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Video课程教案、知识点、字幕

广义相对论的经典实验

在弱场情况下

广义相对论的效应非常小

那么公认的经典检验有四个

一个是光谱线的引力频移

咱们前边已经说了

还有水星近日点的进动

还有光线在太阳引力场中的偏移

还有雷达回波的延迟

咱们这个引力频移

和引力场中的偏折

咱们都讨论了

下面给大家说一下

什么是雷达回波延迟

什么是水星近日点的进动

雷达回波引力延迟

就是从地球向某个行星

或者某个卫星行星

发射雷达信号后

再接收它反射的信号

那么我直接给这行星发信号再接收

我测量一个时间差

然后同样的位置

当太阳过来以后

我再发射和接收

就有了这个太阳过来以后

再做这样的测量就发现

有太阳以后

这个接收到的时间

比没有太阳的时候要长

这就是叫雷达回波的引力延迟

为什么长呢

就因为有了太阳引力场

使得你的回波延迟了

那么延迟的原因

我们大概分析一下有两个

一个是坐标光速变慢

我们是在地球上测量

地球上相对太阳来说

相对于无穷远

所以我地球上的太阳引力

可以近似忽略不计

相当于距太阳无穷远处的情况

因此在这个地方

地球的地方

你的坐标时

就是你当地的固有时

所以你在地球上观测的光速

应该就是坐标光速

什么是坐标光速呢

就是真实的距离

除以坐标时

这叫坐标光速

那么这个坐标的时间

跟我的固有时间是这个关系

把它代进来这个关系

真正的光速

应该是真实的距离

除以真实的时间

也就是固有时间才是光速

所以它是光速

因此我们看到

坐标的光速

跟真正的光速

差个这系数

这个系数是小于1的

所以在地球上看

你发射电磁波

也就是光波

它的这个坐标光速

要比真正的光速要小

所以

这也使得它时间变慢了

此外

还有太阳进来之后

使得空间弯曲

于是这个光线走的是

弯曲空间的测地线

它是弯的

于是它比原来走的直线的距离

要长

所以在有了太阳之后

光波走的距离又长了

光波的速度又变慢了

两个因素

就使得雷达回波就延迟了

第二个水星近日点的进动

本来水星应该做一个

闭合曲线的椭圆运动

但是由于时空弯曲

造成水星轨道不闭合

于是每转一圈

水星近日点就往前走一点

那么这个走的非常小

那么百年这个角度

达到43.11秒

这就是水星近日点的进动

是由于时空弯曲

造成它轨道的不闭合

使得它进动

那么跟实验观测是相符的

这就是我们经典的

广义相对论的

检验的实验

好那这部分就到这儿

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绪论

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-习题

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-§3 牛顿力学应用

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-§4.非惯性系.惯性力(下)

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-§1 基本原理

-§2 L氏坐标变换.速度变换(上)

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-§2 L氏坐标变换.速度变换(下)

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-§3 相对论动力学基础

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-§4 质量.动量.能量.力相对论变换;不变量

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Ch9.广义相对论

-§1.基本原理

-§2史瓦西场中时间与空间(上)

-§2史瓦西场中时间与空间(下)

-§3大爆炸宇宙学简介

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