广义相对论中的开普勒问题，是指在广义相对论的框架下求解存在引力相互作用的两体动力学问题。在典型情况下以及本文中，其中一个物体的质量 m {\displaystyle m} 和另一个物体的质量 M {\displaystyle M} 相比可忽略，这种近似对应着实际情形中...

廣義相对论（英語：General Relativity）是現代物理中基于相对性原理利用几何语言描述的引力理论。该理论由阿尔伯特·爱因斯坦等人自1907年开始发展，最终在1915年基本完成。广义相对论将经典的牛顿万有引力定律與狭义相对论加以推廣。在广义相对论中，引力被描述为时空的...

的大部分都可以成功地改写为相对论形式，以使其可以用来更好的描述高速运动下的物体，但是唯独牛顿的引力理论无法在狭义相对论的框架体系下改写，这直接导致爱因斯坦扩展其狭义相对论，而得到了广义相对论。 传统上，在爱因斯坦提出相对论的初期，人们以所讨论的问题是否涉及非惯性参考系来作为狭义与广义相对论分类的...

广义相对论是一种关于引力的理论，它在1907年到1915年由爱因斯坦完成。根据广义相对论，物质之间的引力来自于时空的弯曲。 在广义相对论出现之前的200多年间，牛顿万有引力定律被广泛接受，它成功地解释了物质之间的引力作用。在牛顿的定律中，引力来自大质量物质之间的相互吸引。虽然牛顿也不知道这种力的本质，但它在描述运动时却非常成功。...

廣義相對論在弱引力場極限中的預測，並大大降低了理論於現實偏差的可能性。1974年起，拉塞爾·赫爾斯、約瑟夫·泰勒等人研究脈沖雙星的物理行為，其所受到的引力比在太陽系之中要大得多。無論是太陽系中的弱引力場極限，或是脈衝星系統中更強的引力場，廣義相對論的預測已有相當優良的實驗證據。...

Precession）是指在广义相对论预言下引力场的时空曲率对处于其中的具有自轉角动量的测试质量的运动状态所产生的影响，这种影响造成了测试质量的自轉角动量在引力场内沿测地线的进动。这种效应在今天成为了广义相对论的一种实验验证方法，并且已经由美国国家航空航天局于2004年发射的科学探测卫星“引力探测器B”在观测中证实。...

验事实为基本原理，可以建立起一种新的时空观（相对论时空观）。在这一时空观下，由相对性原理即可导出洛伦兹变换。1905年，爱因斯坦发表论文《论动体的电动力学》，建立狭义相对论，成功描述了在亚光速领域宏观物体的运动。 光速不变原理。 在所有惯性系中，真空中的光速都等于 c = 1 μ 0 ϵ 0 = {\displaystyle...

阿爾伯特·愛因斯坦在1905年發表的《論動體的電動力學》中把相對性原理提升為公設，並以光速不变原理為基礎重新檢視同時性還有對運動物體長度測量的兩種不同方法後，（加上了一些將被廣義相對論推翻的額外物理假設而）推出了洛伦兹变换，並以光的球面波證明兩個原理是相互調和不矛盾的...

理论物理学中，以理查德·阿诺维特（Richard Arnowitt）、斯坦利·德塞尔（Stanley Deser）及查尔斯·米斯纳（Charles W. Misner）三人姓氏字首為名的ADM质量（ADM energy）或等价地称ADM能量是一个於广义相对论定义能量的特殊方法。此法只能应用到一些特别的...

的时间-空间概念，经历爱因斯坦的狭义、广义相对论，再到现代宇宙论。 其二，从牛顿力学经过量子理论、量子力学以及量子场理论，再到量子引力、超弦或M理论。 但物理学对于时空的认识还存在不少基本问题尚待解决，还需要进一步完善和发展。 利用欧几里得几何，测量出长方体的...

相對論性多普勒效應描述了光因為波源與觀察者的相對運動關係（一如尋常版的多普勒效應）而有的頻率（以及波長）上的變化，而在這裡又多考慮了狹義相對論帶來的效應。 相對論性多普勒效應和非相對論性版本的多普勒效應有許多不同之處，例如其方程式納入了狹義相對論中的時間展長效應。這些方程式描述了所觀察到的完全頻率差值，並具有相對論要求的洛侖茲對稱性。...

于尔根·埃勒斯（德語：Jürgen Ehlers，德语：[ˈjʏʁɡŋ̩ ˈeːlɐs]，1929年12月29日—2008年5月20日），德国物理学家，对理解爱因斯坦的广义相对论做出了贡献。 Börner, G.; Ehlers, J. (编), Gravitation, Spektrum Akademischer...

約翰·阿奇博爾德·惠勒（英語：John Archibald Wheeler，1911年7月9日—2008年4月13日），出生於美國佛羅里達州傑克遜維爾，美国理论物理学家，广义相对论领域的重要学者和宗师。 惠勒雖然沒有得到諾貝爾獎，但是他無疑是美國最重要的物理學家之一。作為物理學家，惠勒最重要的...

赖斯纳-努德斯特伦度规（英語：Reissner-Nordström metric）是广义相对论中描述描述静态球对称带电物体的引力场的度规，是广义相对论的一个著名的精確解，是赖斯纳（H. Reissner）以及努德斯特伦（G. Nordström）首先提出的。具有这样的度规形式的黑洞稱為赖斯纳-努德斯特伦度规黑洞。 赖斯纳-努德斯特伦度规可以表示為：...

特勒尔旋转（英語：Terrell rotation），或特勒尔效应（英語：Terrell effect），描述了物体接近光速时，观察者所看到的失真的视觉外观。这是一个根据狭义相对论推导计算出的结论。 在长度收缩效应中，物体在运动方向上收缩的现象是由“测量”得到的，考虑的是光同时从物体两端发出的...

{\displaystyle e} 的數值小的話，取一次項得近似： E n + 1 ≈ M + e sin ⁡ E n {\displaystyle E_{n+1}\approx M+e\sin {E_{n}}} 。 開普勒定律 開普勒問題 廣義相對論中的開普勒問題 Kepler, Johannes...

在广义相对论中，尘埃解（英文：dust solution）是爱因斯坦场方程的一个精确解。这一解所对应的引力场完全由质量、动量和拥有正的密度但压强为零的理想流体的应力密度所产生。尘埃解是广义相对论的流体解中最为重要的特殊情形。 尘埃解中零压强的理想流体可以理解成一组互相之间只有引力相互作用的尘埃粒子的...

{\displaystyle E>0\,\!} ，則 e > 1 {\displaystyle e>1\,\!} ，軌道是雙曲線。 克卜勒定律 廣義相對論中的克卜勒問題 拉普拉斯-龍格-冷次向量 伯特蘭定理 哈密頓-亞可比方程式 作用量-角度坐標 牛頓旋轉軌道定理 Arnold, VI. Mathematical...

廣義相對論所使用的數學很複雜。牛頓的運動理論中，物體做加速度運動時，其長度和時間流逝的速率保持定值，這表示牛頓力學中的許多問題用代數就能解決。然而，相對論中的物體在運動速度接近光速時，長度和時間流逝的速率會有可觀的改變，這表示要計算物體的運動必須用上更多變數和複雜的數學，如向量、張量、偽張量、曲線座標（英语：curvilinear...

的量子场论手段下引力场的量子化会带来不可重整化；而物质的量子化和时空的几何化两者没有任何相容性，广义相对论中不可避免地有曲率无穷大的微观奇点存在，这些情况都要求有一个量子化的引力理论的建立。根据估计，对于这样一个能够将大统一理论和引力理论统一起来的万有理论，实验验证所需的能量将达到普朗克能量的量级：1019百萬电子伏特。...

弗里德曼1888年出生于俄国的圣彼得堡，1922年发现了广义相对论引力场方程的一个重要的解，即弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克度规。1924年他在发表的论文中阐述了膨胀宇宙的思想，即曲率分别为正、负、零时的三种情况，称为弗里德曼宇宙模型。这一观点1924年被美国天文学家埃德温·哈勃所证实。俄国另一位著名的宇宙学家乔治·伽莫夫是弗里德曼的学生。...

principle），尤其是強等效原理，在廣義相對論的引力理論中居於一個極重要的地位，它的重要性首先是愛因斯坦分別在1911年的《關於引力對光傳播的影響》及1916年的《廣義相對論的基礎》中提出來。 等效原理共有兩個不同程度的表述：弱等效原理及強等效原理。 對此原理，愛因斯坦曾如是說：「我為它的...

约瑟夫·胡顿·泰勒（英語：Joseph Hooton Taylor，1941年3月29日—），美国物理学家。他和拉塞尔·赫尔斯共同发现史上第一个位于双星系统脉冲星PSR B1913+16，并通过对其深入研究首次发现引力波存在的间接定量证据, 是对爱因斯坦广义相对论的一项重要验证。泰勒也因此和赫尔斯一同获得1993年诺贝尔物理学奖。...

的变换（伽利略变换或洛伦兹变换）相互转化。广义相对论中，在任意足够小以致时空曲率与潮汐力可以忽略的区域内，人们可以找到一组惯性系来近似描述这个区域。广义相对论中，非惯性系中的系统由于测地线运动原理不会受到外界影响。 物理定律在所有惯性系中形式一致。经典物理学与狭义相对论中，在非惯性系里，系统的...

的广义相对论理論與實驗的领导者之一。 2017年，索恩因对LIGO探测器及引力波探测的决定性贡献而与莱纳·魏斯及巴里·巴里什共同获得诺贝尔物理学奖。 索恩於1940年6月1日出生在美国犹他州的洛根，他的父母親都是犹他州立大学的教授：父亲维恩·索恩（英语：D. Wynne...

的距离外，对这事件的观测则会完全不同。根据相对论，外界观测者会看到物体随着趋近于黑洞而变得越来越慢，最终在事件視界完全停止，而从来没有真正落入黑洞。 奇点的存在常被用来作为广义相对论失效的证明，这是意料之内的，因奇点存在于量子效应显著的状况中。可以想像，将来某种与量子引力的联合理论（如目前研究的...

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...

光锥的概念同样可以扩展到广义相对论中，这时的光锥可以定义为一个事件的因果未来和因果过去的边界，并包含了这个时空中的因果结构信息。构成光锥的仍然是这个时空中光的世界线，此时对应的时空图是彭罗斯-卡特图。由于在广义相对论中时空可以是弯曲的，光锥也有可能是收缩或倾斜的。 Sean Carroll. Lecture Notes on General...

Hulse，1950年11月28日—），美国物理学家。他和约瑟夫·泰勒共同发现史上第一个位于双星系统脉冲星PSR B1913+16，并通过对其深入研究首次发现引力波存在的间接定量证据, 是对爱因斯坦广义相对论的一项重要验证。赫尔斯也因此和泰勒一同获得1993年诺贝尔物理学奖。...

的时空区域里，没有办法区分均匀的加速度和均匀的引力场。因此，广义相对论假设引力场作用在质体上的力是物体沿直线运动的趋势（换句话说就是它的惯性）的结果，因此引力应该是物体惯性质量和引力场强度的函数。 术语质量在狭义相对论里常常指物体的静止质量，即一个与物体相对静止的观察者所测量的...

的廣義相對論及狹義相對論也將原來牛頓及伽利略的力學擴展到更大的範圍。在物體速度接近光速時，因相對論而產生的效應會主導物體的行為，也會使其速度不會超過光速。量子力學也需要配合相對論進行修正，量子场论就是量子力学和狭义相对论的结合。不過量子场论和广义相对论目前仍無法整合，這是大一統理論希望可以克服的問題。...