为什么说爱因斯坦场方程难理解呢,你一看就明白了-12页.pdf

导读：为什么说爱因斯坦场方程难理解呢， 你一看就明白了。 广义相对论是研究
物质引力相互作用的理论，其最本核心的内容就是引力场方程：
别看这个引力场方程形式上十分简单， 但其却是一个二阶偏微分方程， 表达的意
思却十分复杂， 每一个字母都代表了极其复杂的含义。 想要解这个方程， 可谓难
中之难。到目前为止， 此方程的解也十分有限， 其中一个解就是著名的史瓦西解，
对应的就是大名鼎鼎的黑洞。
广义相对论的思想就是认为引力只是时空的几何弯曲的表象而已， 引力并不像其
它三种基本力一样， 它并不是力。 这种描述可以说是颠覆性的， 而时空弯曲更是
彻底的和牛顿平坦时空不同， 完全是人们之前想到没想过的。 广义相对论在当时
可谓惊世骇俗， 好在随着水星进动的测量， 证明了相对论的预言之一： 大质量天
体会扭曲时空导致光线弯曲。 而前几年的引力波发现， 更加肯定了广义相对论的
正确性。但其实，这些预言都已经包含在相对论引力场方程之中了。
可是引力真的是时空弯曲的表现吗？普通人呢如何理解该方程呢？ 可以从下面
的文章中获取思路。
本章内容摘录自灵遁者先生科普书籍 《变化》 ，旨在帮你认识和了解爱因斯坦场
方程。
内容正文：
量纲是物理量的度量， 是物理量的测量数据的表示。 用来表示量纲的单位必须反
映特定物理现象或物理量，如温度、位移、速度、质量等。
客观规律要求数值的非实质变化必须保证事物客观大小的绝对性。 具体说，任何
两个一定大小的同类量， 不论测量的单位如何， 它们的相对大小永远不变， 即它
们的比值对任何单位都必须是个定值。 同类量相对大小对于单位的不变性是度量
的根本原则。违反这一原则，量度将没有任何意义。根据这个原则，可以导出以
下的重要结论： 在确定的单位制中， 所有物理量的量纲都具有基本量量纲的幂次
积形式。
接下来看看什么是缩并： 缩并是张量分析中特有的一种运算， 缩并就是从某个独
特的角度去看一个张量，在这个角度上，一个复杂的张量可以显得比较简单。
所谓的独特角度可以是一种逻辑规律， 即我们在遵循某种逻辑规律的前提下， 一
个复杂张量就可以简化为一个简单些的张量。 所以黎曼张量缩并为里奇张量， 可
以理解为存在某种逻辑规律， 在这种逻辑规律下， 黎曼空间曲率的数学描述可以
得到简化。
既然里奇张量是由黎曼张量缩并来的，则里奇张量就是在某种逻辑规律下
的，描述空间曲率的，比黎曼张量要显得简单些的张量。
什么叫度量张量： 度量张量也叫度规张量， 是在黎曼几何里用来衡量距离及角度
的二阶张量，描述了空间的性质。度规张量是一个矩阵（方阵），也可以描述空
间是否弯曲。这里的四维时空（一维时间 + 三维空间）是闵可夫斯基空间，闵可
夫斯基空间是相对论理论框架的基础。
度量张量与里奇标量的乘积也是一个张量， 这个张量可以看作是在度量张量作用
下的针对黎曼空间的某种曲率描述。
最后来看看什么叫能量 -动量 -应力张量： 在物理学中是一个张量， 它描述了能量
与动量在时空中的密度与通量 (flux) ，其为牛顿物理中应力张量的推广。在广义
相对论中，其为重力场的源，如同牛顿重力理论中质量是重力场源