人們在研究廣義相對論時常說:“牛頓力學(xué)理論是弱場、慢速的廣義相對論。
牛頓力學(xué)理論由兩部分組成,即牛頓萬有引力定律和牛頓三運動定律。
法律。
那么,牛頓第一運動定律和牛頓第三運動定律是否也可以從廣義相對論中推導(dǎo)出來呢?
呢絨? 現(xiàn)在我們來討論一下這個問題。 這兩條定律的表達式為:
牛頓第一運動定律:在慣性參考系中,任何物體除非受到外力作用,否則將保持靜止。
狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
牛頓第三運動定律:每一個作用都伴隨著大小相等、方向相反的反作用力。 (或者
作者說,兩個物體之間的相互作用力總是大小相等、方向相反、同時作用。 )
必須指出的是,牛頓第一運動定律要求存在慣性參考系且無外力(包括重力)
函數(shù),這只適用于平坦時空。廣義相對論的時空是彎曲時空。 一般來說,沒有
在慣性參考系中并經(jīng)常受到重力作用; 因此,原則上,廣義相對論與第一定牛頓運動是一致的。
這些定律是不相容的。但是,從方程(4)可以看出,當(dāng)重力和其他力可以忽略不計時,粒子
加速度可以認(rèn)為等于0; 這與牛頓第一運動定律是相同的結(jié)論。在這種情況下,也
可以認(rèn)為牛頓第一運動定律大致成立。但這只是一種“人為”的觀點,一種“人為”的觀點
慣性參考系被強行引入; 因為本質(zhì)上廣義相對論否定了慣性參考系。因此,它應(yīng)該
據(jù)說牛頓第一運動定律不能從廣義相對論推導(dǎo)出來!
牛頓第三運動定律不能從廣義相對論導(dǎo)出。牛頓第三運動定律
它承認(rèn)絕對同時性,認(rèn)為力的作用是瞬時的牛頓力學(xué)三定律,兩個物體可以通過力直接相互作用。
作用力、作用力和反作用力總是同時存在、同時發(fā)生、同時結(jié)束。而廣義相對論
其觀點是它不承認(rèn)絕對的同時性,不相信力的作用是瞬時傳遞的,而是認(rèn)為兩個物體之間只有一種關(guān)系。
它可以通過領(lǐng)域發(fā)揮作用。 場的效應(yīng)以光速傳播并具有滯后時間。 廣義相對論不認(rèn)為
兩個物體可以通過力直接相互作用。 不認(rèn)為作用力和反作用力總是同時存在。
同時發(fā)生和結(jié)束。 因此牛頓力學(xué)三定律,原則上,廣義相對論與牛頓第三運動定律是不相容的。
參考
[1] 福克. 1965年,《時空引力論》,周培源等譯,科學(xué)出版社,北京。
[2]徐崇明,吳學(xué)軍. 1999年,《廣義相對論與現(xiàn)代宇宙學(xué)》,南京師范大學(xué)出版社,
南京。
[3] S. 1972,“和”,威利,紐約。