广义相对论的惯性系是怎么定义的?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/14 01:42:14
资料上说不由物体的运动状态定义,而是看光所走过的光路的测地线的度规是否平直来定义惯性系。后面那句话是什么意思?什么是测地线的度规?

测地线是两点间最短的线,在平直时空中是直线,在弯曲时空中一般是曲线。
相对论的坐标系一般采用四维时空坐标:(x,y,z,ict)或(ct,x,y,z),在狭义相对论中相应的惯性系平直时空度规处处相同,不只在测地线上,分别为
1 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1 0
0 0 0 1

1 0 0 0
0 -1 0 0
0 0 -1 0
0 0 0 -1
还可以有其他的形式,但大致相似。其测地线线元可以写成
ds^2=dx^2+dy^2+dz^2-(ct)^2 或 ds^2=(ct)^2-dx^2-dy^2-dz^2
广义相对论中的弯曲时空度规矩阵则一般是非对角阵,对角元一般不是1或-1,非对角元也一般不是0,形式复杂一些,因为描述的是弯曲时空流形。这时候如果某一处光所走过的光路测地线的度规平直,则可以在这一处定义局域惯性系。