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GR惯性系:引力场中做自由运动的参考系?
[楼主] 作者:yanghx  发表时间:2004/09/09 22:59
点击:265次

GR惯性系:引力场中做自由运动的参考系,

对于直线运动,这里其实就是一个加速度的相对性的问题?
在参考系(自由下落的电梯)内部,由于各物体的加速度相同,
所以各物体之间“互为惯性系”(相对静止), (即在该系统内部,狭义相对论成立)
但是GR也承认相对系统外部的参考系(地面),电梯是加速系,

那么如果一个物体只受到一个火箭助推力F呢?
在沿F方向自由运动的参考系也是惯性系吗?
惯性系应该是相对的,
应该说明是参考系[内部]的各子系统之间互为惯性系吧?

否则我们就得到一个这样的惯性系定义:
沿一个力F的作用方向自由运动的参考系是惯性系,
(引入惯性力的概念后,F同样与惯性力相平衡)
这与牛顿定律显然是相互矛盾的?
(惯性系:不受外力作用的参考系)
可是相对论也认为“不受引力的参考系是惯性系”, (其实当然还要不受其他可见力的作用了?)
这不是前后矛盾吗?为什么就是不用“相对加速度”的概念呢?
以至搞的如此混乱呢?

所以不仅速度具有相对性,加速度也具有相对性?
至少对于直线运动是肯定的吧?
能否定义惯性系为:
运动状态相同的参考系之间互为惯性系?
(运动状态包括:速度、加速度等)

我不知道GR为什么不用相对加速度的概念定义惯性系,
或者是为了强调引力的重要性吧?
但是这样的惯性系定义好象有问题呀?感觉前后矛盾,有些混乱,
好象有些要刻意拉到引力问题上来的意思?不知是不是?

 

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 [2楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2004/09/10 14:40 

还有加上局域,不仅是空间还包括时间的“局域”
准确地说局域是无穷小
[楼主]  [3楼]  作者:yanghx  发表时间: 2004/09/10 21:59 

惯性系只能是相对的?

多谢指点,我没有太注意这个“局域”的意义,

不过都知道物体静止、匀速运动、加速运动都是相对的,
所以惯性系也只能是相对的?
那么GR中所说的“局域惯性系”是相对谁而言的呢?
[或许我们可以认为: 一切任意的加速、变向运动参考系在一个“局域”(瞬间) 范围内都是近似的“匀速直线运动”---惯性系? 或者说:非惯性系在瞬间局域内都是近似的惯性系?]

由于惯性系具有相对性,
所以一个参考系是否为惯性系应该与实际的受力情况无关?
即使物体实际不受力,但在一个加速运动者看来,
该参考系的加速度并不为零,
即相对他而言其并非一个惯性系?
同样,一个自由下落的参考系(虽然它受引力) 在另一个以同样加速度下落的参考系看来却是静止的,它们之间互为惯性系? 所以说到“惯性系”一定要说明是相对谁的? 不知是否有些道理?

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另外,GR也承认“严格的讲,在不均匀引力场中自由下落的参考系中,只有一点上的惯性力与引力完全相消,因此自由下落的局域惯性系也只是一个近似的惯性系”,

那么,我们能否同时这样理解:
严格的讲,在不均匀引力场中自由下落的参考系中,只有一点上的惯性力与引力完全等效,因此自由下落的局域惯性系中的“等效原理”也只能是一个近似的等效理论?

 [4楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2004/09/10 23:44 

爱因斯坦认为,在非惯性系中可以有无穷小惯性系,当然

还需要选择恰当的参考系使引力场不存在,即处于瞬间腾空状态。

不过爱因斯坦的无引力场的惯性系从来就不存在(不同于牛顿惯性系),而局域惯性系也不能合成完整的参考系。

 

 

 

[楼主]  [5楼]  作者:yanghx  发表时间: 2004/09/11 16:56 

有些奇怪,为什么总是回避惯性系的相对性呢?
我很奇怪,
大家都认为静止、匀速、加速运动只是相对某一参考系的,
可是却从来不提“惯性系”的相对性?
不知道怎么回事,
 [6楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2004/09/11 18:32 

不存在的东西,有什么相对性
在广义相对论中没有惯性系,不要搞错了。
[楼主]  [7楼]  作者:yanghx  发表时间: 2004/09/11 22:09 

实在有点难以理遇?
GR惯性系:引力场中做自由运动的参考系?

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