等效原理

出处：按学科分类—自然科学总论 天津人民出版社《自然辩证法辞典》第839页（609字）

在一个无限小的世界区域内，存在一个坐标系，可以变换掉引力对物质运动的影响。

这是在爱因斯坦创立广义相对论时引进的基本原理。

狭义相对论是在相对性原理和光速不变性原理的基础上，采用四维惯性坐标系，在洛沦兹协变性的要求下，取得了伟大的成功。但是爱因斯坦在深入考察狭义相对论后提出：“物理定律必须具有这样的性质，即适用于任何一种运动的参考系”。

“普遍自然定律，应当用对一切坐标系都适用的方程来描述，也就是说，普遍自然定律对于任何变换都是协变的(广义协变性)”(泡利：《相对论》)。就是说，在惯性参考系下成立的狭义相对论还有缺陷，应当寻找在非惯性系统下也有协变性的理论，非惯性系统涉及到一个真实的物质世界中物质之间的相互作用问题，即引力问题，如果消除其物质世界的引力问题，则狭义相对论的协变性就具有广义协变性。于是提出了等效原理，作为建立广义相对论的基本原理。根据等效性原理，狭义相对论在考虑真实物质世界的引力影响时，只在一个无限小的世界区域成立，在这个区域内总存在一个坐标系K。在这个坐标系内，引力既不影响粒子运动，也不影响其他物理过程。简言之，在一个无限小的区域内，每一个引力场可以被变换掉。因此，等效原理首先指出了物质的引力场是真实的存在，其次指出了狭义相对论的局限性，指出了建立广义相对论的原则基础，即引力场同加速度等效。