公共基础知识—谈谈科技热点“广义相对论”

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北京时间4月10日21时，人类首张黑洞照片公布，该黑洞位于本超星系团(室女座超星系团)中M87星系中心，照片由事件视界望远镜(EHT)项目提供，是关于黑洞的第一个直接视觉证据。EHT是一个通过多国合作而实现的、由八个地面射电望远镜所构成阵列阵列形成的地球口径大小虚拟望远镜拍摄完成，数据整理耗时2年多。该黑洞距离地球5500万光年，质量为太阳的65亿倍。此照片再次验证了爱因斯坦的广义相对论在极端条件下仍具有正确性。人们惊呼，“爱因斯坦又对了!”。

广义相对论常识性知识相关总结：

发展过程：1905年，爱因斯坦针对光线在狭义相对论中，重力和加速度对其影响发表了一篇论文，广义相对论开始萌芽。1912年，爱因斯坦在另一篇论文中探讨如何将重力场用几何的语言来描述。广义相对论的运动学出世。1915年，随着爱因斯坦引力场方程的发，整个广义相对论的动力学最终形成。

预言黑洞：黑洞是爱因斯坦的广义相对论理论在天体物理学中的一个重要推论：某些大质量恒星在生命末期会终结为一个黑洞——黑洞的引力很大，使得视界内的逃逸速度大于光速。即黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体。现已被直接观测证实。

预言引力波：爱因斯坦于1918年写的论文《论引力波》中预言了引力波的存在，这是广义相对论的又一重要预言。现也已被直接观测证实。此外，广义相对论还是现代宇宙学的膨胀宇宙模型的理论基础。

对万有引力的进一步阐释：广义相对论是一种关于万有引力本质的理论。爱因斯坦将狭义相对论的狭义相对性原理推广到广义相对性，同时根据局部惯性系中万有引力与惯性力等效的原理，最终依照弯曲时空的黎曼几何建立了引力的广义相对论理论。

和狭义相对论的关系：狭义相对论只在惯性参照系适用，其时空背景仍为是平直的四维时空，而广义相对论除能适用于惯性参照系中，也可适用于非惯性参照系等一切参照系，其时空背景是弯曲的黎曼时空。

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