今天听关于相对论的讲座,涉及到广义相对论的第一个基本原理——等效原理,遇到一些疑问。引力场等效加速系,但不可能没有前提和限制。
1.首先需要有空间限制,因为引力场必须有一个引力中心,由中心向外各向的引力方向都指向中心;而加速系各点方向一致。所以这种等效必须在小范围空间里成立。
2.其次还需要有时间限制,因为宇宙极速为光速,如果存在一个不限时的加速系,其中的质点经过足够的时间必然超越光速;反过来说,一个物体即使本身不动,只要待在一个引力场里足够时间,是否也等效于超越光速?这显然不能实现。所以应该加以限制,即这种等效需在短时间内成立,甚至需微分至点等效。
3.由第2点引出另一个问题:到底在引力场中待了足够时间为什么不能超越光速?个人观点是:第一点中提到的,引力场是有中心的,而周围各向的加速在中心点相互抵消,最终造成整个场范围的静止。也就是说从整个引力场看,其实还是一个惯性系。
4.由引力场中心引申,是否存在“以太场”?研究“以太场”有否意义?宇宙起源于大爆炸,可能终结于坍塌,爆炸有一个原点,坍塌也终将有一个终点。那么,这个点是不是就是我们这个宇宙的引力中心呢?以这个中心为参照是不是就可以建立一个适用于这个宇宙的“以太场”呢?寻找和建立这个场是否有科学意义?
5.如果建立了这个“以太场”,那么以这个场为参照,光速在不同惯性系中都能各向同速又该怎么理解?