲趁日蚀的时候量测星光因太阳的重力场所产生的偏折，和广义相对论所预测的一模一样。这时，广义相对论的理论已被大众和大多的物理学家广泛地接受了。之后，更有许多的实验去测试广义相对论的理论，并且证实了广义相对论的正确。

另外，宇宙的膨涨也创造出了广义相对论的另一场高潮。从1922年开始，研究者们就发现场方程式所得出的解答会是一个膨涨中的宇宙，而爱因斯坦在那时自然也不相信宇宙会来涨缩，所以他便在场方程式中加入了一个宇宙常数来使场方程式可以解出一个隐定宇宙的解出来。但是这个解有两个问题。在理论上，一个隐定宇宙的解在数学上不是稳定。另外在观测上，1929年，哈伯发现了宇宙其实是在膨涨的，这个实验结果使得爱因斯坦放弃了宇宙常数，并宣称这是我一生最大的错误(the biggest blunder in my career)。

但根据最近的一形超新星的观察，宇宙膨胀正在加速。所以宇宙常数似乎有败部复活的可能性，宇宙中存在的暗能量可能就必须用宇宙常数来解释.

基本假设

等效原理：引力和惯性力是完全等效的。

广义相对性原理：物理定律的形式在一切参考系都是不变的。

主要内容

爱因斯坦提出“等效原理”，即引力和惯性力是等效的。这一原理建立在引力质量与惯性质量的等价性上。根据等效原理，爱因斯坦把狭义相对性原理推广为广义相对性原理，即物理定律的形式在一切参考系都是不变的。物体的运动方程即该参考系中的测地线方程。测地线方程与物体自身固有性质无关，只取决于时空局域几何性质。而引力正是时空局域几何性质的表现。物质质量的存在会造成时空的弯曲，在弯曲的时空中，物体仍然顺着最短距离进行运动(即沿着测地线运动——在欧氏空间中即是直线运动)，如地球在太阳造成的弯曲时空中的测地线运动，实际是绕着太阳转，造成引力作用效应。正如在弯曲的地球表面上，如果以直线运动，实际是绕着地球表面的大圆走。

引力是时空局域几何性质的表现。虽然广义相对论是爱因斯坦创立的，但是它的数学基础的源头可以追溯到欧氏几何的公理和数个世纪以来为证明欧几里德第五公设（即平行线永远保持等距）所做的努力，这方面的努力在罗巴切夫斯基、Bolyai、高斯的工作中到达了顶点：他们指出欧氏第五公设是不能用前四条公设证明的。非欧几何的一般数学理论是由高斯的学生黎曼发展出来的。所以也称为黎曼几何或曲面几何，在爱因斯坦发展出广义相对论之前，人们都认为非欧几何是无法应用到真实世界中来的。

1907年，爱因斯坦撰写了关于狭义相对论的长篇文章《关于相对性原理和由此得出的结论》，在这篇文章中爱因斯坦第一次提到了等效原理，此后，爱因斯坦关于等效原理的思想又不断发展。他以惯性质量和引力质量成正比的自然规律作为等效原理的根据，提出在无限小的体积中均匀的引力场完全可以代替加速运动的参照系。爱因斯坦并且提出了封闭箱的说法：在一封闭箱中的观察者，不管用什么方法也无法确定他究竟是静止于一个引力场中，还是处在没有引力场却在作加速运动的空间中，这是解释等效原理最常用的说法，而惯性质量与引力质量相等是等效原理一个自然的推论。

狭义相对论为爱因斯坦所提出的理论, 这个理论的发展不但颠覆了物理学的研究方式, 并且对于绝对时间的概念造成冲击.

狭义相对论的大名, 也许大家都听过了, 不过我想大多数的人, 都只知道E=mc2这个质能互变公式, 而不知道狭义相对论的基本内容, 让我们叙述一下狭义相对论的基本假设吧.

狭义相对论包括的基本假设有两个

第一个是"所有的物理定律, 在各个不同的惯性座标系中都相同."

这里所指的物理定律, 是说物理定律的内容, 而不是物理定律所计算出的数值.

第二个是"光速为恒定的"

也就是说, 光速是一个常数(Constant).

我想第一个定律并没有创新的地方, 因为在古典的伽利略转换中, 大家都这样假设着. 而第二个假设的引入, 也使得狭义相对论的座标转换- 罗伦兹转换(Lorentz Transformation)与我们所熟悉的伽利略转换不同.

为什么爱因斯坦会提出"光速为恒定的"作为狭义相对论的基本假设呢? 这个论点, 是为了解决马克思威尔的电磁学方程式(Maxwell Equations)的问题. 如果我们利用伽利略转换, 将马克思威尔方程式从一个座标系转换到另一个座标系中, 那么我们会发现光速改变了. 但是在许多光速的实验中证明, 光速是恒定的, 因此这代表马克思威尔方程式, 或是伽利略转换这两者之一, 可能出了错.

这两个方程式任何一者出了错, 对于物理界都是个大灾难, 马克思威尔方程式在许多实验中表现良好, 不但预测了电磁波(光)的存在,而且对于电场磁场的描述也十分正确. 而伽利略转换则是一个再基本不过的东西, 一旦这个转换崩毁了, 许多基础都将动摇. 大家伤透了脑筋, 直到爱因斯坦的出现, 解决了这个问题.

爱因斯坦选择将光速为恒定的引入狭义相对论, 修正了伽利略转换, 也修正了牛顿力学, 一举解决了这个难题, 可说是一个大胆而划世纪创举.

1、性质不同

说明文是一种以说明为主要表达方式的文章体裁。它通过对实体事物科学地解说，对客观事物做出说明或对抽象事理的阐释，使人们对事物的形态、构造、性质、种类、成因、功能、关系或对事理的概念、特点、来源、演变、异同等能有科学的认识，从而获得有关的知识。

记叙文是以记人、叙事、写景、状物为主，以写人物的经历和事物发展变化为主要内容的一种文体形式。

2、特点不同

说明文的中心鲜明突出，文章具有科学性，条理性，语言确切生动。它通过揭示概念来说明事物特征、本质及其规律性。说明文一般介绍事物的形状、构造、类别、关系、功能，解释事物的原理、含义、特点、演变等。

为了让记叙生动，在写记叙文的时候，还需要辅之以描写表达方式；为了让记叙过程流露感情色彩，还需要辅之以抒情表达方式；为了让记叙的人和事有意义，还需要辅之以议论表达方式。在记叙的过程中，有些地方需要说明，还需要辅之以说明这一表达方式。

3、作用不同

通过生动形象的事件来反映生活、来表达作者的思想感情，文章的中心思想蕴含在具体材料中、通过对人、事、物的生动描写来表现。

如果能确切了解表达方式的综合运用在说明文中的重要作用，注意准确使用叙述、议论等方式来辅助说明，说明文就能写得有声有色，文采斐然。

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