
广义相对论被称为general relativity,意为全体的、大多数的相对论,而狭义相对论则被称为special relativity,意为特殊的相对论。
狭义相对论是从空间的角度来看是平直的,它不考虑时空的弯曲,即不考虑外界对参考系的力作用,或者说讨论的都是惯性系的情况。而广义相对论则要考虑参考系的加速情况,即要考虑时空的弯曲,讨论的是非惯性系的情况或惯性系受力的情况。
我们可以通过一个实验来理解广义相对论的原理。想象一个密闭的宇宙飞船,它是自动驾驶的,而且你无法看到外面的情况。如果此时你感受到一个加速度,你会认为这是飞船在加速,或是飞船静止于一个引力场中。这就是等效原理,即在一个密闭空间中,观察者无法通过测量知道他们是在一个非惯性系中,还是在一个惯性系中的引力场中。
通过这个实验,我们能够推导出时空的弯曲。广义相对论将物理现象与时空结构联系起来,提出了质量与能量能够弯曲时空的概念。在狭义相对论中,时间与空间的相对性已经被引入,但在广义相对论中,这种关系变得更加复杂,因为时空的弯曲也影响了时间与空间的度量。
广义相对论不仅适用于惯性参考系,也适用于非惯性参考系。这意味着,即使在非惯性参考系中,物理定律也应保持不变。这一思想在广义相对论中被称为等效原理。广义相对论还引入了引力的概念,认为引力不是一种力,而是由于物质使时空弯曲所导致的。
因此,广义相对论是对狭义相对论的扩展和深化,它不仅考虑了惯性系的情况,还考虑了非惯性系的情况,即考虑了时空弯曲的影响。