原時
觀測者所測量的事件 E1 和 E2 之間的間隔 t，紅色曲線代表事件 E1 和 E2 之間的原時間隔 \tau。]] 原時（），或称固有時間，是在相對論中與事件位在同處的時鐘所測量的唯一時間，他不僅取決於事件，時鐘也在事件的行動之中。對同一個事件，一個加速中的時鐘所測得的原時會比在非加速（慣性）中時鐘的原時為短。雙生子佯謬就是其中的一個例子。 在四維時空中，原時類似在三維空間（歐幾里得空間）的弧長。在習慣上，原時通常使用希臘字母\tau…
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共 18 篇文章
参考系
参考系，又称参照系、基准系、参考坐标等，在物理學中指用以測量並記錄位置、定向以及其他物體屬性的坐標系；或指與觀測者的運動狀態相關的觀測參考系；又或同指兩者。 各種參考系 參考系有許多種，所以在提到參考系時，常會在前面加上字詞指定是哪一種參考系，如笛卡儿坐标系。人們也會指定參考系的屬性：旋轉參考系強調參考系的運動狀態，伽利略參考系強調系與系之間的變換法，而宏觀或微觀參考系則強調參考系的尺度大小。 在本條目中，「觀測者參考系」強調的是運動的…
GW190521
{{Infobox astronomical event |image_size=280px |caption=LIGO漢福德（左）、LIGO利文斯頓（中）和室女座干涉儀（右）觀測到的重力波信號GW190521 |ra=，是指兩個黑洞合併產生的一次引力波訊號。這次的黑洞合併被指與一道閃光有關係，若與黑洞合併有關，合併在第三個超大質量黑洞附近。，並在美國時間2020年9月2日正式發佈；在離地球約170億光年外發生。 GW190521經分析…
慣性
在物理學裡，慣性（）是物體抗拒其運動狀態被改變的性質。物體的慣性可以用其質量來衡量，質量越大，慣性也越大。艾薩克·牛頓在鉅著《自然哲學的數學原理》裡定義慣性為： 更具體而言，牛頓第一定律表明，存在某些參考系，在其中，不受外力的物體都保持靜止或等速直線運動。也就是說，從某些参考系觀察，假若施加於物體的淨外力為零，則物體運動速度的大小與方向恒定。慣性定義為，牛頓第一定律中的物體具有保持原來運動狀態的性質。滿足牛頓第一定律的參考系，稱為慣性參…
光速可變理論
光速可變理論認爲光速（以c表示）是時空的函數，因此不是確定的數值。在經典物理學中，真空中的光速是一個常數，在國際單位制中被定義為c=299792458米/秒。經典物理學中光速可變可以在某些情形下出現，比如一些已確立理論的等價公式中，再如大多數非主流的引力和宇宙學理論裏。著名的光速可變說包括愛因斯坦1911年的理論、羅伯特·迪克1957年的理論以及1980年代後期幾名研究者的理論。因爲這些理論與廣泛接受的學說相衝突，光速可變理論具很大爭議…
潤德勒座標
相對論中，「雙曲加速參考系」 關於潤德勒座標的歷史，這樣的座標系在狹義相對論發表不久後即被引入，在研究雙曲運動此一概念的同時也被研究：與平直閔考斯基時空的關係如阿爾伯特·愛因斯坦（1907年，1912年）
封閉類時曲線
在一勞侖茲流形中，一條封閉類時曲線（closed timelike curve，CTC）是一物質粒子於時空中的一種世界線，其為「封閉」，亦即會返回起始點。這種可能性是由於1937年以及庫爾特·哥德爾於1949年開啟研究風潮。若CTC存在，則時間機器理論上似乎可行，如此也引出了祖父悖論（grandfather paradox）的夢魘。CTC與參考系拖曳（frame dragging）以及提普勒柱體（Tipler Cylinder）有關，是…
四維矢量
在相對論裏，四維向量（）是實值四維向量空間裏的矢量。這四維向量空間稱為閔考斯基時空。四維向量的分量分別為在某個時間點與三維空間點的四個數量。在閔考斯基時空內的任何一點，都代表一個「事件」，可以用四維向量表示。從任意慣性參考系觀察某事件所獲得的四維向量，通過勞侖茲變換，可以變換為從其它慣性參考系觀察該事件所獲得的四維向量。 本文章只思考在狹義相對論範圍內的四維向量，儘管四維向量的概念延伸至廣義相對論。在本文章內寫出的一些結果，必須加以修改…
四维空间
。]] 在物理学和数学中，可將n个数的序列理解为一个n维空间中的位置。当n=4时，所有这样的位置的集合就叫做四维空间。四维空间和人居住的三維空間不同，因為多了一個維度。 非歐氏四維空間 愛因斯坦在他的廣義相對論和狭义相對論中提及的四维时空（閔可夫斯基時空）建立在黎曼幾何上，而該非歐氏幾何空間與大眾熟悉的歐氏幾何大相徑庭。此四維空間與四維歐氏空間非常不同。由於幻想和哲學作品的流行，大眾的想像裡，該區別往往被模糊。 关于这一点，1973年，…
相對論角動量
相對論角動量是角動量在狹義相對論與廣義相對論中的數學形式與物理概念，其與傳統在古典力學中的（三維）角動量有些許差異 (GR)。 角動量是由位置與動量衍生出的物理量，其為一物體「轉動程度」的測度，也反映出對於停止轉動的阻抗性。此外，如同動量守恆對應到平移對稱性，角動量守恆對應旋轉對稱性——諾特定理將對稱性與守恆律聯結起來。這些觀念在古典力學中即相當重要，而在狹義與廣義相對論中亦佔有重要角色。透過抽象代數中的龐加萊群、勞侖茲群可描述角動量、…
愛因斯坦群
愛因斯坦群（），是由美國物理學家孟德爾·薩克斯在其完成阿爾伯特·愛因斯坦未竟的統一場論時所發現的變換群，此一變換群也是愛因斯坦晚年所探求的目標之一。 愛因斯坦的陳述 阿爾伯特·愛因斯坦在研究期待中的統一場論時，探求過此一變換群，他寫道： 龐加萊群 狹義相對論的變換群——龐加萊群，具有正交的性質，其反元素為自身的轉置，從而引入了離散反射的效果。龐加萊群違背了上述愛因斯坦的格言：「這變換群不能比四維座標的連續變換還狹義。」特別來說，任意一對…
安魯效應
安鲁效應（），有時稱為傅苓-戴維斯-安魯效應（Fulling–Davies–Unruh effect），為一種預測：一名加速運動的觀察者可以觀測到慣性觀察者無法看到的黑體輻射，即加速運動的觀察者會發現自己處在一個溫暖的宇宙背景中。用通俗講法來說，一名等加速度觀察者攜帶的溫度計，排除掉其他可能的溫度來源後，仍可測到一個不為零的溫度。 安魯效應首先由以下人士提出：（1973年）、保羅·戴維斯（1975年）以及1976年在英屬哥倫比亞大學的。…
廣義協變性
理論物理學中，廣義協變性（又稱為微分同胚協變性、廣義不變性）為物理定律的形式在任意微分座標轉換下保持不變。其精神在於座標並非先驗地存在於自然中，而是人們欲描述自然所伴隨的人工產物；也因此不應在基本物理定律中具有實質物理意義。 以廣義協變性表示的物理定律，在所有座標系中皆應保持相同的數學形式。欲達成此目標，通常會以張量場來描述物理量。古典電磁學（非量子的）為其中一項例子。阿爾伯特·愛因斯坦在1905年提出的狹義相對論以及1915年提出的廣…
黑洞列表
的超巨橢圓星系——室女A星系（M87）核心內的超大質量黑洞，估計質量約為太陽的65億倍。此影像是由事件視界望遠鏡所拍攝，是史上首幀黑洞的實際影像。]] 黑洞列表不是一個完整的列表（並且恆星被認為是可能的候選者），以大小組織（包括質量尚待確定的黑洞）；在這個表中有些項目被認為是環繞著黑洞的星系或星團。 超大質量黑洞和候選者 人馬座 A（位于银河系中心） M87 (室女A星系)（Powehi） 1ES 2344+514 3C 66B 3C …
相對論質心
物理上的相對論質心（英文：relativistic center of mass）是指相對論力學及相對論量子力學定義粒子組成系統的質心的數學及物理概念。 導論 非相對論力學具獨特及明確的質心向量概念，以伽利略時空的三維空間慣性參照系內的三維向量指明一孤立、由具質量粒子組成的系統。然而，在狹義相對論中閔可夫斯基時空的三維空間則沒有如此概念。 在任何剛性旋轉參照系（包括伽利略慣性參照系的特例），座標為(t,x)，由N個質量m_{i}粒子處 …
阿布拉罕-勞侖茲-狄拉克力
阿布拉罕-勞侖茲-狄拉克力（Abraham-Lorentz-Dirac force）是阿布拉罕-勞侖茲力的改版，跟阿布拉罕-勞侖茲力一樣，是描述當加速帶電粒子因為粒子放射出電磁輻射而所受到的平均力，只不過阿布拉罕-勞侖茲-狄拉克力把相對論產生的效應也加進去而已。 定義 阿布拉罕-勞侖茲-狄拉克力是在1938年由保羅·狄拉克導出： F^{\mbox{rad}}_\mu = \frac{\mu_o q^2}{6 \pi m c} \left…
重力場中電荷輻射悖論
從過去積累的物理學知識發展，根據電磁學中的馬克士威方程組，帶電粒子做加速運動時會釋放出電磁輻射，在慣性系中則不會。而在廣義相對論中，由於等效原理，看似因重力場對地表加速的自由落體其實是等同於局域慣性系；在星球表面，由抵抗重力作用的支持力支撐住而看似靜止不動的物體，其實等同在無重力場的空間中向上方加速的物體。這兩種情形的結合會引發一項悖論：根據廣義相對論的觀點，靜止在地表的電荷其實是在加速，而應該放出輻射？或換言之，從太空中自由落下的電荷…
四維電流密度
四維電流密度J是在相對論中，對應電磁學的電流密度以及電荷密度的四維矢量。 定義為： : J^a = (c \rho , \mathbf{j}) = (c \rho , j_x, j_y , j_z) j是一般的電流密度，\rho是電荷密度，c是光速。 電流連續方程可寫成 : D \cdot J = \partial_a J^a = \frac{\partial \rho}{\partial t} + \nabla \cdot \math…