等效性原理英文解释翻译、等效性原理的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 equivalence principle
相关词条:
1.principleofequivalence 2.Einstein'sequivalencyprinciple
分词翻译:
等效的英语翻译:
equivalent
【电】 equivalence
原理的英语翻译:
elements; philosophy; principium; principle; theory
【化】 principle
【医】 mechanism; principle; rationale
【经】 ground work; principle
专业解析
等效性原理 (Equivalence Principle) 的汉英词典视角详解
等效性原理 (Equivalence Principle) 是爱因斯坦广义相对论的核心基础之一,它揭示了引力现象与加速运动之间的深刻联系。从汉英词典的角度看,“等效”意指“效果等同、作用相同”(equivalent in effect),“原理”即“基本原理或定律”(fundamental principle or law)。因此,等效性原理描述了引力场与适当加速的参考系在物理效应上的不可区分性。
该原理包含两个层次的含义:
-
弱等效性原理 (Weak Equivalence Principle, WEP):
- 核心内容:惯性质量 (inertial mass) 与引力质量 (gravitational mass) 严格相等。这意味着在引力场中,所有物体(无论其成分或结构如何)都以相同的加速度下落(忽略空气阻力等非引力因素)。伽利略在比萨斜塔(传说)和牛顿的摆锤实验都验证了这一点。
- 物理意义:这导致了引力效应与惯性力效应的局部不可区分性。想象一个在均匀引力场(如地球表面)中静止的实验室。如果这个实验室被置于无引力场的太空中,并以加速度 g 向上加速,实验室内的观察者无法通过任何局部的力学实验(如观察物体下落)来区分自己究竟是处于引力场中还是加速参考系中。两者的力学效应是等效的。
-
强等效性原理 (Strong Equivalence Principle, SEP):
- 核心内容:在足够小的时空区域内(局域),任何物理定律(包括力学、电磁学等)在引力场中的表现,与在一个适当加速的无引力参考系中的表现完全相同。
- 物理意义:这是弱等效性原理的推广。它意味着在局域范围内,引力可以被一个加速参考系完全“消除”或“模拟”。例如,在自由下落的电梯(一个局域惯性参考系)中,物体处于失重状态,引力效应仿佛消失了;而在一个在太空中加速的火箭内,会产生类似引力的效果。爱因斯坦据此推断引力本质上是时空几何弯曲的表现,而非传统意义上的力。
等效性原理的深远影响:
等效性原理是爱因斯坦从狭义相对论走向广义相对论的桥梁。它直接导致了“引力是时空弯曲的几何效应”这一革命性思想。广义相对论将引力描述为物质和能量引起的时空曲率,而物体在引力场中的运动(如行星绕日)被解释为物体在弯曲时空中沿测地线(最短路径)的自由运动。等效性原理的预言,如光线在引力场中弯曲(引力透镜效应)、引力红移等,都已被精密的实验和天文观测所证实。
权威性参考来源:
- 爱因斯坦原始论文:爱因斯坦在建立广义相对论过程中多次阐述等效性原理,相关思想可追溯至其1911年论文《关于引力对光传播的影响》(On the Influence of Gravitation on the Propagation of Light) 及1916年的总结性论文《广义相对论的基础》(The Foundation of the General Theory of Relativity)。这些是理解原理起源的最权威文献。
- 《中国大百科全书》物理学卷:对等效性原理(弱等效原理、强等效原理)有清晰定义和解释,是中文权威参考。来源:中国大百科全书出版社。
- NASA 广义相对论科普页面:美国国家航空航天局(NASA)的科普教育页面提供了关于等效性原理及其在广义相对论中作用的简明易懂的解释。来源:NASA Science, Gravity & Relativity Section。
- 《斯坦福哲学百科全书》等效性原理词条:提供了关于等效性原理的历史发展、不同表述形式(弱、强、爱因斯坦等效原理)及其哲学和物理学意义的深入学术讨论。来源:Stanford Encyclopedia of Philosophy, "Equivalence Principle" Entry。
注:由于当前检索限制,未能获取上述参考来源的直接可验证链接。在实际应用中,应引用这些权威出版物或机构官方网站上的具体页面链接以增强。
网络扩展解释
等效性原理(等效原理)是广义相对论的核心基础之一,主要描述引力与加速度的局域等效性。以下是其核心要点:
1. 基本定义
等效原理指出:在局部范围内,引力场与匀加速参考系的物理效应无法区分。例如,在一个封闭的电梯中,人无法通过实验判断自己处于地球引力场中,还是在一个以加速度$g$向上运动的太空舱内。
2. 核心思想
- 弱等效原理:所有物体在引力场中具有相同的加速度,与质量或组成无关。这源于惯性质量与引力质量的等价性。
- 强等效原理:在局部惯性系中,除引力外的物理规律与狭义相对论中的形式一致,即引力可被“消除”。
3. 爱因斯坦的思想实验
爱因斯坦通过“升降机实验”阐释该原理:
- 若电梯在无引力空间中以加速度$g$上升,内部观察者会感受到类似地球引力的效果;
- 若电梯在地球引力场中自由下落,内部观察者会处于失重状态,如同无引力环境。
4. 物理意义
- 时空几何化:引力被解释为时空弯曲的效应,而非传统意义上的“力”。
- 理论推广:将狭义相对性原理从惯性系扩展至非惯性系,为广义相对论奠定基础。
5. 实验验证
- 经典实验:伽利略比萨斜塔实验(不同物体同时落地)验证了弱等效原理。
- 现代检验:通过卫星实验(如MICROSCOPE任务)验证惯性质量与引力质量差异小于$10^{-15}$量级。
等效原理揭示了引力与加速度的深层联系,是理解广义相对论时空观的关键。其哲学意义在于挑战了牛顿的绝对时空观,将引力纳入几何框架。如需进一步了解实验细节或数学表述,可参考广义相对论相关文献。
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