三、广义相对论简介

[导学探究]

1．假设宇宙飞船是全封闭的，正在远离任何天体的空间加速飞行，航天员与外界没有任何联系，但他观察到，飞船内没有支撑的物体相对飞船会怎样运动？

2．宇航员能否根据"小球的加速下落"判断飞船是静止在一个引力场中，还是正处在一个没有引力场而加速上升的过程中？

答案　1.以某一加速度落向舱底.2.不能．

[知识梳理]　广义相对论的基本原理及几个结论

1．广义相对论的基本原理

(1)广义相对性原理：在任何参考系中，物理规律都是相同的．

(2)等效原理：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价．

2．广义相对论的几个结论

(1)光线在引力场中弯曲：物质的引力会使光线弯曲，引力场越强，弯曲越厉害．

(2)引力红移：引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别．例如，在强引力的星球附近，时间进程会变慢，因此光振动会变慢，相应的光的波长变长、频率变小，光谱线会发生向红光一端移动的现象．

[即学即用]　判断下列说法的正误．

(1)一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理．(×)

(2)根据广义相对论原理，力学规律在不同参考系中是不同的．(×)

(3)根据广义相对论原理，由于物质的存在，实际的空间是弯曲的．(√)

(4)强引力作用可使光谱线向红端偏移．(√)

(5)由于太阳引力场的影响，我们有可能看到太阳后面的恒星．(√)

(6)在引力场弱的地方时钟走得比引力场强的地方快些．(√)

一、相对论速度变换公式

应用相对论速度变换公式时注意

(1)明确公式u＝中各物理量的含义，v表示乙参考系相对于甲参考系的速度，u′表示物体相对于乙参考系的速度，u 表示物体相对于甲参考系的速度．

(2)注意公式中速度是矢量，在公式中代入数值时要正确选择v和u′的正负，一般选取v的方向为正值，当u′与v同向时为正，反向时为负．