对相对论的时空观做简单的介绍

Question

对相对论的时空观做简单的介绍一定要回答我问的，不要其他与他相关的问题的答案，拜托各位了

Answer 1

不同于牛顿的绝对时空观，相对论的时空是相对的。在牛顿理论看来，时间和空间是相互独立的，存在一个绝对同时面族，每一张同时面代表特定时刻的全空间，其上任一点等时，且在任何参考系内看来都等时。但在相对论中，等时是相对的，在一个参考系看来等时的两个事件在另一个参考系看来可能就不等时，具体由洛伦兹变换式来描述：dt'=γ（dt-vdx/c^2）。

对于牛顿的绝对时空，如果存在引力其上就不存在度规，因为其时时分量g00=0.（可能有人会问没有度规怎么会有距离概念，原因是虽然4维度规退化，但是在每个等时面上诱导的三维度规非退化，因此可以谈及距离概念。）但存在协变导数，对应的克氏符写进测地线方程后可以发现以t为仿参的测地线对应于只受引力作用的粒子的世界线。当然这是反推的结果，比较牛顿第二定律和泊松方程联立的运动方程和测地线方程，令其相等得出克氏符。牛顿绝对时空对应的黎曼曲率张量非0，因而是弯曲时空，然而每一张绝对同时面对应的黎曼曲率张量却为0，对应的空间平直。

对于广义相对论的时空，一定存在度规，且必定为洛伦兹的度规。且由于时空相互耦合，度规中可能会存在非0的时空交叉项。另外无论是四维时空还是任意诱导的三维等时面，其空间均弯曲。