广义相对论时空与狭义相对论时空的关系

           在前几次博文中，已谈过牛顿时空、狭义相对论时空、广义相对论时空的特点和

       差别。牛顿时空的主要特点是：1），时间和空间绝对分离，2），光信号传播速度C

       是无限大,3), 空间是‘平直’的。狭义相对论时空的主要特点是：1'），时间和空间

       是紧密结合在一起形成‘时空’统一体的，, 2'），光信号在全空间传播速度是有限的

       常数C, 3'), 时空是‘平直’的。 广义相对论时空的主要特点是：1''），时间和空间

       也是紧密结合在一起形成‘时空’的， 2''），光信号在空间的局部传播速度是有限的

       常数C, 3''), 时空是‘弯曲’的。我们还通过分析说明了,从广义相对论出发,在弱场

       低速的条件下, 虽然广义相对论中的引力场方程变成了牛顿引力理论中的引力场方程，

       广义相对论中的一个不受其它外力作用的质点在引力场中的运动方程 变成了牛顿力学

       中的质点在引力场中的运动方程 ; 但时空没有改变：（一），时间和空间仍是紧密

       结合在一起形成‘时空’的，而没有变成时间和空间绝对分离，（二），光信号在空间的

       传播速度仍是有限的, 而没有变成无限大,（三), 时空仍是‘弯曲’的而没有变成

      ‘平直’的。 也就是说，时空的基本特点没有变（仅在数量上有所变化），只是研究

       方法（计算公式、结果解释等）变了。

            本篇博文将研究广义相对论时空与狭义相对论时空的关系，具体地说，打算研究

       广义相对论的时空能否转变成狭义相对论的时空？转变的条件是什么？以及研究狭义相

       对论的时空能否转变成广义相对论的时空？转变的条件是什么？

            细察广义相对论时空与狭义相对论时空的区别，可以发现，最根本的区别在于：广

       义相对论的时空是‘弯曲’的而狭义相对论时空是‘平直’的。虽然光信号的传播也有

       所差别，对狭义相对论来说，光信号在全空间传播速度是有限的常数C,而对广义相对论

       来说，光信号只在在空间的局部传播速度是有限的常数C；但这全空间和局部空间的的

       差别也根源于时空是‘平直’还是‘弯曲’。

全部自发消失视为它的一个特殊状态,显然对于这一特殊状态,其宏观情况同微观情况毫

      无区别,因之N=1。 因此，当一个引力体系自发消失时，其熵将由S>0减少至S=0；这

      是违反热力学第二定律的，故这个自发过程不可能发生。

此外，还要指出，在純洛伦兹时空中，必须毫不存在物质场，否则按照广义相对论

的场方程，时空便要出现曲率，那就不是純洛伦兹时空了。若时空中毫不存在物质场，就

不会有物理现象。在狭义相对论物理学中，是存在物质场（如电磁波、基本粒子都是物

质场），是要研究物理现象的。我们所研究的狭义相对论物理学（如Maxwell方程、Dirac

方程等），其时空实际上是广义相对论的伪黎曼时空，只是由于曲率很小，可近似地看为

狭义相对论的洛伦兹时空。

           再看看，洛伦兹时空是否能转变成广义相对论的伪黎曼时空？純洛伦兹时空原是毫

      不存在物质场的，由于Lorentz与Levi-Civita守恒定律允许物质场能量与引力场能量

      一正一负共同创生，这种创生只能使熵变化增大，并不违反热力学第二定律，因此在理论上

      是有可能的。我打算根据这种可能性来建立一种宇宙学，当然它是否正确要看它能否经受

      实验和观察事实的检验。对这些问题，以后有机会时再谈，本文就不多讲了。

 

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