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第四节广义相对论简介学习目标1．了解广义相对论的基本原理．2．初步了解广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据．第十五章相对论简介广义相对论简介1．广义相对性原理在任何参考系中，物理规律都是________的．2．等效原理一个_____的引力场与一个_____________的参考系等价．3．广义相对论的几个结论(1)物质的______使光线弯曲．(2)引力场的存在使空间不同位置的_________出现差别，引力场越强，时间越_____．相同均匀做匀加速运动引力时间进程慢[想一想]

2.爱因斯坦提出狭义相对论后，为什么还要提出广义相对论？提示：爱因斯坦提出狭义相对论后，遇到了狭义相对论无法解决的两个问题：万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架；惯性参考系在狭义相对论中具有特殊的地位.为了解决这两个问题，爱因斯坦又向前迈进了一大步，提出了广义相对论.1．光线在引力场中弯曲：根据广义相对论，物质的引力会使光线弯曲，引力场越强，弯曲越厉害．通常物体的引力场都太弱，但太阳引力场却能引起光线比较明显的弯曲．2．引力红移：按照广义相对论，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．光谱线的这种移动是在引力作用下发生的，所以叫“引力红移”．广义相对论的几个结论下列说法中正确的是(

)A．物体的引力使光线弯曲B．光线弯曲的原因是介质不均匀而非引力作用C．在强引力的星球附近，时间进程会变慢D．广义相对论可以解释引力红移现象[解析]根据广义相对论知，光线弯曲是引力的作用，故A正确B错误；强引力使时间进程变慢，光振动的周期变大，频率变小，波长变长，光谱线出现红移现象，故C、D正确．ACD易错辨析——光线在引力场中的弯曲[范例]在适当的时候，通过仪器可以观察到太阳后面的恒星，这说明恒星发出的光(

)A．经过太阳时发生了衍射B．可以穿透太阳及其他障碍物C．在太阳引力场作用下发生了弯曲D．经过太阳外的大气层时发生了折射C[错因分析]

太阳后面的恒星发出的光能够在适当的时候接收到，很容易把这种现象错误地理解成光线经太阳大气发生了光的折射而错选D；或者错误地认为光发生了衍射或穿透了太阳这一障碍物而错选A和B.[解析]根据爱因斯坦的广义相对论可知，光线在太阳引力场作用下发生了弯曲，所以可以在适当的时候(如日全食时)通过仪器观察到太阳后面的恒星，故C正确，A、B、D均错．[真知灼见]

物质的引力使光线发生弯曲，通常物质的引力场太弱，光线弯曲不易观测，太阳的引力场却能

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