读《广义相对论》有感

我接触广义相对论要追溯到高中时代了，记得当初，老师讲到经典力学、能量方程、首次提出了相对论的概念，在此之前，相对论对于我来说是一个遥不可及的存在，只知道他是爱因斯坦提出的一个伟大理论，之后，我特意阅读了广义相对论的文章，并有所得。

广义相对论是爱因斯坦于19xx年发表的用几何语言描述的引力理论，它代表了物理学中引力理论研究的最高水平。广义相对论将经典的牛顿万有引力包含在狭义相对论的框架中，并在此基础上应用等效原理而建立。在广义相对论中，引力被描述为时空的一种几何属性而这种时空曲率与处于时空中的物质与辐射的能量动量张量直接相联系，其联系方式即是爱因斯坦的引力场方程。

广义相对论有许许多多的研究分支，其中包括引力时间膨胀和引力红移、光线偏折和引力时间延迟、引力波、轨道效应、近星点的进动、轨道衰减、测地线效应和参考系拖拽、引力透镜、在天文学上，广义相对论亦有其突出的作用，其中，黑洞是我最感兴趣的话题。

广义相对论预言了黑洞的存在，即当一个星体足够致密时，其引力使得时空中的一块区域极端扭曲以至于光都无法逸出。在当前被广为接受的恒星演化模型中，一般认为大质量恒星演化的最终阶段的情形包括1.4倍左右太阳质量的恒星演化为中子星，而数倍至几十倍太阳质量的恒星演化为恒星质量黑洞。具有几百万倍至几十亿倍太阳质量的超大质量黑洞被认为定律性地存在于每个星系的中心，一般认为它们的存在对于星系及更大的宇宙尺度结构的形成具有重要作用。

在天文学上致密星体的最重要属性之一是它们能够极有效率地将引力能量转换为电磁辐射。恒星质量黑洞或超大质量黑洞对星际气体和尘埃的吸积过程被认为是某些非常明亮的天体的形成机制，著名且多样的例子包括星系尺度的活动星系核以及恒星尺度的微类星体。在某些特定场合下吸积过程会在这些天体中激发强度极强的相对论性喷流，这是一种喷射速度可接近光速的且方向性极强的高能等离子束。在对这些现象进行建立模型的过程中广义相对论都起到了关键作用，而实验观测也为支持黑洞的存在以及广义相对论做出的种种预言提供了有力证据。

黑洞也是引力波探测的重要目标之一：黑洞双星的合并过程可能会辐射出能够被地球上的探测器接收到的某些最强的引力波信号，并且在双星合并前的啁啾信号可以被当作一种“标准烛光”从而来推测合并时的距离，并进一步成为在大尺度上探测宇宙膨胀的一种手段。而恒星质量黑洞等小质量致密星体落入超大质量黑洞的这一过程所辐射的引力波能够直接并完整地还原超大质量黑洞周围的时空几何信息。

在引力和宇宙学的研究中，广义相对论已经成为了一个高度成功的模型，至今为止已经通过了每一次意义明确的观测和实验的检验。然而即便如此，仍然有证据显示这个理论并不是那么完善的：对量子引力的寻求以及时空奇点的现实性问题依然有待解决；实验观测得到的支持暗物质和暗能量存在的数据结果也在暗暗呼唤着一种新物理学的建立；而从先驱者号观测到的反常效应也许可以用已知的理论来解释，也许则真的是一种新物理学来临的预告。不过，广义相对论之中仍然充满了值得探索的可能性：数学相对论学家正在寻求理解奇点的本性，以及爱因斯坦场方程的基本属性；不断更新的计算机正在进行黑洞合并等更多的数值模拟；而第一次直接观测到引力波的竞赛也正在前进中，人类希望借此能够在比至今能达到的强得多的引力场中创造更多检验这个理论的正确性的机会。在爱因斯坦发表他的理论九十多年之后，广义相对论依然是一个高度活跃的研究领域。

广义相对论，一个伟大的学论，虽然已提出多年，但是还如一个宝藏，源源不断的为人们提供思想、领域!

电子信息 11-3 周兴

第二篇：读《侠义与广义相对论》有感

读《侠义与广义相对论》有感

《狭义与广义相对论浅说》在很小的时候就有所耳闻，那时候仅仅知道作者是爱因斯坦，只知道相对论是很厉害的学说。而如今，我终于有幸拜读了这部巨著，其中的感悟也是说不完的。

对于这个世界的本质，即使是现在最前沿的理论物理学家，他的疑惑也不会比人类有史以来的任何一个时期的人更少。在微观领域，我们对粒子的行踪摸不着头脑，甚至对粒子到底是什么都莫衷一是；在宏观领域，人的大脑是如何工作的，思维是怎么形成的，这些问题仍然是个迷。

爱因斯坦对物理学做出了这么一种解释：物理学是人类的自由创造，它不是单独地由外在世界所决定的。我们想完全理解某样东西，就像一个人想知道一个合表的内部结构，他看到表面和正在走动的针，但是他无法打开表壳真正观察。或许他可以画出一些能解答他所观察到的事物的图形，但他却不能肯定他的图就是唯一。他永远不能把这副图跟实在的机构加以比较，而且他甚至不能想像这种比较的可能性有何意义。但是，随着知识的日益增长，描述也会越来越简单，并且它所能解释的范围也会越来越广。我们有理由相信，知识有一个理想的极限。而人类的智力正在逐步接近这个极限。也就是这样，我们可以把这个理想的极限叫做“客观真理”。

俗话说“覆水难收“意思是倒出去的水很难再收回来，时间也是这样，时间流逝了就很难再回来。但是爱因斯坦的相对论彻底的推翻了这些俗语，当达到光速的时候就有可能做得到穿越时空。狭义相对论独特的见解颠覆了传统的经典力学的时空观。经典力学认为时间和空间都是绝对的，同一个事件不同状态的人测量情况一样，而相对论认为同一个事件不同的人测量会得出不同的时间。相对论认为，光速对于任何人是一样的，所以时间不同。相对论的基本假设是光速不变原理，相对性原理和等效原理。它极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“同时的相对性”，“四维时空”“弯曲空间”等全新的概念。 我们的知识在任何一个时代都无法达到最高的一点。只有在无限的接近中，确定的线才能与不确定的线相交。如果你只是接住自己抛出的东西，这算不了什么。只有当你接住经过精确计算朝你抛来的东西，这才算得上一种本领。如果我们一个对未知连疑问都没抛出，谈何成就？成就是探索未知的过程和找到未知的结果。正所谓“路漫漫，其修远兮，吾将上下而求索。”我们在科学的道路上将永无止境的探索下去。