Какова Общая теория относительности?
Общая теория относительности - научная теория, описывающая, как вещество, энергия, время, и пространство взаимодействуют. Это было сначала издано Альбертом Эйнштейном в 1917 как растяжение к его теории специального принципа относительности. Общая теория относительности обрабатывает пространство и время как единственный объединенный четырехмерный spacetime І; под Общей теорией относительности вещество деформирует геометрию пространства-времени, и пространственно-временное вещество причины деформаций, чтобы переместиться, который мы рассматриваем как силу тяжести.
основное предположение Общей теории относительности то, что силы вызвали самотеком, и силы, вызванные ускорением, эквивалентны. Если закрытая коробка подвергается ускорению, никакой эксперимент, сделанный в пределах коробки, не может сказать, ли коробка в покое в пределах поля тяготения, или ускоряется через пространство. Этот принцип, что все физические законы - то же самое для ускоренных наблюдателей и наблюдателей в поле тяготения, известен как принцип эквивалентности; это было экспериментально проверено больше чем к двенадцати десятичным разрядам точности.
Самое важное последствие принципа эквивалентности - то, что пространство не может быть Евклидовым для всех наблюдателей. В кривом пространстве, таком как деформированный лист, не всегда держатся нормальные законы геометрии. Возможно в кривом пространстве создать треугольник, углы которого составляют в целом более или менее чем 180 степеней, или потянуть две параллельных линии, которые пересекаются. Специальный принцип относительности становится более точным, поскольку искривление пространства-времени идет в ноль; если пространство-время является плоским, эти две теории становятся идентичными. Как пространство кривых вещества вычислено, используя уравнения поля Эйнштейна, которые берут Г формы = T; Г описывает искривление пространства, в то время как T описывает распределение вещества.
Поскольку пространство изогнуто, объекты в Общей теории относительности не всегда перемещаются в прямые линии, так же, как шарик не будет перемещаться в прямую линию, если Вы прокрутите это в трубу. Свободно падающий объект будет всегда брать кратчайший путь от пункта, чтобы указать B, который является не обязательно прямой линией; линия, что это едет, известна как геодезическое. Мы видим отклонения от прямых линий, поскольку влияние gravity І-Земля не перемещается в прямую линию потому что пространство-время коробления Солнца в близости Земли, заставляя это переместиться в эллиптическую глазницу.
Поскольку гравитационные силы и силы accelerational полностью эквивалентны, все эффекты на стремительный объект в специальном принципе относительности также относятся к объектам глубоко в полях тяготения. Объект близко к источнику силы тяжести будет излучать перемещенный Доплером свет, так же, как если бы это ускоряло далеко. У объектов близко к гравитационным источникам, будет также казаться, будет время, замедляются, и любой поступающий свет будет согнут областью. Это может заставить прочный источник силы тяжести сгибать свет как линза, подчеркивая отдаленные объекты; это явление часто находится в астрономии глубокого неба, где одна галактика согнет свет другого так, чтобы повторные изображения появились.