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淺談廣義相對(duì)性原理
（作者未知） 2010/5/21
淺談廣義相對(duì)性原理
關(guān)鍵字：同時(shí) 質(zhì)量 慣性 電量
同時(shí)的相對(duì)性與時(shí)間的相對(duì)性
相對(duì)論以前，分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)。時(shí)間的相對(duì)性中，（如果把勻速直線運(yùn)動(dòng)的觀察者看到的路線當(dāng)作合運(yùn)動(dòng)）分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)不是同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，這是由于同時(shí)的相對(duì)性決定的。同時(shí)的相對(duì)性的成立決定了兩者不能同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)。
假設(shè)在一節(jié)很長(zhǎng)的車(chē)廂兩端各放一只表ａ和ｂ．在車(chē)廂的中點(diǎn)ｏ有一光源，發(fā)出一個(gè)閃光，如果這閃光同時(shí)到達(dá)兩表時(shí)，兩表指出的時(shí)刻相同，這兩只表就互相對(duì)準(zhǔn)了。這是車(chē)廂中觀察者得出的結(jié)論，如果車(chē)廂是以速度ｖ相對(duì)于路基勻速運(yùn)動(dòng)，那么站在路基上的人看來(lái)，情形就不同了，在光信號(hào)傳播的過(guò)程中，表ａ向前移動(dòng)了一段距離離原來(lái)發(fā)生閃光的地點(diǎn)遠(yuǎn)了，光信號(hào)通過(guò)了比半個(gè)車(chē)廂長(zhǎng)的路程才到達(dá)表ａ；同時(shí)，表ｂ也向前移動(dòng)了一段距離，離原來(lái)發(fā)生閃光的地點(diǎn)近了，光信號(hào)通過(guò)了比半個(gè)車(chē)廂短的路程就到達(dá)了表ｂ。所以光信號(hào)選到達(dá)表ｂ，后到達(dá)表ａ，(為什么呢?)按這個(gè)信號(hào)對(duì)準(zhǔn)的兩只表并不同步。
在兩觀察者看來(lái)，如果同時(shí)到達(dá)ａ，那么兩者用時(shí)相同；同理，如果同時(shí)到達(dá)ｂ，那么兩者所用時(shí)相同；那么光信號(hào)同時(shí)到達(dá)ａ，ｂ。
那么在路基上的人看來(lái)，雖然光信號(hào)到ａ和ｂ的距離不同，但不影響光信號(hào)的同時(shí)到達(dá)。（此時(shí)在路基上的人看來(lái)是不是同時(shí)到達(dá)ａｂ還沒(méi)有得到證明，）
在時(shí)間的相對(duì)性中，我原以為對(duì)兩觀察者而言兩者同時(shí)到達(dá)，卻不是。那么，時(shí)間的相對(duì)性公式是按那種情況的出的呢？那么就要看看公式的由來(lái)，顯來(lái)是根據(jù)同時(shí)到達(dá)的出的。所畫(huà)的圖是不對(duì)的。
電量 質(zhì)量與慣性
質(zhì)量小的物體，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，我們說(shuō)它的慣性小。質(zhì)量大的物體，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變，我們說(shuō)它的慣性大�？梢�(jiàn)，質(zhì)量是物體慣性大小的量度。那么質(zhì)量是慣性大小的唯一量度嗎？
什么是質(zhì)量?通常說(shuō)質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少。但怎樣測(cè)量質(zhì)量的大小呢?這只能利用物質(zhì)的屬性。(這里的物質(zhì)包括電荷嗎？）牛頓認(rèn)為質(zhì)量是物體慣性大小的量度。這樣定義和測(cè)的質(zhì)量叫做慣性質(zhì)量。后來(lái)牛頓又發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，證明了萬(wàn)有引力也是物質(zhì)的一種屬性，（這里的物質(zhì)包括電荷嗎？)因此也可以根據(jù)萬(wàn)有引力的大小來(lái)衡量物質(zhì)的多少。這樣測(cè)得的質(zhì)量叫做引力質(zhì)量。慣性質(zhì)量等于引力質(zhì)量。在等效原理中，如果把飛船看作慣性系統(tǒng)，那么人對(duì)飛船地板的壓力可以看作是人受到引力場(chǎng)的引力產(chǎn)生的，它的大小反映了人的引力質(zhì)量；而如果把飛船看作加速系統(tǒng)，那么這個(gè)力的大小等于地板使人做加速運(yùn)動(dòng)的力，因而力的大小反映了人的慣性質(zhì)量�？梢�(jiàn)，這兩個(gè)質(zhì)量是對(duì)同一現(xiàn)象的兩種不同的表述。
什么是電量？通常說(shuō)電量是指所含電荷的多少。如果認(rèn)為根據(jù)庫(kù)倫定律定義和測(cè)得的電量叫做庫(kù)倫力電量（或庫(kù)倫力電荷），那么是否還有慣性電荷呢？
牛頓第一定律告訴我們，物體如果沒(méi)有受到力的作用，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變。由此可以知道，如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變必定要有力作用在物體上。物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，物體具有加速度，所以力是使物體產(chǎn)生的加速度的原因。
通常電荷與物質(zhì)是連在一起的。（電荷與物質(zhì)之間是什么力在連接呢？需要力嗎?) 例如：電子有質(zhì)量有電量（或電荷）。
我們把物體具有慣性推廣到電荷上。電荷有慣性，電子的電荷不會(huì)無(wú)緣無(wú)故的從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置，電荷的移動(dòng)需要力。電荷間存在相互作用，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。如果電荷沒(méi)有慣性，力不是使電荷產(chǎn)生加速度的原因，那么電荷間的相互吸引或相互排斥就不需要力。
真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力，跟它們所帶電荷量的乘積成正比，跟它們之間距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。我們把質(zhì)量是慣性大小的量度推廣到一切含有質(zhì)量的物體。通常電荷與質(zhì)量是一起的，在庫(kù)倫力中電荷產(chǎn)生力，受力時(shí)，由于質(zhì)量是慣性大小的量度，產(chǎn)生的加速度與質(zhì)量有關(guān)，力都受在質(zhì)量上。在庫(kù)倫力中電荷之間產(chǎn)生力，受力的應(yīng)是電荷，電荷對(duì)另一個(gè)電荷產(chǎn)生力的作用。
真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力，跟它們所帶電荷量的乘積成正比,為什么？如果認(rèn)為電荷具有慣性，電量是電荷慣性大小的量度，那么電量大的電荷慣性大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變，所以在電荷間相互作用時(shí)產(chǎn)生力就大；電量小的電荷慣性小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，所以產(chǎn)生的力就小。
在根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)萬(wàn)有引力過(guò)程中，太陽(yáng)對(duì)行星的引力為行星所受的向心力，即F=mv2/r.當(dāng)?shù)贸鰎3/T2常量，所以太陽(yáng)對(duì)行星的引力，跟行星的質(zhì)量成正比。（高一物理105頁(yè)）行星是受到力。產(chǎn)生力的物體對(duì)受到力的物體產(chǎn)生的力跟受到力的物體的質(zhì)量成正比。
如果產(chǎn)生力的物體對(duì)受到力的物（未完，下一頁(yè)）
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