상대성론
상대성론은 시공간과 중력에 관한 기본 이론으로, 주로 아인슈타인이 창설하여 좁은 상대성론 (특수상대성론) 과 광의상대성론 (일반상대성론) 으로 나뉜다. 상대성론의 기본 가설은 광속불변의 원리, 상대성의 원리, 동등한 원리이다. 상대성 이론과 양자역학은 현대물리학의 두 가지 기본 기둥이다. 고전 물리학의 기초를 다지는 고전 역학은 고속 운동의 물체와 미시적 조건의 물체에는 적용되지 않는다. 상대성 이론은 고속 운동 문제를 해결했다. 양자역학은 미시 아원자 조건 하에서의 문제를 해결했다. 상대성론은 우주와 자연에 대한 인간의' 상식성' 관념을 크게 바꿔' 동시상대성',' 4 차원 시공간',' 구부러진 공간' 등 새로운 개념을 제시했다.
특수 상대성 이론
협의상대성론은 관성계 상황을 논의하는 상대성론이다. 뉴턴 시공관은 공간이 평평하고 등방성, 등방성 3 차원 공간으로 간주되고, 시간은 공간과 독립된 1 차원 (따라서 절대적) 이라고 생각한다. 좁은 상대성론은 공간과 시간이 서로 독립적이지 않고 통일된 4 차원 시공간 전체가 절대 공간과 시간이 없다고 생각한다. 특수 상대성 이론에서 전체 시공간은 여전히 평평하고 등방성, 등방성 등성이로 남아 있는데, 이는' 글로벌 관성계' 에 해당하는 이상적인 상황이다. 특수 상대성 이론은 진공에서 빛의 속도를 상수로 기본 가정으로 삼고, 좁은 상대성의 원리와 상술한 시공간의 성질을 결합하여 로렌츠 전환을 내놓을 수 있다.
일반 상대성 이론
일반 상대성 이론은 아인슈타인 (Albert Einstein) 이 1915 년에 발표한 이론이다. 아인슈타인은 중력과 관성력이 동등하다는' 동등한 원리' 를 제안했다. 이 원리는 중력 질량과 관성 질량의 등가성에 기반을 두고 있다 (현재 실험은 10-12 의 정확도 범위 내에서는 여전히 중력 질량과 관성 질량의 차이가 보이지 않는 것으로 확인됐다). 동등한 원리에 따르면 아인슈타인은 좁은 상대성의 원리를 넓은 의미의 상대성의 원리로 널리 보급하였다. 즉, 물리법칙의 형식은 모든 참고계에서 변하지 않았다. 물체의 운동 방정식은 이 참조 시스템의 측지선 방정식이다. 측지선 방정식은 물체 자체의 성질과 무관하며, 시공간의 국역 기하학에만 달려 있다. 중력은 바로 시공간의 국부 기하학 성질의 표현이다. 물질 질량의 존재는 시공간의 굽힘을 초래할 수 있으며, 구부러진 시공간에서는 물체가 여전히 가장 짧은 거리를 따라 움직입니다 (즉, 측지선 운동-유클리드 공간에서 직선운동). 예를 들어, 지구가 태양에 의한 구부러진 시공간의 측지선 운동은 실제로 태양 주위를 돌며 중력 효과를 일으킵니다. 구부러진 지구 표면에서처럼 직선으로 움직이면 실제로 지구 표면의 큰 원을 중심으로 걷는다.