时空观的一次转变

简要介绍相对论的基本假设和原理,提出人类对时空关系的认识经历了三个阶段:用一个时间与空间彼此独立,与物质运动无关的时空来描述运动;用一个时间与空间彼此不可分,但与物质存在无关的时空来描述运动;用一个时间、空间、物质联系在一起的时空来描述运动.并谈了我们的认识和体会.     

爱因斯坦相对论在微观和宇宙范围内的应用

介绍了狭义相对论及其与量子力学的结合预言正电子的存在,广义相对论以及用此理论解释牛顿理论无法解释的水星近日点进动、光谱引力红移和太阳引力场对星光的弯曲.     

引力场能动张量定义的历史争论及重新研究

引力场的能动张量是引力理论中一个极为重要的物理量。八十多年前Ｌｅｖｉ－Ｃｉｖｉｔａ等人同爱因斯坦曾就这个量的定义及守恒律展开过一次重大争论。后来虽然爱因斯坦的观点占了上风,但其定义的引力场能动张量,由于缺管协变性,成了至今尚未完满解决的“老大难”问题。文章对这场争论的前因后果和双方的观点进行了较详细叙述;且结合作者自己的研究对这场争论作了新的评论;并介绍了作者重新研究的成果,特别是引力波不传播能量     

引力场中的高斯定理

由于引力场具备保守性,探讨高斯定理在非相对论引力场中的类比应用,导出引力场中的高斯定理.利用其分析具体力学问题,可以简化具有空间对称性的引力场的相关计算.     

相对论中的时空

<正>相对论是狭义相对论和广义相对论的统称。狭义相对论描写的是真空中的《平直)时空结构。狭义相对论的核心方程式是不同惯性系的时空坐标之间的洛伦兹变换;它的一切(运动学)结果和预言都来自洛伦兹变换。狭义相对论中的惯性系同牛顿物理中的惯性系比较,空间坐标的定义没有区别,时间坐标的定义则有原则的区别;牛顿惯性系的时间坐标是绝对不变的,爱因斯坦惯性系的时间坐标是由光速不变原理定义的(也就是用不变的光速同步惯性系中所有空间坐标位置的时钟)。狭义相对论的运算只能在惯性系中进行。     

引力场方程的新标架形式及定域化的引力场能量动量张量

本文通过引入标架空间定叉了引力场场强张量和引力场拉格朗日密度,根据最小作用量原理导出了引力场运动方程的一种新的半度规形式(或称标架形式)及具有标架空间和坐标空间的双重协变的引力场能量动量张量.我们用这种定域化的能量表达式和球对称真空外部场席瓦兹希德解(当β1+β2=0,B3=0时)计算出在r≥R区域中的球对称引力场的总能量为E=MC2 1-√1-2GM/C2R/1+√1-2GM/C2R.它把爱因斯坦引力理论作为一个特例(满足条件β1=β2=β3=0)包含其中,是对爱因斯坦度规引力理论的重大发展.本文通过求解球对称真空外部场解得到以下结论:满足条件β1+β2=0,β3=0时的球对称真空外部场解就是席瓦兹希德外部解,基于球对称真空外部场解的任何检验Einstein引力场方程的实验验证都无法确定Einstein引力场方程是唯一正确的.最后根据粒子在引力场中的运动方程确定了待定常数的值为β1=2β,β2=β3=0.本文得到的引力理论与平移引力理论具有相同的形式.本文建立的引力理论采用的几何是黎曼几何,没有采用平移引力理论中的weitzenbock几何,并且对其中的能量问题和待定常数问题作了更深入的讨论.     

分析力学在广义相对论中的应用

将分析力学中的Hamilton变分原理运用到广义相对论中,通过构造引力场的Lagrange函数,导出大尺度时空中的引力场所满足的Lagrange运动方程,即Einstein引力场方程. 进一步,将四维时空流形进行3 1分解, 通过Legendre变换和Dirac约束分析,得到引力场方程的Hamilton形式,即引力场演化方程和约束方程,从而能清晰地展现出引力场所受的约束条件和演化规律.     

相对论中引力场性质研究

相对论是现代科学的重要基础,是物理学通向宇宙的桥梁.对爱因斯坦建立广义相对论的过程进行了分析,引力问题是自然界乃至整个宇宙世界的一个基本问题.引力场是一种矢量场,广义相对论对引力问题的描述是非常有效的.通过对引力场的分析,得到了引力场的高斯定理,讨论了引力场的环路定理.通过方程,求出了引力场中的势函数,探讨了引力场的基本性质.     

从SCHWARZSCHILD解分析广义相对论的时空观

根据爱因斯坦重力场方程的Schwarzschild外部解，讨论了广义相对论的空——时度规，证明了引力场中的空间和时间都只有相对意义。     

由相对论效应与原理推导相对论速度变换

用光速不变原理和相对论效应得出相对论速度变换，其推导方式与常见方法不同。     

变质量高阶非线性非完整系统的相对论性新型运动方程

给出了变质量系统的相对论性万有Ｄ’Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理的普遍形式，建立了变质量高阶非线性非完整系统的相对论性新型运动方程     

概述引力场存在时基本物理规律的建立问题

由广义相对论的两个基本原理出发，局部地引入惯性力，建立“引力场”，从而引入弯曲时－空的概念，利用短程系将引力局部消失，提出了在引力场中建立基本物理规律的转换原则     

引力的Weyl-U(1)规范场理论及其宇宙

通过分析认为广义相对论不能自然地给出引力场(作为物质)的能量、动量这些重要的物理量。广义相对论体系是欠定问题,在自系统无定解。它和其他相互作用的理论形式较独立,有碍四种相互作用的统一。为了克服这些困难,本文提出了引力的Weyl-U(1)规范场理论。在相同近似下给出的结果和广义相对论一致,而表达方式更简明。文中得到一个宇宙模型,对时空有一些新观点。还提出了本理论对自然界一些解释不了的神秘现象的可能应用。     

视广义相对论及新广义相对论为广义引力理论特殊情况的研究

根据广义引力理论的基本公式导出了广义相对论和新广义相对论的引力场方程和粒子运动方程．结果表明了广义相对论和新广义相对论均是广义引力理论的特殊情况．阐述了这种方法在理论上和运算上的一些优点．     

Born-regulated理论中的光线偏转

根据爱因斯坦的引力场理论,当光线通过引力场时受到引力的作用而发生偏转.对光线在引力场中偏转的研究有助于解决引力透镜问题,对研究宇宙中的暗能量也是有意义的.根据Born-regulated引力理论的时空度规来研究光线偏折.推导Born-regulated理论中的光线偏转角为Δφ≈4Mrmin-4Mrmin49k2βr6min.很明显,结果显示当β→0和k→0时,Δφ→4Mrmin,这正是由爱因斯坦理论推导出的结果,说明当参量β→0和k→0时,Born-regulated理论回到爱因斯坦的广义相对论.     

引力波的基本场方程与假性能动张量

导出适用各种背景时空的引力波基本场方程,定义了引力波的假性能张量并阐述了它与引力场的赝能动张量的区别,还对射电脉冲双星能否验证“引力辐射”的争论进行了研究。     

关于引力红移专著论述的注评

指出了现有广义相对论专著中关于引力红移论述存在的含糊和混乱,并对这些含混内容给予了澄清.     

完整非线性理论下广义相对论的引力辐射

探讨完整非线性理论下广义相对论的引力辐射与一些理论分析,希望可用在引力波研究上.     

关于惯性质量和引力质量认识的发展

本文从物理学史的角度,阐述了“惯性质量”与“引力质量”的概念的形成,介绍了这两种质量等效的各种实验验证,并通过广义相对论论述了它们本质的一致性。