广义相对论的创立
高等广义相对论
高等广义相对论
高等广义相对论是爱因斯坦创立的一种物理学理论，它是爱因斯坦在研究狭义相对论的基础上发展起来的。
相对论是一种描述时空结构和引力作用的理论，它对于解释宇宙的演化和物质的性质有着重要的作用。
在高等广义相对论中，爱因斯坦提出了时空的弯曲概念。
他认为物质和能量的存在会使时空发生弯曲，从而影响物体的运动轨迹。
这种弯曲可以用引力场来描述，引力场的强弱取决于物体的质量和能量分布。
相对论还指出，时间和空间是相互关联的，它们不再是绝对的，而是与物体的运动状态有关。
在高速运动或强引力场中，时间会变得缓慢，空间也会发生扭曲。
这种现象称为时空弯曲效应，它在实际生活中得到了验证。
高等广义相对论还解释了宇宙的起源和演化。
它认为宇宙是由一个初始的奇点爆发而来的，从而产生了宇宙的扩张。
随着时间的推移，宇宙不断地膨胀，星系和星云形成了宇宙的结构。
相对论还预测了黑洞的存在，黑洞是一种极度强大的引力场，吞噬一切物质和能量。
高等广义相对论在物理学领域有着广泛的应用。
它不仅解释了宇宙的演化和结构，还揭示了微观粒子的性质和相互作用。
相对论的发展对于人类认识世界的深入和科学技术的进步起到了重要作用。
高等广义相对论是一种重要的物理学理论，它揭示了时空的弯曲和引力的起源，解释了宇宙的演化和物质的性质。
相对论的发展对于人类认识世界的深入和科学技术的进步具有重要的意义。
通过研究相对论，我们可以更好地理解自然界的规律，并推动科学的发展。
广义相对论的产生与发展
广义相对论的产生与发展
广义相对论的产生和发展
广义相对论是20世纪最重要的物理学理论之一，它是以爱因斯坦为主要领导者的一系列研究的结果。
在历史上，它改变了科学界对宇宙和物理学自然法则的看法。
广义相对论的起源要追溯到17世纪以前，起源于希腊哲学家柏拉图的两面运动定律。
由此，一些科学家，如牛顿，提出了其他的假设，即宇宙的空间和时间是相对的，但这种看法很快就被证明是错误的。
爱因斯坦在20世纪初开始针对这一问题的研究，他意识到两个宇宙存在的相性，这一理论最终修正了新牛顿力学，出现了“散射物理学”。
不久，爱因斯坦提出了“广义相对论”，依据这一理论，宇宙是十分广阔的时空结构，物理现象受到“弯曲”，他宣称它是“相对论”。
之后，爱因斯坦不断改进他的理论，它最终在1920年被写入论文并用于引力的解释，推动了物理学的发展。
由此，这项天才的理论改变了宇宙，物理学和天文学的研究方向，使得更多的科学家介入这一新的领域，并形成了新的模型。
今天，广义相对论仍然是物理学的重要基础，在天文学方面，它也发挥了至关重要的作用，并给人们提供了关于宇宙结构和未来展望的非常重要的科学框架。
广义相对论解释奇点
广义相对论解释奇点
广义相对论是爱因斯坦创立的一种描述引力作用的理论。
在广义相对论中，物质和能量会导致时空的弯曲，这种弯曲就是引力的来源。
而奇点是广义相对论中一个非常特殊的概念，它代表了时空的某个区域的弯曲程度无限大，同时物理规律也失效的点。
奇点处的物质密度和引力场强度都会变成无穷大。
广义相对论并没有很好地解释奇点。
奇点存在的事实暗示着广义相对论在某些极端情况下会失效，无法给出合理的物理解释。
由于奇点附近的物理规律无法得到准确描述，理论物理学家们常常将奇点视为理论的局限性，并希望通过进一步的研究发展新的理论来解释奇点，并更好地描述引力的行为。
目前，科学家们尚未找到一种能够完全解释奇点的理论。
一种研究奇点的方法是通过黑洞来探索。
黑洞可以被认为是奇点的一种形式，它是由引力将物质压缩到无限大密度形成的。
科学家们希望通过研究黑洞的行为来了解奇点的本质。
另外，一些物理学家尝试从量子引力的角度来解释奇点。
量子引力理论试图将量子力学和广义相对论结合起来，从微观层面来描述引力。
一些量子引力理论认为，在高密度、高引力条件下，时空结构会发生量子涨落，这可能导致奇点被避免。
总而言之，广义相对论尚未能够完全解释奇点，但科学家们在不断探索新的理论和方法，希望能够更好地理解奇点并解开宇宙的奥秘。
爱因斯坦的个人简介
爱因斯坦的个人简介估计大部分的人都认识爱因斯坦，不认识的不用怕，看看他的简历，了解一下吧。
下面是店铺为你整理的爱因斯坦的个人简介，希望对你有用!阿尔伯特·爱因斯坦简介阿尔伯特·爱因斯坦(Albert.Einstein，1879年3月14日-1955年4月18日)，犹太裔物理学家。
爱因斯坦1879年出生于德国乌尔姆市的一个犹太人家庭(父母均为犹太人)，1900年毕业于苏黎世联邦理工学院，入瑞士国籍。
1905年，获苏黎世大学哲学博士学位，爱因斯坦提出光子假设，成功解释了光电效应，因此获得1921年诺贝尔物理奖，创立狭义相对论。
1915年创立广义相对论。
爱因斯坦为核能开发奠定了理论基础，开创了现代科学技术新纪元，被公认为是继伽利略、牛顿以来最伟大的物理学家。
1999年12月26日，爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。
阿尔伯特·爱因斯坦人物经历读书时期1888年(9岁)，爱因斯坦入路易波尔德高级中学学习。
在学校受宗教教育，接受受戒仪式，弗里德曼是指导老师。
1889年(10岁)，在医科大学生塔尔梅引导下，读通俗科学读物和哲学著作。
1891年(12岁)，自学欧几里德几何，感到狂热的喜爱，同时开始自学高等数学。
1892年(13岁)，开始读康德的著作。
1894年(15岁)，爱因斯坦一家人移居意大利。
1895年(16岁)，自学完微积分。
同年，爱因斯坦在瑞士理工学院的入学考试失败。
爱因斯坦开始思考当一个人以光速运动时会看到什么现象。
对经典理论的内在矛盾产生困惑。
1896年(17岁)，获阿劳中学毕业证书。
10月29日，爱因斯坦迁居苏黎世并在瑞士理工学院就读。
1899年10月19日(20岁)，爱因斯坦正式申请瑞士公民权。
1900年8月(21岁)，爱因斯坦毕业于苏黎世联邦工业大学;12月完成论文《由毛细管现象得到的推论》，次年发表在莱比锡《物理学杂志》上并入瑞士籍。
1901年3月21日(22岁)，取得瑞士国籍。
应用于宇宙学的广义相对论
应用于宇宙学的广义相对论广义相对论是由爱因斯坦于1915年提出的一种描述引力的理论。
与牛顿的经典力学不同，广义相对论将重力视为时空的弯曲效应，被广泛运用于宇宙学的研究中。
本文将探讨广义相对论在宇宙学中的应用，并讨论其对我们对宇宙本质的理解所带来的深远影响。
一、宇宙膨胀与宇宙学原理1. 引力与时空弯曲在广义相对论中，引力被解释为时空的弯曲效应。
质量和能量会使时空弯曲，沿着曲度较大的路径运动，形成物体间看似有吸引力的效应。
这一理论为解释天体间的引力现象提供了全新的视角。
2. 弗里德曼方程与宇宙膨胀弗里德曼方程是描述宇宙膨胀的基本方程，其中包含了宇宙学原理的两个重要假设：均匀性和各向同性。
根据弗里德曼方程的解，我们得知宇宙正在以均匀且加速的速度膨胀。
这一发现得到了后续的观测证实，为现代宇宙学奠定了基础。
二、广义相对论与黑洞理论1. 弯曲时空与黑洞形成根据广义相对论，当大质量恒星耗尽核燃料并坍缩时，会产生强大的引力场，导致周围时空的弯曲程度极大。
这种情况下，形成了黑洞。
黑洞的存在与广义相对论的预言一致，进一步证实了该理论的有效性。
2. 黑洞与宇宙演化黑洞不仅仅是引力坍缩的终极状态，它们在宇宙演化过程中扮演着重要的角色。
它们不断吸收周围物质并释放出能量，影响着宇宙的结构与演化。
我们通过对黑洞的观测，可以更好地理解宇宙的形成与发展。
三、宇宙大尺度结构的形成1. 原初涡旋与宇宙微波背景辐射根据广义相对论，早期宇宙经历了一个“热大爆炸”的阶段，此后开始膨胀。
在膨胀的过程中，微小的密度波动开始形成，并逐渐演化为宇宙大尺度结构。
这一理论与宇宙微波背景辐射的检测结果完美吻合，进一步证实了广义相对论的可靠性。
2. 暗物质与宇宙膨胀的加速根据广义相对论和宇宙学原理，宇宙的膨胀速度应该会因引力作用而减慢。
然而，通过观测，我们发现宇宙的膨胀速度实际上是在加速。
为解释这一现象，科学家提出了“暗能量”和“暗物质”的概念，它们在宇宙学中扮演着重要的角色。
广义相对论的起源
爱因斯坦发表了狭义相对论后，又着手考虑广义相对论问题。
如果说狭义相对论必须解决的矛盾是物理学家们所熟悉的，在1905年之年，彭加勒和洛仑兹几乎已经走到狭义相对论的门槛上，即使没有爱因斯坦，不久也会有人提出它的。
那么，对于广义相对论来说，情况就完全不同了，除了爱因斯坦，当时几乎没有一个人思考过这个问题，更没有人正确地提出和解决这个问题，在这个领域中，他没有前驱者。
1911年，爱因斯坦发表了关于引力问题的第一篇论文《关于引力对光的传播的影响》，这时他已离开专利局，受聘于布拉格德国大学的理论物理学教授。
1912年10月，爱因斯坦回到母校苏黎世工业大学任理率物理学教授，并开始了和他的大学同学格罗斯曼合作探索表达广义相对论物理思想的教学形式。
1913年，他们合作发表了论文《广义相对论和引力理论纲要》。
1914年，爱因斯坦受聘于柏林大学，继续研究广义相对论。
1916年3月，他发表了总结性论文《广义相对论基础》。
这篇论文被认为是20世纪理论物理研究的高峰，它提出了物理学几何化的宏伟目标。
广义相对论诞生了。
广义相对论的发展历程及其应用
广义相对论的发展历程及其应用广义相对论是爱因斯坦在1915年提出的一种关于引力的理论，他认为引力是由物体所造成的空间弯曲而产生的，这个理论是一种非常深刻的观念变革，因为之前的物理学理论中都假设物体运动存在于一个非曲率的欧几里德空间中。
广义相对论理论的发展历程是一个充满挑战的旅程，涉及到了包括诸如引力波和黑洞等一系列的可观察现象。
下面我们将会对广义相对论的发展历程以及应用进行探讨。
广义相对论的发展众所周知，爱因斯坦以及他的理论贡献在当时是异常受到质疑的，各个领域的科学家一直在质疑他的理论是否实际应用而且是否正确，而事实证明，他的理论是正确的。
爱因斯坦首先提出了太阳的引力会让光线发生偏转的观点，在后来的日食观测实验中得到了论证。
这一理论还预言了引力红移、初级黑洞、中微子以及时间慢化等一系列预言，而这些观测预言的证据陆续被实际观察到并得到了证实。
天体物理学领域的工作者发现其模型可以很好地应用于天体物理学领域。
利用广义相对论的基础理论，天文学家已经可以解释由于引力波带来的彩星合并事件中的大量数据，并计算出彩星的质量、距离以及光谱等信息。
除此之外，广义相对论理论的发展还深深地影响了现代天文学的余弦学派。
这些学派认为，宇宙的结构和宇宙学参数可以通过广义相对论模型来更好地解释。
广义相对论的应用广义相对论不但在理论层面上有重要贡献，在实际应用中也扮演着重要的角色。
我们不妨考虑一些最具代表性的应用案例。
首先是GPS定位系统，全球定位系统依赖于精度极高的时间计算，而时间计算准确度实际上在很大程度上依赖于运用了广义相对论的技术，否则将会导致GPS定位失准。
其次是类星体成像技术，利用广义相对论中的黑洞概念和超大质量引力中心来解释类星体的物理现象，光子的路径和流动可以类比为物体在空间中的运动方式。
得益于对于相对论的深入理解，科学家们已经得以利用这些理解来发现新的物理规律并破解之前乍一看无法解决的问题。
最后是天体时钟观测，高精度的探测器可以在地球轨道上进行不断的瞬时观测，以来自各样源的预测位置激光来测量具体的时间差波动。
广义相对论的基本概念
广义相对论的基本概念随着人们对宇宙、恒星、黑洞等物体的认识的不断深入，人们对物理学也更加感兴趣。
想要深入了解宇宙和物理学，难免会接触到广义相对论。
本文将介绍广义相对论的基本概念，帮助读者更好地理解这一领域。
一、什么是相对论相对论，顾名思义，是指相对的论述。
狭义相对论是指讨论在匀速运动下其他物理量会如何产生变化，比如时间、长度等。
广义相对论则更加深入，研究的是一般参照系下的物理规律，包括引力、时间、空间等概念。
广义相对论是现代物理学中的一个基本理论，它在解释引力和宇宙学领域中扮演着重要角色。
二、谁提出了广义相对论广义相对论最初由阿尔伯特·爱因斯坦在1915年提出，以取代牛顿力学的引力理论。
引力是一种引力场，根据牛顿引力理论，引力源会使周围的物质向它运动。
但是，爱因斯坦认为物体的质量和能量会扭曲周围的空间和时间直接的关系，这种扭曲形成了所谓的引力场。
一些物体在引力场中运动受到的是空间的扭曲和时间的变慢。
三、广义相对论的基本假设广义相对论的基本假设是所有观测者都受制于动态的、弯曲的时空结构，任何物体都会沿这个曲线运动。
同时，该理论认为质量和能量结构与时空的扭曲直接相关。
引力不是通过吸引力和斥力的方式有效的，而是由时空中的质量和能量的引起的。
四、广义相对论的主要特征广义相对论的主要特征和所涉及的基本概念依次如下：1. 引力是由扭曲的时空引起的，称之为引力场。
2. 任何物体在引力场中运动都会沿着扭曲的轨迹运动。
3. 因为物体的质量和能量会扭曲周围的空间和时间，因此引力会影响事件的发生顺序。
4. 引力越大，时间就越慢。
5. 在强引力下，空间弯曲被强化，这就是黑洞形成的原因之一。
6. 每个惯性参考系的物理规律表现出不同的形式，因此广义相对论可以在不同的惯性参考系下同等适用。
五、广义相对论的应用广义相对论的应用非常广泛。
它被用于解释黑洞、引力波的形成和传播、宇宙背景辐射以及宇宙结构演化等现象。
它还被用于航天领域，如卫星导航和通信中，对于孪生效应、时间延迟、频率变化等问题的解释和处理，也都需要广义相对论的知识。
破解引力广义相对论的诞生之路
破解引力广义相对论的诞生之路引力广义相对论是由爱因斯坦提出的一种新的理论框架，用于描述重力的物理现象。
其诞生之路可以追溯到爱因斯坦在20世纪初期的一系列思考和研究。
爱因斯坦最初的研究目标是解决经典力学和电磁学之间的矛盾。
经典力学的牛顿物理学在描述高速运动和强引力场下的物理现象时存在局限。
同时，电磁学的麦克斯韦方程式描述了电磁场与物质之间的相互作用，被视为一个统一而完整的理论。
为了解决这个问题，爱因斯坦开始尝试将经典力学和电磁学结合起来。
他首先考虑了电磁场和物质之间的相互作用，提出了特殊相对论。
特殊相对论中的时空观念被重新定义，包括时间的相对性和光速不变的原理。
随后，爱因斯坦开始思考引力的本质。
他认为，引力是由于物体和物体之间的相互作用而产生的结果，而非牛顿力学中的“万有引力”。
为了描述引力的作用，他开始研究重力场。
爱因斯坦的思考和研究最终导致了广义相对论的诞生。
在广义相对论中，爱因斯坦提出了一个全新的物理框架，将引力视为时空的弯曲效应。
他的理论假设，物体的质量和能量会弯曲周围的时空，并使其产生引力，从而影响其他物体的运动。
在1915年，爱因斯坦最终发表了广义相对论的正式理论。
该理论通过复杂的数学方程式，描述了物体和引力场之间的相互作用。
广义相对论在解释和预测一系列重力相关的现象方面具有非常高的准确性和预测能力，被认为是现代物理学的重要里程碑。
总结起来，引力广义相对论的诞生之路是爱因斯坦对重力和时空的思考和研究的结果。
通过结合特殊相对论和对引力的研究，爱因斯坦成功地提出了一种全新的理论框架，描述和预测重力现象，并为现代物理学的发展做出了重要贡献。
《广义相对论》课件
等效原理表明，在任何小的时空区域内，我们无法通过任何可预见的实验区分均匀引力场和加速参照系。这意味 着在局部范围内，我们无法区分引力和加速参照系引起的效应。这一原理在广义相对论中扮演着重要的角色，为 引力场的描述和性质提供了基础。
广义协变原理
总结词
广义协变原理是广义相对论的另一个基本原理，它要求物理定律在任何参照系中 都保持形式不变。
05
广义相对论的应用
黑洞与宇宙学
黑洞的形成与演化
广义相对论预测了黑洞的存在，并描 述了其形成和演化的过程，如恒星坍 缩、吸积盘等。
宇宙学模型
广义相对论为宇宙学提供了理论基础 ，如大爆炸理论、宇宙膨胀等，解释 了宇宙起源和演化的过程。
Байду номын сангаас 宇宙的起源与演化
宇宙起源
广义相对论提供了宇宙起源的理论框 架，解释了宇宙从大爆炸开始的一系 列演化过程。
牛顿力学与狭义相对 论无法同时成立，需 要一种新的理论来统 一。
狭义相对论解决了牛 顿力学在高速领域的 矛盾，但无法解释引 力问题。
爱因斯坦与广义相对论的创立
爱因斯坦受到物理学家马赫的 启发，开始探索引力问题。
爱因斯坦提出了等效原理和光 速不变原理，作为广义相对论 的基本假设。
广义相对论成功地解释了引力 作用，并将其与空间-时间结构 联系起来。
暗物质与暗能量的研究
深入探索暗物质和暗能量的本质，揭示它们在宇宙中的 作用和相互关系，进一步完善宇宙学模型。
预测了更为精确的进动值。
光线在引力场中的弯曲
要点一
总结词
光线在引力场中的弯曲是广义相对论的另一个重要实验验 证，它证实了爱因斯坦关于引力透镜的预测。
要点二
详细描述
广义相对论的基本原理
广义相对论的基本原理广义相对论是爱因斯坦于1915年提出的一种描述引力的理论。
它是描述宇宙中引力作用的基本原理，也是描述时空结构和物质能量分布之间相互作用的基本理论。
广义相对论的基本原理可以用几个关键概念来概括，引力是时空弯曲的结果、自由下落的等效性、时空的曲率和物质能量之间的相互作用。
首先，广义相对论认为引力是由时空的弯曲所产生的。
在这个理论中，物体不再是沿着直线运动，而是沿着弯曲的时空运动。
这种弯曲是由物体的质量和能量所产生的，它使得物体在时空中的路径发生偏折，从而产生了引力的效应。
这一概念颠覆了牛顿力学中引力的理解，使得我们对引力有了一个全新的认识。
其次，广义相对论提出了自由下落的等效性原理。
这个原理指出，在引力场中自由下落的物体的运动轨迹与处于惯性参考系中的物体的运动轨迹是等效的。
也就是说，引力场中的物体会沿着曲线运动，但这种曲线运动与惯性参考系中的直线运动是等效的。
这个原理揭示了引力与惯性运动之间的密切联系，为我们理解引力提供了一个全新的视角。
另外，广义相对论还提出了时空的曲率概念。
根据这个理论，物质和能量的分布会使得时空发生曲率，而这种曲率又会影响物质和能量的运动。
这种时空的曲率是由爱因斯坦场方程描述的，它将时空的几何结构与物质能量的分布联系了起来。
这一概念使得我们对时空的理解更加深入，揭示了时空与物质能量之间的密切关系。
最后，广义相对论强调了物质能量与时空之间的相互作用。
根据这个理论，物质和能量的分布会影响时空的结构，而时空的结构又会影响物质和能量的运动。
这种相互作用是双向的，它使得我们对宇宙的运行规律有了更加深刻的认识。
广义相对论的这一基本原理揭示了宇宙的统一性，使得我们对宇宙的理解更加全面。
综上所述，广义相对论的基本原理包括引力是时空弯曲的结果、自由下落的等效性、时空的曲率和物质能量之间的相互作用。
这些原理为我们理解宇宙的运行规律提供了重要的线索，使得我们对宇宙的结构和演化有了更加深刻的认识。
爱因斯坦的科学成就
爱因斯坦的科学成就一、相对论理论的创立在科学史上，阿尔伯特·爱因斯坦被广泛认为是最伟大的物理学家之一。
他最著名的科学成就之一便是相对论理论的创立。
1. 狭义相对论狭义相对论是爱因斯坦于1905年发表的一项革命性理论。
该理论主张时间和空间并不是绝对不变的，而是与观察者运动状态相关联。
也就是说，时间和空间可以随着观察者的运动而发生变化。
这个前所未有的概念地推翻了牛顿力学中关于时空观念的基础，让人们开始重新审视宇宙。
2. 广义相对论广义相对论则是爱因斯坦于1915年提出，并在之后多次修正和完善。
该理论进一步拓展了狭义相对论中关于时空曲率和引力场的思想。
根据广义相对论，质量和能量会弯曲时空，形成引力场，并且行星、恒星等物体围绕着引力场弧线运动。
这种弯曲时空描述了物体在引力场中运动的轨迹，被称为爱因斯坦场方程。
二、光电效应解释除了相对论理论外，爱因斯坦在解释光电效应方面的贡献也是不可忽视的。
光电效应是指当光照射到金属表面时，会产生电子排出的现象。
在19世纪末和20世纪初，科学家都无法解释这个现象。
而爱因斯坦在1905年提出了一种令人激动的解释：光子理论。
他认为光具有颗粒特性，由许多粒子组成，并拥有能量和动量。
当光照射到金属表面时，能量足够大的光子会将金属中束缚着的电子击出，并产生电流。
这一理论对于理解和应用于光电器件的发展起到了至关重要的作用。
事实上，基于爱因斯坦提出的光子假设，人们开发了很多利用光电效应构建的实际装置，如太阳能电池、摄像机、计算机等。
三、质能等价式爱因斯坦著名的公式E=mc²正式揭示了质能等价的原理。
这个公式表达了质量和能量之间的关系，其中E代表能量，m代表物体的质量，c²代表光速的平方。
在这个公式中，爱因斯坦提出了一个惊人的概念：物体具有隐含能量。
换句话说，物体的质量就是固定数量的能量。
他认为质能相互转化，并且质能越大，其对应的能力和影响力也越大。
这一发现不仅揭示了宇宙中物质和能量之间密切相连的本性，而且对核能释放、核反应堆、核武器等领域都产生了深远影响。
广义相对论的基本原理
广义相对论的基本原理广义相对论是爱因斯坦于1915年提出的一种关于引力的理论。
相对于牛顿引力理论，广义相对论提供了一种更加准确且全面的描述引力的方式。
广义相对论的基本原理主要包括等效原理、引力的几何描述以及爱因斯坦场方程。
首先，等效原理是广义相对论的基础。
等效原理指出，惯性质量和引力质量具有相同的性质，即质点的受力与其自身无法区分是来自于外部加速度力还是来自于引力。
这意味着，在一个自由下落的闭合系统内部，无法通过观察内部物体的运动来确定系统是处于自由下落的状态还是处于没有外部引力的状态。
基于等效原理，广义相对论提出了引力的几何描述。
广义相对论认为，引力并不是一种真正的力，而是由于时空的弯曲而产生的一种现象。
根据爱因斯坦的理论，物质和能量会改变周围的时空结构，就像放置在弹性物体上的物体会使其弯曲一样。
这样的弯曲会导致物体的运动路径偏离直线轨迹，产生视觉上的引力效应。
因此，广义相对论将引力视为物体沿着弯曲时空的自由下落。
为了描述引力的几何，广义相对论引入了黎曼几何学的概念。
在黎曼几何学中，时空被称为四维时空，其中三个维度是空间维度，一个维度是时间维度。
广义相对论将引力的效应用四维时空的弯曲来描述。
时空的弯曲由度量张量来表示，这个张量描述了时空的几何结构。
最后，爱因斯坦场方程是广义相对论的核心。
爱因斯坦场方程描述了时空的曲率与物质和能量的分布之间的关系。
这个方程可以用数学公式表示为：Rμν-1/2Rgμν=8πGTμν，其中Rμν为度量张量的黎曼张量R的其中一种组合，gμν为度量张量本身，Tμν为物质和能量的能动张量，G为引力常数。
这个方程表明，能量和物质的分布会决定时空的几何结构，从而确定引力的性质。
总结起来，广义相对论的基本原理包括等效原理、引力的几何描述以及爱因斯坦场方程。
通过这些原理，广义相对论提供了一种更为准确和全面的解释引力的方式，极大地推动了人类对宇宙本质的理解。
它在理论物理学和天体物理学领域具有重要地位，并且在实证观测和科学研究中得到了多次验证。
广义相对论发展史
广义相对论发展史
爱因斯坦的广义相对论被认为是人类理性思维世界中最耀眼的明珠，爱因斯坦也因此从普通的物理学家变成了超一流、神一样的物理学家。
广义相对论是爱因斯坦在1905年发现狭义相对论以后开始思考的，其基本的研究线索还是等效原理的推广，狭义相对论适用于静止或者匀速直线运动的场景，这种场景下，物理定律对任何人都是等价的，得出结论是时空是可以变化的；但是广义相对论对于非匀速运动却不适用，广义相对论就是为了解决这个问题，其目标是要解决在加速场景下，物理定律对任何人也是等价的。
爱因斯坦从惯性质量与引力质量相等这个想法出发，逐步发展出了广义相对论，其中的发现过程是非常痛苦的，因为其用到的黎曼空间几何数学非常有复杂，计算过程很困难，爱因斯坦在自己努力的同时，不得不求助数学家帮忙，包括他的大学同学格罗斯曼、希尔伯特等。
终于在1915年推出了正确的广义相对论方程，其实伟大的数学家希尔伯特比爱因斯坦提前几天就得到了正确的方式，但是由于这个方程的物理学意义是爱因斯坦提出的，因此这个方程被称为爱因斯坦方程。
其核心意思是物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动。
广义相对论被证明是正确的主要有两点：一是成功解释水星绕太阳运动时的进动问题；二是光线经过太阳会被弯曲（这一点是1919年由英国科学家爱丁顿领导完成的）。
当然，之后还有很多实验证明了广义相对论的正确性。
爱因斯坦广义相对论
爱因斯坦广义相对论摘要：爱因斯坦创立了相对论，对物理学发展和人类思想的发展产生了深远影响。
其中广义相对论把相对论原理推广到非惯性参考系和弯曲空间，建立了新的引力理论，为科学地研究宇宙结构开辟了道路。
本文在介绍爱因斯坦对现代宇宙论重要贡献的同时，详细介绍了广义相对论的理论和该理论为人类带来的深远影响。
关键词：爱因斯坦广义相对论时空弯曲广义相对论是1916年由爱因斯坦独立提出的科学史上的一大杰出理论。
它引用了高深数学的张量及黎曼几何，重新诠释了引力的概念，描述了一个完全不同的宇宙。
几乎宇宙所有的奥秘都隐藏在相对论简单的公式中，从相对论里人们发现了时间旅行、宇宙的起源和终结和黑洞等奇妙现象。
爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家。
他的基础理论深刻地影响着社会进步，甚至当代各类重要的消费产品在技术上也是依据爱因斯坦的理论。
如光效应理论为太阳能电池、光电探测器奠定了基础,射线受激辐射是激光器的理论基础,相对论则为GPS全球卫星导航系统提供所需的修正。
一、爱因斯坦完成了人类科学史上的一座丰碑爱因斯坦在瑞士苏黎世联邦理工学院读了四年师范的物理及数学。
在大学里，他精读了基尔霍夫、玻尔兹曼、洛伦兹、麦克斯韦等世界著名物理学家的主要著作，这些书籍对他影响颇深。
爱因斯坦对光线及以太非常好奇，在大学时，他设计了一个实验，用抽气机抽空一玻璃瓶。
他认为，当瓶内的空气及以太都被抽光后，因为没有以太传播光，玻璃瓶就会变成不透明的。
他用的瓶子很薄，以免光线从瓶子的玻璃中绕道而走，连续抽了几天，玻璃瓶还是透明的。
直到有一天，薄瓶子突然因高真空而炸掉了，爱因斯坦几乎因此受伤，但这次经历并没有打消掉他对物理和数学的热情。
毕业后不久，爱因斯坦从事瑞士伯尔尼专利局公务员工作，这期间，他和一些对物理、数学感兴趣的朋友，成立了一个科学讨论会。
他们定期在会员家中开读书会，讨论物理、数学及哲学问题。
他的很多论文都是在这段时期完成的。
1905年对爱因斯坦而言是奇迹的一年。
广义相对论的建立过程
广义相对论的建立过程一、引言广义相对论，是爱因斯坦于1915年提出的引力理论，它描述了引力如何影响时空结构。
这一理论的出现彻底改变了我们对宇宙的理解，为现代宇宙学奠定了基础。
本文将详细介绍广义相对论的建立过程，从早期探索到理论的诞生、验证和发展。
二、早期探索在广义相对论提出之前，牛顿的万有引力定律一直是描述引力的主要理论。
然而，随着科学技术的进步，人们发现牛顿理论在某些情况下无法解释观测到的现象，例如水星轨道的进动问题。
此外，当时的光谱学实验也发现，行星轨道上的光速会因行星的位置而略有变化。
这些现象促使科学家们开始寻找新的引力理论。
在这一背景下，爱因斯坦开始致力于探索引力的问题。
他注意到，引力作用中自由下落的物体不会感觉到自己的重力。
这启发了爱因斯坦提出等效原理：在小区域内，不能通过任何实验区分均匀引力场和加速参照系。
三、广义相对论的诞生1915年，爱因斯坦发表了广义相对论。
这一理论的基础是狭义相对论的相对性原理和光速不变原理，以及等效原理。
它指出引力是由于物质弯曲时空而产生的，而非像牛顿理论所述的那样是通过超距作用产生的。
广义相对论的数学工具是黎曼几何，这是一种描述弯曲空间的几何学。
在广义相对论中，引力被描述为时空几何中的“曲率”。
这一理论预言了引力的红移现象、光线偏折以及水星轨道的进动等现象，这些预言后来都得到了实验验证。
四、广义相对论的验证和发展尽管广义相对论预言了很多重要的实验结果，但这一理论在提出初期并未得到广泛的认可。
部分原因是因为当时的科学界对爱因斯坦的理论感到困惑，另一部分原因是因为当时的科技水平无法精确地验证这些预言。
然而，随着科技的进步，越来越多的实验开始支持广义相对论。
1.光线偏折实验：1919年，英国天文学家亚瑟·爱丁顿通过观测日全食期间太阳附近的星光方向，证实了广义相对论预言的光线偏折现象。
这一发现引起了轰动，并使广义相对论逐渐得到科学界的接受。
2.引力红移实验：在接下来的几十年里，科学家们进行了许多实验来验证广义相对论的其他预言。
广义相对论的定义
广义相对论的定义广义相对论（General Relativity）是爱因斯坦于1915年以几何语言建立而成的引力理论，统合了狭义相对论和牛顿的万有引力定律，将引力改描述成因时空中的物质与能量而弯曲的时空，以取代传统对于引力是一种力的看法。
因此，狭义相对论和万有引力定律，都只是广义相对论在特殊情况之下的特例。
狭义相对论是在没有重力时的情况；而万有引力定律则是在距离近、引力小和速度慢时的情况。
广义相对论是爱斯坦的第二种相对性理论（1916年）。
该理论认为引力是由空间——时间几何（也就是，不仅考虑空间中的点之间，而是考虑在空间和时间中的点之间距离的几何）的畸变引起的，因而引力场影响时间和距离的测量.广义相对论：爱因斯坦的基于科学定律对所有的观察者（而不管他们如何运动的）必须是相同的观念的理论。
它将引力按照四维空间—时间的曲率来解释。
一、背景爱因斯坦在1907年发表了一篇探讨光线在狭义相对论中，重力和加速度对其影响的论文，广义相对论的雏型就此开始形成。
1912年，爱因斯坦发表了另外一篇论文，探讨如何将重力场用几何的语言来描述。
至此，广义相对论的运动学出现了。
到了1915年，爱因斯坦场方程式被发表了出来，整个广义相对论的动力学才终于完成。
1915年后，广义相对论的发展多集中在解开场方程式上，解答的物理解释以及寻求可能的实验与观测也占了很大的一部份。
但因为场方程式是一个非线性偏微分方程，很难得出解来，所以在电脑开始应用在科学上之前，也只有少数的解被解出来而已。
其中最著名的有三个解：史瓦西解(the Schwarzschild solution (1916)), the Reissner-Nordstro m solution and the Kerr solution。
在广义相对论的观测上，也有着许多的进展。
水星的岁差是第一个证明广义相对论是正确的证据，这是在相对论出现之前就已经量测到的现象，直到广义相对论被爱因斯坦发现之后，才得到了理论的说明。
广义相对论对宇宙加速膨胀的解释
广义相对论对宇宙加速膨胀的解释广义相对论是爱因斯坦创立的一种描述引力的理论。
根据广义相对论，宇宙中的物体会在引力的作用下相互吸引。
然而，在20世纪末，天文学家们发现，宇宙膨胀的速度在加快，这与广义相对论的传统理解产生了冲突。
为了解释这一现象，科学家们提出了宇宙加速膨胀的理论。
据这个理论，宇宙中存在着一种被称为暗能量的奇特物质或能量，它具有反引力的性质，可以推动宇宙的加速膨胀。
暗能量是一种不为我们所知的能量形态，我们对它的了解非常有限。
虽然暗能量的本质目前还不清楚，但科学家们对它的存在有很多猜测。
其中一种猜测是，暗能量可能是宇宙真空中的能量。
真空并不是完全空无一物的状态，而是满含微小的粒子和场。
这些粒子和场的能量之和称为真空能量。
按照量子力学的计算，真空能量应该非常大，但是观测到的暗能量却非常微小，这就出现了著名的宇宙常数问题。
除了真空能量，宇宙中的其他可能产生暗能量的机制也有很多。
一种假设认为，暗能量可能与宇宙中的超弦或暗物质有关。
超弦理论认为，宇宙中所有的物质和能量都是由微小的振动的弦构成的。
这些弦不仅可以解释宇宙中的基本粒子，还可能存在大量没有被发现的粒子。
这些未知粒子可能与暗能量有着紧密的联系。
另一种假设是，宇宙中存在着一种奇特的物质，被称为暗物质。
暗物质是一种不发光、不与电磁波相互作用的物质，但是具有引力。
根据观测数据，宇宙中大约有27%的质量是由暗物质组成的。
暗物质可能对宇宙加速膨胀的过程产生重要影响，但具体机制还需要进一步的研究和观测。
除了暗能量的存在，宇宙加速膨胀的其他解释也在不断被提出。
一种观点认为，宇宙加速膨胀是由于引力理论的修正所导致的。
根据这个观点，我们对引力的理解还不完善，需要进一步修正和改进传统的引力理论。
还有一种观点认为，宇宙加速膨胀可能是由于宇宙中的最初条件所导致的。
根据这个观点，宇宙在初始状态下就处于加速膨胀的方式，暗能量只是加速膨胀的推动力。
然而，这个观点还需要更多的观测证据和理论支持。
广义相对论的原理
广义相对论的原理广义相对论，简称GR，是爱因斯坦在1915年提出的一种描述引力的物理理论。
相对论理论的出现，使得人们对物理学有了更加深刻的认识和了解，而广义相对论的提出更是使得人们对大自然的认知达到了一个新的高度。
一、相对论的出现要了解广义相对论，我们必须先回顾一下相对论的出现。
相对论是由爱因斯坦提出的，爱因斯坦以非常直观的方式打破了牛顿力学中的绝对时空观念。
牛顿力学把时间当作绝对量，认为时间与空间没有任何联系，但爱因斯坦相对论却告诉我们，时间与空间是互相影响、相互作用的。
如果我们沿着运动方向移动，则时间会变得较慢。
这种相对论引起人们的极大关注，也对物理学做出了非常重要的贡献。
二、广义相对论的提出引力一直是物理学研究的重要课题，牛顿力学中，引力的作用是由质量之间的作用造成的，牛顿对引力的描述可以解释地球围绕太阳旋转，万物皆有重力的现象，但是牛顿力学不能够解释一些现象，比如，水平飞行的飞机为什么不落地。
为解决这一问题，爱因斯坦继续推广了自己的相对论体系，提出了广义相对论。
广义相对论把引力看做是时空弯曲的结果；即质量会使时空产生变化，这种变化可以用曲率来描述。
因此，质量之间的作用可以被看做是它们所造成的几何曲率变化。
在这个理论中，重力被解释为物体在弯曲的时空中运动。
这是一个完全革命性的想法，为人们对引力的理解提供了全新的视角。
三、广义相对论的核心原理广义相对论的核心原理是“等效原理”。
等效原理的意思是，质量和加速度是相同的，也就是说，在加速的观测系中，我们无法区分是处于重力场内，还是处于拉力的作用下加速运动。
比如，如果我们把自己置身于免重力场的太空船内，也许你会觉得自己感受不到重力，但只要它开始加速，你会立刻感觉到一种引力的感觉，就好像你处在一个重力场一样。
因此，我们可以把质量和加速度等同起来，这也成为广义相对论的核心原理。
这个原理可以用熟悉的例子来说明。
假设你站在电梯内，电梯在地球上下运动，你会感觉到一个向上或向下的重力。
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广义相对论的创立1、广义相对论的创立是科学史上的奇迹爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家。
他对科学的贡献遍及整个物理学领域。
正如一些学者所指出的那样，“按照诺贝尔物理学奖颁发的标准，他至少可得五次奖金（指狭义相对论、质能相当性、广义相对论、光量子论、布朗运动等五项工作）。
然而，在爱因斯坦的科学贡献中最令人赞叹的成就还是他成功地独自创立了广义相对论。
人们普遍认为，爱因斯坦在20世纪科学史上占据着至高无上的地位。
如果我们问那些伟大的物理学家中的任何一个人，为20世纪物理学做出了最重要贡献的人是谁，那么，他们将会毫不犹豫地回答：阿耳伯特·爱因斯坦。
爱因斯坦的物理发现的压倒一切的重要性和他在科学史中独一无二的地位被普遍地承认，并且几乎无可争辩。
著名的物理学家朗之万在评价爱因斯坦时说：“在我们这一时代的物理学家中，爱因斯坦的地位将在最前列。
他现在是并且将来也还是人类宇宙中有头等光辉的一颗巨星。
很难说他是否同牛顿一样伟大，或者是比牛顿更伟大，不过，可以肯定地说，他的伟大是可以同牛顿比拟的。
按我的意，他也许比牛顿更伟大一些，因为他对于科学的贡献更深入到人类思想基本概念的结构中。
”另一位著名的物理学家朗道曾对20世纪杰出的物理学家的贡献做过一个有趣的比较。
他把玻尔。
海森伯、狄拉克、薛定谔等人都列为第一等，把自己列为第ZI等，唯独把爱因斯坦列为第Z等。
由此可以看出爱因斯坦在20 世纪科学史上占据多么突出的地位，而这主要是因为他独自一人成功地创立了广义相对论。
广义相对论的创立与其他物理学理论（包括狭义相对论）产生的途径完全不同，既不是为了解决理论与实验存在着的分歧，也不是为了满足理论发展的迫切需要，并且广义相对论是一项“真正的个人的工作”，完全是爱因斯坦独自的发现。
广义相对论是一门艰深难懂的理论，以致于它产生之后多年都很少有人真正弄懂它。
英费尔德讲过这样一件趣事，“在大战期间爱丁顿作了一个关于广义相对论的报告。
在报告结束时，一位物理学家对爱丁顿说：‘这是一个出色的报告。
您是这个世界上懂得并熟悉它的三个人之一’。
当爱丁顿露出怀疑的神情时，这位物理学家补充说：‘教授先生，您不要以为这是奉承的话，您是大谦虚了’。
爱丁顿回答说：‘我并不感到难为情，我只是在想这第三个人是谁’。
”广义相对论又是一门优美迷人的理论，以致于人们往往用鉴赏一件艺术品的眼光去审视它，赞美它。
德布罗意这样写道：它的“雅致和美丽是无可争辩的。
它应该作为20世纪数学物理学的一座最优美的纪念碑而永垂不朽”。
广义相对论这种既艰深难懂又优美迷人的特征，在玻恩的一段话中表现的最为充分确切。
他写道：“我还记得，1913年我在蜜月旅行途中随身行李里带了几本爱因斯坦的论文翻印本，它们老是好几个钟头地吸引着我的注意力，使我的新娘非常恼火。
这些论文在我看来是很吸引人的，但是很难，几乎使人感到害怕。
当我1915年在柏林遇到爱因斯坦的时候，这个理论已经有了很多改进，而且由于莱维瑞尔所发现的水星近日点的反常性得到解释更增加了一层光辉。
我不仅从书刊中，而且从多次同爱因斯坦的讨论中懂得了它，其结果是，我决定绝不在这方面尝试做任何工作。
广义相对论的创立那时在我看来乃是人类思索自然中的最伟大的功绩，是哲学领悟、物理直觉和数学技巧最惊人的结合，今天我还是这样看。
但是，它和经验的关联太少。
我觉得它好像是一件伟大的艺术品，供人远远欣赏和赞羡。
”2、爱因斯坦创立广义相对论的主要过程创立广义相对论的过程是科学史上极为壮丽的一幕，是爱因斯坦多年探索的成果，是他非凡智慧的结晶，是他不懈努力的产物，从中可以使我们更加深入地理解爱因斯坦的主要思想方法。
爱因斯坦说过：“用尽可能简短的形式来表述一系列概念的进展，而又足以完整地把发展的连续性彻底保存下来，那是有点吸引人的。
”本文力图按照这种精神，在其他一些学者研究工作的基础之上，简要叙述爱因斯坦创立广义相对论的主要过程，以便从中得出有益于我们的启示。
2、1、提出两条基本原理广义相对论是建立在狭义相对论的基础上的。
1905年，爱因斯坦发表了“论动体的电动力学”这篇具有划时代意义的光辉论文，创立了狭义相对论，成功地使一切物理学规律对一切惯性系保持协变，给物理学带来了革命性的变化。
然而，狭义相对论还存在着无法使爱因斯坦满意的两个内在缺陷。
一是狭义相对论还必须保留惯性系的优越地位，二是不可能以自然的方式把引力理论同狭义相对论联结起来。
1907年，爱因斯坦发表了一篇极为重要的论文“关于相对论原理和由此得出的结论”。
在这篇文章中，爱因斯坦总结了狭义相对论的思想内容及其深刻含义，并在文章的最后提出了广义相对论的两条基本原理：广义相对性原理和等效原理。
他写道：“是否可以设想，相对性运动原理对于相互相对作加速运动的参考系也仍然成立？”还写道：“我们在下面将假设：引力场同参照系的相当的加速度在物理上完全等价。
”通常都把这篇论文看作是广义相对论的起点。
从1905年爱因斯坦创立狭义相对论，到1907年他提出广义相对论的两条基本原理，这中间的过程最能体现出爱因斯坦思想方法的特征。
他最善于“识别出那种能导致深邃知识的东西，而把其他许多东西撒开不管，把许多充塞脑袋并使它偏离主要目标的东西撇开不管”。
爱因斯坦创立狭义相对论是从消除在麦克斯韦电动力学理论中存在着一个相对于以太静止的优越参考系这一内在缺陷入手的。
然而，狭义相对论虽然成功地打破了相对于以太静止的参考系的优越地位，但却不得不保留惯性系的优越地位，还没有满足爱因斯坦更基本的要求：“物理学的定律必须具有这样的性质，它们对于无论哪种方式运动着的参考系都是成立的。
”在爱因斯坦看来，“全部研究的中心是这样一个问题：自然界中是否存在着物理学上看来是特殊的（特别优越的）运动状态？（物理学的相对性问题）”爱因斯坦认为，在一切参考系中从事物理学研究的观察者都具有同等的地位，他们所得到的物理学规律具有同等的效力，也就是说，不存在任何特别优越的参考系，一切参考系中的观察者都是平权的。
这是爱因斯坦创立广义相对论最基本的思想，也是他毕生的科学信念。
这一思想的确立，如同哥白尼打破地心说，达尔文发现人是由动物进化而来的一样，是对人类中心论和唯我独尊意识的巨大冲击，是人类思想认识水平提高的重要一步。
早在1905年爱因斯坦创立狭义相对论时，他就开始考虑这个问题了。
他曾这样写道：“当我通过狭义相对论得到了一切所谓惯性系对于表示自然规律的等效性时（1905年），就自然地引起了这样的问题：坐标系有没有更进一步的等效性呢？换个提法：如果速度概念只能有相对意义，难道我们还应当固执着把加速度当作一个绝对的概念吗？”爱因斯坦不满意狭义相对论保留着惯性系的优越地位，因为“更为令人满意的应当是这样一种理论，它从一开始就不区分出任何特别优越的运动状态”。
在今天看来，把狭义相对性原理推广到广义相对性原理似乎是很顺理成章的自然步骤。
爱因斯坦自己也说过：“由于已经证明引进狭义相对性原理是合理的，因而每一个追求普遍化结果的人必然很想朝着广义相对性原理探索前进。
”但是，要注意这必须是一个像爱因斯坦那样追求物质世界统一性，追求普遍化结果的人才行。
除此之外，他还必须具有高度的哲学领悟能力和敏锐的批判精神，必须有勇气敢于向那些貌似坚如磐石的传统观念挑战。
因为“直到那时为止的全部力学的基础——惯性原理——看来却不允许把相对性原理作任何推广。
”广义相对性原理的提出对于物理学的发展以及哲学的进步都有着极大的革命性意义，它深深地改变了人类思想基本概念的结构。
如果说，广义相对性原理的提出是爱因斯坦具有高度哲学领悟力、追求物质世界统一性最突出的反映，那么，等效原理的提出也许就是爱因斯坦具有惊人的物理直觉、高超运用逻辑思维洞察力最集中的体现了。
尽管狭义相对论最初起源于对麦克斯韦电动力学理论的研究，但是很快它就影响到了整个物理学领域。
狭义相对论诞生不久，爱因斯坦就在狭义相对论的基础之上推导出了一个他自己称之为非常有趣的重要公式：E=mc2，揭示了质量和能量之间存在着等效关系。
紧接着，1906年普朗克导出了取代牛顿质点运动方程的相对论力学方程，建立了相对论力学。
然而，在狭义相对论的框架中却无法自然地处理引力问题。
这促使爱因斯坦认真地思考引力的本质，寻求从根本上解决引力问题的途径。
在诸多的复杂物理现象中，爱因斯坦注意到了一个极为平凡又不为人注意的经验事实，并发现了其中所包含着的深刻的物理意义。
爱因斯坦在“相对论发展简述”这篇文章中写道：“在引力场里，一切物体都以同一加速度下落，或者说——这不过是同一事实的另一种讲法——物体的引力质量同惯性质量在数值上是彼此相等的。
这种数值上的相等，暗示着性质上的相同。
引力同惯性能够是同一的吗？这问题直接导致了广义相对论。
谁都难以相信，这个人们不曾重视的经验事实，竟然成了广义相对论这座宏伟的大厦赖以建立的唯一的一块经验柱石。
爱因斯坦本人也高兴地把对这一问题的思考说成是自己“一生中最富有成果的思想”。
在爱因斯坦提出等效原理的过程中，他运用了思想实验的方法，他假想出一种合理的情况，一个观察者在一个正在自由下落的升降机内，爱因斯坦反复思考这时这个观察者得到了什么结论。
等效原理的提出是朝创立广义相对论迈出的最重要的一步。
有了等效原理，通过“从理论上来考查那些相对于一个均匀加速的坐标系而发生的过程，我们就获得了关于均匀引力场中各种过程的全部历程的信息”。
2、2、找到合适的数学工具广义相对性原理和等效原理的提出，为广义相对论奠定了坚实的思想基础，但是，要在这两条基本原理的基础之上建起一门完整的物理学理论还有许多困难。
首先遇到的一个难题就是怎样去描述引力场，为此必须找到一个适当的数学量。
如果说，爱因斯坦提出广义相对论的两条基本原理主要依靠的是哲学领悟和物理直觉，那么，把广义相对论发展成一门完整的物理学理论就要依靠物理直觉再加上深奥精致的数学技巧了。
起初，爱因斯坦对相对论的数学表述形式并不热心，但是对引力问题的深入研究使得他和数学的关系越来越密切。
他不仅通过接触数学家去了解数学的最新发展，而且不断地从物理学的研究中向数学提出新的要求，希望数学家给予合作。
为了找到一个能准确描述引力场的适当的数学量，爱因斯坦进行了长期的艰难探索。
广义相对论的两条基本原理要求所建立的定律对于四维连续区中的坐标的非线性变换保持协变。
为此，爱因斯坦再一次显示出他天才的创造力，他通过对转动的刚体圆盘上的观测者的严格分析，发现其时空坐标的定义会出现巨大的问题。
爱因斯坦发现，“在转动圆盘上，或者普遍地说，在一个引力场中，欧几里得几何学的命题并不能严格地成立”，并得出结论：“当引力场存在时，几何学就不是欧几里德几何学”。
由此看来，要解决引力问题，必须从非欧几何中找到一个合适的数学量去描述引力场。