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第三十章 星际旅游

这说明大海水面在大尺度是球面。但是在小范围,球面近视看成平面没有问题。同样的道理,在小的区域,引力造成的时空弯曲不明显,所以平直时空是完美近似。

当引力场较强,观测区域变大时,弯曲的效应就得考虑,否则误差太大。举例类比,在北京市区旅行,你不要考虑地面弯曲问题但是北京到海南岛的大尺度旅行,纬度引起的地面弯曲就值得考虑了。所以在引力场下,狭义相对论牛顿引力理论,变成了广义相对论。

当引力场极其微弱时,回归当运动速度较慢时,回到牛顿引力理论。因此广义相对论是以往理论成就的登峰造极,它不违反传统的低速弱引力的实验事实。

换言之,狭义相对论和牛顿引力定律仅仅是爱因斯坦广义相对论的近似情况。那么,广义相对论的独特新结论和预言将是什么情况?

炮弹在引力场下走抛物线,这是引力场造成的,即弯曲时空轨道运动的表现。如果没有引力场,或者沿着地心径向运动,那么炮弹走直线了。显然,牛顿苹果的下落属于后者的地心指向运动情况。

就此,爱因斯坦广义相对论提出了三个可以验证的实验,并在其后由天文学家和物理学家实现了验证。这就是引力红移,光线偏折和水星近日点进动。后来又增加了第四个验证,即雷达回波的时间延迟。

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