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在广义相对论的框架下，引力是由时空弯曲引起的，那么如何对重力进行受力分析？

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发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

问题补充： 众所周知，广义相对论认为万有引力是由时空弯曲导致的（换言之，它并不是真正的力）。那么，在广义相对论的框架下，又应该如何对我们生活中习以为常的重力进行受力分析？
举一个经典的例子：由于重力可以被认为是牛顿引力的一个分量，而在广义相对论中并不是力，于是我们对一个静止在地面上的物体进行受力分析时，就只有水平的推力与静摩擦力，以及竖直向上的支撑力。难道，牛顿力学中物体的平衡条件（∑F＝0，∑M＝0）也因此需要修正？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

泻药。

广义相对论是对引力的另一种解释。

在经典力学中我们做受力分析是因为可以极大程度简化模型，方便理解。往往受力分析时“力”也是很复杂，所以独立出来，推力、压力、弹力、摩擦力balabala...但是，推力和压力本身就不是四种基本力，而弹力、摩擦力本质是电磁力，（四种基本力：引力、电磁力、弱力、强力）所以生活中纯引力问题很少遇到的。

但是考虑到大尺度问题是，比如星体星系之间的引力问题用到广义相对论就很方便了。

牛顿引力观

这个公式表示万有引力，我们通常理解为两个有质量的物体相互吸引，但这种解释主要存在两个局限性：

1、万有引力公式认为引力是超距作用。也就是引力可以瞬时传播，这显然是不靠谱的，而事实是引力场的传播速度是光速。最简单的理解，假如有一天太阳突然消失了，过了8分多钟地球才能脱离轨道。（光从太阳传播至地球需要8分多）

2、万有引力公式适用于静态、缓变弱场，换句话说万有引力公式可以看做广义相对论在弱引力场情况下的近似。

广义相对论观

广义相对论认为引力不是力，而是时空弯曲产生的几何效应。所以广义相对论更多是一种数学模型。

几何效应？不好理解吧，请看下图：

假设我们用不同材质不同质量的小球做平抛实验，保证小球出射角度、出射速度一致，你会发现，它们的运动轨迹是相同的！

这就类似于广义相对论的出发点，小球为什么按照相同的轨迹运动呢？按照广相的解释，地球引力场使时空弯曲了，小球只不过是按照曲率空间中的短程线（最短距离）行走罢了。