广义相对论与狭义相对论的区别

相对论是在经典理学的基础上发展出来的一种新理论，具体分为狭义相对论和广义相对论。狭义相对论主要是描述时空结构和物质与能量之间关系的。广义相对论是描述时空与物质能量关系的。

广义相对论与狭义相对论的区别：

1、研究对象不同：

狭义相对论主要是时间和空间的关系，就是在相对速度的参考系中的时间和空间关系。例如在相对于参考参考系的另一个以接近光速移动的参考系中的时间会相对延长，距离会相对缩短。广义相对论主要是处理引力和加速度等效的问题，牵涉到时空扭曲。

2、使用时的背景时空不同：

狭义相对论的背景时空是平直的，即四维平凡流型配以闵氏度规，其曲率张量为零，又称闵氏时空；而广义相对论的背景时空则是弯曲的，其曲率张量不为零。

3、发表时间不同：

狭义相对论是阿尔伯特·爱因斯坦在1905年发表的题为《论动体的电动力学》一文中提出的区别于牛顿时空观的新的平直时空理论。广义相对论是描写物质间引力相互作用的理论。其基础由爱因斯坦于1915年完成，1916年正式发表。

广义相对论与狭义相对论的发展在于提出了：

广义相对论进一步发展了狭义相对论，研究了引力的本质和宇宙的结构，提出了时空弯曲的概念，解释了引力场的形成和物体运动的规律。广义相对论是现代物理学的基石，对宇宙学、黑洞等领域有重要影响。

狭义相对论的基本假设是什么？

1、狭义相对性原理：在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的。

2、光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。

广义相对论的两大基础假设是什么？

1、等效原理：等效原理指出，无论在哪个参考系下，在自由下落状态下的物体的运动都是惯性运动，受到的力是消失的。

2、广义协变性原理：广义协变性原理要求物理定律在任意坐标系下都应保持不变。也就是说，物理定律在进行坐标变换时具有协变性。这使得广义相对论的方程能够在任意参考系中成立。

广义相对论的三个预言是什么？

1、引力波预言：

广义相对论认为，当带质量的物体加速运动时，或者质量改变时都会对时空产生涟漪效应，而这个涟漪则会以光速向外传播。

2、时空扭曲理论：

经过科学家检测，发现地球周围确实存在时空漩涡，并且其各项参数与爱恩斯坦广义相对论预言完全吻合。

3、光线弯曲预言（引力透镜）：

广义相对论认为，时空是相互不可分割的，引力是质量弯曲了时空中的表现，因此，光在这个空间中运行就会被弯曲。

广义相对论与狭义相对论相关的习题：

1、下列说法正确的是（　　）。

A、爱因斯坦的狭义相对论认为运动的“时钟变快”。

B、狭义相对论认为一切物理规律对于所有惯性系都具有相同的形式。

C、X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象。

D、近年来多次观测到的“引力红移”现象用爱因斯坦的广义相对论无法解释。

2、在广义相对论中，下列说法正确的是（　　）。

A、一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速。

B、物质的引力使光线弯曲。

C、引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别，如引力红移。

D、惯性系中的观察者观察一个与他做匀速相对运动的时钟时，会看到这个时钟与他相对静止的钟走得慢些。

3、根据爱因斯坦的狭义相对论可知，以下说法错误的是（　　）。

A、在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的。

B、坐在行驶汽车中的乘客观察路边的电线杆之间的距离比地面上相对静止的人观察的距离小。

C、在任何惯性系中，光在真空中沿任意方向的传播速度都相同。

D、狭义相对论任何情况下都适用。

4、关于相对论，下列说法正确的是（　　）。

A、广义相对论认为一个做匀加速运动的参考系和一个均匀的引力场是等效的。

B、狭义相对论认为，如果物体在地面上静止不动，任何人在任何参考系里面测出物体的长度都是一样的。

C、狭义相对论认为，对于一切物理规律，所有的参考系都是平权的。

D、狭义相对论认为相对于观察者静止的钟走得是最慢的。

5、以下现象中属于狭义相对论效应的是（）。

A、时间延缓。

B、长度收缩。

C、质量变大。

D、时空弯曲。

6、关于爱因斯坦的相对论，下列说法正确的是（　　）。

A、光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一。

B、根据相对论可知空间和时间与物质的运动状态有关。

C、一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理。

D、在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理。