Общая теория относительности
Общая теория относительности (ОТО) Альберта Эйнштейна — это фундаментальная теория в физике, которая объясняет природу гравитации. В отличие от классической теории Ньютона, где гравитация рассматривается как сила, действующая на расстоянии, ОТО описывает гравитацию как искривление пространства-времени.
Искривление пространства-времени
Согласно ОТО, массивные объекты, такие как планеты и звезды, изменяют геометрию окружающего их пространства-времени. Это геометрическое изменение и есть то, что мы воспринимаем как гравитацию. В результате, световые лучи и движущиеся объекты следуют по кривым траекториям в искривлённом пространстве-времени.
Уравнения Эйнштейна
Основу общей теории относительности составляют уравнения Эйнштейна, которые связывают кривизну пространства-времени с распределением материи и энергии. Эти уравнения описываются как:
$$ R{\mu\nu} - \frac{1}{2} g{\mu\nu} R + g{\mu\nu} \Lambda = \frac{8\pi G}{c4} T{\mu\nu} $$
где $R{\mu\nu}$ — тензор Риччи, $g{\mu\nu}$ — метрический тензор, $R$ — скалярная кривизна, $\Lambda$ — космологическая константа, $G$ — гравитационная постоянная, $c$ — скорость света, $T_{\mu\nu}$ — тензор энергии-импульса.
Экспериментальные подтверждения
Общая теория относительности получила множество экспериментальных подтверждений. Одним из них является гравитационное линзирование, при котором массовые объекты искажают путь световых лучей. Другое подтверждение теории — существование гравитационных волн, которые были впервые обнаружены в 2015 году.
ОТО также объясняет такие явления, как отклонение света в гравитационном поле и прецессию орбит Меркурия. Эти явления не могли быть объяснены в рамках ньютоновской механики и существенно укрепили позицию теории Эйнштейна.
Ключевые особенности: гравитация как искривление пространства-времени, уравнения Эйнштейна, экспериментальные подтверждения.
Категория: Физика
Теги: гравитация, пространство-время, теоретическая физика