Общая теория относительности это: Теория относительности • Джеймс Трефил, энциклопедия «Двести законов мироздания»

Абсолютная общая теория относительности / Наука / Независимая газета

Научное сообщество уже начало подготовку к празднованию 100-летия выдающегося достижения Альберта Эйнштейна

Альберт Эйнштейн стал одним из самых востребованных персонажей массовой культуры. Почтовая открытка

2 декабря 2015 года исполняется 100 лет со дня публикации Альбертом Эйнштейном статьи с изложением положений общей теории относительности (ОТО) всего на четырех страницах! Эйнштейновская теория гравитации и по истечении почти 100 лет остается самой успешной гравитационной теорией, хорошо подтвержденной точными наблюдениями и экспериментами. Так, во время полетов на Луну американских астронавтов по программе «Аполлон» расстояние между Землей и ее естественным спутником измерялось с точностью до 30 см. Такая точность измерения позволила подтвердить теорию Эйнштейна: инертная масса и гравитационный заряд с учетом энергии гравитации связи здесь совпадают с точностью до 10–11.


Science торопится


В связи с этим и неудивительно, что престижный американский научный журнал Science решил опередить другие профильные издания, посвятив свой специальный выпуск предстоящему 100-летию появления в печати знаменитой статьи Альберта Эйнштейна. Тема номера была вынесена на обложку – «General Relativity turns 100». В этот выпуск вошли 10 статей более трех десятков ученых.


Спецвыпуск начинается с предисловия двух научных обозревателей Маргарет Мюрхен и Роберта Гунтца «Einstein’s Vision» («Взгляд Эйнштейна»), где подчеркивается представление о том, что сидящий в лаборатории с утра до ночи в течение многих лет ученый это мифологическое представление о том, как делается наука. В действительности же прогресс в науке создается коллективом ученых – единой командой исследователей, отдельные гении не могут создать революционные теории… Но Альберт Эйнштейн это сделал. Он, пожалуй, был и остается исключением.


Общеизвестно, что создание квантовой теории – совместное достижение многих исследователей, среди которых блистали Луи де Бройль, Нильс Бор, Вернер Гейзенберг, Эрвин Шредингер, Поль Дирак и др. В то время как общая теория относительности, как и специальная теория относительности (1905) были сформулированы лишь благодаря разуму отдельного человека. К концу 1915 года Эйнштейн пришел к твердому выводу, что гравитация – лишь отражение кривизны четырехмерного пространства-времени, выраженной через массу и энергию.


И через 100 лет наука, прежде всего физика, достигшая невиданных успехов, все еще оперирует постулатами ОТО в раскрытии тайн Вселенной – в поисках гравитационных волн, исследованиях сверхмощной гравитации черных дыр, расположенных в центре нашей Галактики, да и в поисках сценариев происхождения самой Вселенной. Именно поэтому Science посвящает свой спецвыпуск столь невероятным достижениям этой, по сути, единственной теории, заключают авторы предисловия.


Наблюдения 


и подтверждения


Альберт Эйнштейн взорвал свою интеллектуальную бомбу, общую теорию относительности, как раз в тот период, когда реальные бомбы и снаряды Первой мировой войны громыхали почти по всей территории Европы. Многие видные ученые-физики оказались на фронтах боевых действий. Поразительно, что немецкий физик Карл Шварцшильд, призванный в армию в качестве артиллерийского офицера и попавший на российский фронт, успел зафиксировать на небосклоне странный сферический объект огромной массы без каких-либо признаков вращения – именно этот факт позже подтолкнул ученых к исследованиям так называемых черных дыр. Шварцшильд написал по этому поводу письмо Эйнштейну, в котором подчеркивал, что даже под грохотом снарядов и бомб он не перестает думать об идеях, выдвинутых им. Вскоре Шварцшильд скончался от полученных ран.


Другой немецкий ученый, астроном Эрвин Фройндлих, летом 1914 года со своей научной группой в Крыму наблюдал за солнечным затмением в попытках зафиксировать изменения гравитационного эффекта нашего светила. Но сразу после начала войны они были арестованы, и астрономические приборы у них изъяли – наблюдения остались незавершенными. Позже, через пять лет после окончания войны, британский астроном Артур Эдингтон на острове Principle смог четко зафиксировать отклонения света вблизи Солнца в момент полного затмения. Это полностью подтвердило предсказания общей теории относительности.


Тут необходимо вернуться немного назад. В конце 1915 года астрономы четко зафиксировали аномальные отклонения в орбите Меркурия, что, пожалуй, является первым наглядным подтверждением правоты ОТО. Именно эти отклонения в перигелии Меркурия сильно вдохновили Эйнштейна и дали толчок к немедленной публикации его знаменитой статьи. Обо всем этом подробно пишет в своем научном обзоре Эмили Коновер. Далее она называет в качестве «красных дат» подтверждение ОТО еще четырех важных астрономических наблюдений.


В 1935 году молодой индийский физик Субраманьян Чандрасекхар, изучая в Лондоне соотношение между уравнениями квантовой механики и общей теорией относительности, пришел к выводу, что крупные, массивные звезды отличаются нестабильностью и к концу жизни превращаются в необычные объекты – черные дыры. Впрочем, сам термин «черные дыры» будет предложен значительно позже, после публикации оригинальных теоретических работ выдающегося индийского физика, удостоенного в 1983 году Нобелевской премии.


В 1936 году Альберт Эйнштейн совместно с профессором Натаном Розеном направил в журнал Physical Review статью под интригующим названием «Существуют ли гравитационные волны?». Их окончательный ответ был – нет. В это время как раз в научных журналах начали практиковать внутренние закрытые рецензии. Когда Эйнштейн узнал, что их статья получила критическую оценку, он немедленно отозвал ее и направил в другой журнал, но уже под другим заголовком «О гравитационных волнах», где авторы пришли к противоположным выводам и почти однозначно заявили о возможности существования гравитационных волн. Небезынтересно, пишет обозреватель Science, что Эйнштейн больше никогда не направлял свои статьи в Physical Review.


Тут любопытно отметить, что свою первую статью в журнале Science Альберт Эйнштейн опубликовал 2 января 1920 года. В ней он в научно-популярной форме излагал свою ОТО в связи с предстоящим пятилетием первой публикации. Позже в Science появились десятки статей Эйнштейна.


ОТО становится ближе


Милестон, 1974 год. Наблюдая в Пуэрто-Риканской обсерватории за поведением нейтронной звезды PSR B1913+16, американские астрофизики Джозеф Тейлор и Рассел Хюлз обнаружили странное явление: импульсы сигналов, приходящие от упомянутой звезды в радиоволновом диапазоне, как правило, через 59 миллисекунд, иногда стали показывать другую периодичность – на десятки миллисекунд больше или меньше. Потом ученым удалось выяснить, что нейтронная звезда, вращающаяся вокруг другой, как бы меняет периодичность своих сигналов в зависимости от траектории движения – в направлении Земли или от нее. Это, по существу, подтверждение ОТО Эйнштейна о том, что нейтронные звезды теряют энергию, испуская гравитационные волны.


Значительно позже, в 80-х годах прошлого века, ученое сообщество пришло к выводу о том, что подобные пары нейтронных звезд рано или поздно, через несколько сотен миллионов лет, столкнутся между собой, испуская гравитационные волны огромной энергии. Тейлор и Хюлз в 1993 году стали лауреатами Нобелевской премии по физике.


Создание GPS (Global Positioning System – система глобального позиционирования) было бы совершенно невозможным без учета одного из главных параметров ОТО – «растяжения времени». Именно для этих целей NASA запустила в 1977 году специальный спутник, где были установлены особо точные цезиевые часы для синхронизации временных параметров прохождения электромагнитных волн от спутниковых установок GPS до ваших мобильных телефонов. Такое уточнение относительного значения времени, как это предполагает ОТО, способствует точному вычислению местонахождения получателя сигналов от GPS. Дело в том, что часы на спутниках GPS на несколько десятков миллисекунд опережают время у навигаторов, находящихся на Земле. Если не учитывать этот параметр ОТО, то вся система навигации GPS становится абсолютно бесполезной.


Профессор Принстонского университета Дэвид Шпергел посвятил свою статью «Темная сторона космологии» рассмотрению сквозь призму ОТО сущности темной материи и темной энергии. По мнению автора, стандартная космическая модель (СКМ) – довольно простая теория, состоящая всего из шести параметров, а именно: возраст Вселенной, плотность атомов, плотность материи Вселенной, амплитуда первоначальной флуктуации, зависимость космических структур от упомянутой флуктуации и эпоха формирования первых звезд.


На первый взгляд СКМ выглядит как весьма понятная простейшая модель. В то же время это довольно странная модель. Прежде всего речь идет о темной материи, состоящей из абсолютно неизвестных для науки частиц, а также о темной энергии, составляющей большую часть энергии Вселенной. Экспериментальное подтверждение существования темной материи и темной энергии, безусловно, потребует пересмотра стандартной модели современной физики, а возможно, даже опровержения общей теории относительности в крупных космических масштабах. Именно это направление научных исследований приобретает фундаментальное значение в XXI веке, заключает профессор Шпергел.


Профессор Р. Д. Бландфорд в своей статье отмечает, что через 100 лет после своего появления на научном небосклоне ОТО утвердилась как самая успешная концептуальная физическая теория, прошедшая огромное число экспериментальных тестов и наблюдений, а главное, находит надежное применение для исследований широкого спектра космических феноменов. ОТО приобретает особое значение для понимания сущности черных дыр и нейтронных звезд – источников мощных, порой драматически громадных космических процессов. Поэтому ОТО, по оценке профессора Бландфорда, остается важной сферой изучения и применения и на последующее столетие.


Профессор Мишель Янссен из Университета Миннесоты (США) в своей статье «Beyond General relativity» («За пределами теории относительности») акцентирует внимание читателей на том, что последние 30 лет своей жизни Альберт Эйнштейн посвятил методологическим задачам науки и попыткам решения эпической задачи – унификации всех природных сил, утверждению теории Великого объединения. Однако ему не удалось здесь добиться полного успеха, и эта задача до сих остается нерешенной.


Небезынтересно, что Эйнштейн, объединивший понятия пространства и времени, пришел к такому эпохальному выводу через глубокое изучение природы гравитации! Поиски и изучение гравитационных волн в последние 15–20 лет стали весьма интригующим направлением современной космологии. Эти эксперименты требуют объединения усилий многих коллективов ученых, финансовых и новых технологических ресурсов.


Вот что пишет об этом профессор Даниел Крери в статье под «темным» названием Dark lab («Темная лаборатория»). Большая команда американских и европейских астрофизиков, базирующихся в нескольких научных центрах, с привлечением ресурсов полдюжины обсерваторий, расположенных в Чили, Мексике, США, на Южном полюсе, а также в Северной и Южной Европе, где будут установлены новейшие сверхчувствительные детекторы, намерены в ближайшие три-четыре года решить сверхамбициозную задачу – проверку действия законов ОТО в центре нашей Галактики.


Астрофизики, изучая импульсы излучения, исходящие из центра Млечного Пути в миллиметровом радиодиапазоне, высказали предположение, что в самом центре нашей Галактики находится супермассивная черная дыра, масса которой в 4 млн раз превышает массу Солнца! Стало быть, там находится область космического пространства с самым мощным гравитационным полем. Но проблема в том, что для интенсивных наблюдений это пространство под названием Sagittarius A (Sgr. A) почти недоступно из-за «ослепляющих» лучей нескольких квазаров, особенно S2.


Астрономы предполагают, что к 2018 году звезда S2 пройдет на самом близком расстоянии от упомянутой черной дыры. Это позволит зафиксировать тень супермассивной черной дыры, тем самым зафиксировать ее основные параметры, а главное, как раз это может подтвердить или опровергнуть общую теорию относительности в таких супермасштабах.


Вся надежда на LIGO


Сверхчувствительные детекторы LIGO в ближайшие годы смогут раскрыть тайны гравитационных волн, пишет Science. После нескольких десятков лет усилий американские ученые близки к раскрытию тайн гравитационных волн, предсказанных Альбертом Эйнштейном. В частности, этому может помочь фиксация мощных сигналов в процессе слияния двух нейтронных звезд или образования новой черной дыры. Для этих целей в двух научных центрах США – в Ливингстоне (штат Луизиана) и  Хафорде (штат Вашингтон) – завершается установка сверхчувствительных лазерных интерферометров LIGO, способных зарегистрировать и интерпретировать сигналы гравитационных волн. Если такое произойдет, то тем самым будет подтвержден основной принцип ОТО. Что в конечном счете откроет новые возможности в познании космоса.


Спецвыпуск Science завершается публикацией, подготовленной командой знаменитого космического телескопа Хаббл – коллектива ученых из 30 человек под сложным названием «Multiple images of highly magnified supernova formed an early-type cluster galaxy lens». Не будем утомлять наших читателей попыткой точного перевода заголовка этой весьма сложной по научным параметрам статьи. Кратко вот о чем идет речь.


Уже в далеком 1964 году астрофизик Рефедал высказал предположение о том, что лучи сверхновой звезды, проходящие через мощное гравитационное поле, могут быть использованы для измерения темпов расширения Вселенной. Упомянутая статья в Science как раз является подтверждением этой давней гипотезы. Телескоп Хаббл зафиксировал четыре изображения одной сверхновой, составляющих по форме так называемую конфигурацию Einstain cross («Крест Эйнштейна») вокруг эллиптической галактики в кластере Macsj1149,6 + 2223.


Гравитационный потенциал кластера создает также множественные имиджи другой спиральной сверхновой звезды из соседней галактики. Причем эта суперновая вновь может появиться в другом кластере через определенное время. Все это как раз свидетельствует о темпах расширения Вселенной, о распределении материи в Галактике и замедлении времени в гравитационном поле.


Тут необходимо подчеркнуть, что появление упомянутой статьи в Science, по существу, стало главной астрономической сенсацией начала 2015 года. Причем мировые СМИ дали этому явлению примерно такую интерпретацию. Космический телескоп Хаббл зарегистрировал нейтронную звезду, которая появилась 9 млрд лет тому назад из точечной сингулярности бесконечно большой плотности. Как известно, сингулярности непредсказуемы, поскольку там нарушаются все известные нам физические законы, кстати и ОТО тоже там не действует.


Как бы то ни было, Хаббл зарегистрировал упомянутые четыре пересекающихся имиджа лучевой линзы, «запущенной» в свое время – 5 млрд лет тому назад – в сторону нашей Галактики. И все это прекрасно «очертило» феномен Креста Эйнштейна, что, по существу, является прекрасным историко-пространственным подтверждением общей теории относительности…


Как будто кто-то специально старался приурочить это событие к 100-летию уникально успешной теории Альберта Эйнштейна.

Общая теория относительности вновь прошла проверку


16. 1K

Like
Love
Haha
Wow
Sad
Angry

911112

Наблюдение «звездного танца» вокруг сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути подтвердило правоту Альберта Эйнштейна.

Используя Очень Большой Телескоп (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO), астрономы впервые смогли показать, что звезда, обращающаяся вокруг сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, двигается в точном соответствии с предсказаниями Общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Орбита светила образует «розетку», а не эллипс, который соответствовал бы ньютоновской теории гравитации. Этот долгожданный результат получен из измерений, проводившихся со все увеличивающейся точностью на протяжении более 30 лет и позволивших ученым разгадать многие из загадок «монстра», притаившегося в сердце нашей Галактики. Результаты исследлвания представлены в журнале Astronomy & Astrophysics.

«Общая теория относительности предсказывает, что орбита объекта, движущегося в поле тяготения другого объекта, не замкнута, как в случае ньютоновского тяготения, а прецессирует в плоскости орбиты в направлении движения. Этот знаменитый эффект, впервые наблюдавшийся на примере орбиты Меркурия вокруг Солнца, когда-то был первым экспериментальным подтверждением выводов знаменитого физика-теоретика. Спустя сто лет мы зарегистрировали тот же эффект в движении звезды вокруг компактного радиоисточника Стрелец A* в центре Млечного Пути. Этот наблюдательный прорыв дает очередное доказательство того, что Стрелец A* является сверхмассивной черной дырой с массой в 4 миллиона солнечных», – рассказывает Райнхард Генцель из Института внеземной физики Макса Планка (Германия), автор 30-летней исследовательской программы, которая привела к этому результату.

Объект Стрелец A*, расположенный в 26 тысячах световых лет от нас, и плотное звездное скопление вокруг него – уникальная природная лаборатория для тестирования физических законов в области экстремальных полей тяготения. Одна из звезд этого скопления, S2, в ближайшей точке своей орбиты подходит к сверхмассивной черной дыре на расстояние менее 20 миллиардов километров. Это одно из самых тесно сближающихся с гравитационным «монстром» светил. В точке наибольшего сближения S2 несется в пространстве со скоростью, составляющей почти три процента скорости света, делая один орбитальный оборот за 16 земных лет.

«Отслеживая движение звезды S2 по орбите вокруг объекта Стрелец A* в течение более двух с половиной десятилетий, мы выполнили тщательнейшие измерения, которые со всей определенностью показали наличие шварцшильдовской прецессии», – отметил Штефан Гиллессен из Института внеземной физики Макса Планка, который проанализировал полученные измерения.

Большинство звезд и планет имеет некруговые орбиты, и поэтому, двигаясь по ним, оказываются то ближе к центральному объекту, то дальше от него. Орбита звезды S2 прецессирует, а это означает, что положение точки ее наименьшего удаления от сверхмассивной черной дыры меняется – каждый следующий виток орбиты поворачивается по отношению к предыдущему на определенный угол, и все эти витки образуют что-то вроде розетки. Общая теория относительности точно предсказывает, насколько сдвигается орбита, и последние измерения, выполненные астрономами, в точности ей соответствуют. Данный эффект, известный как прецессия Шварцшильда, никогда ранее не измерялся для звезды вблизи сверхмассивной черной дыры.



Прецессия Шварцшильда на примере звезды S2 в представлении художника. Credit: ESO/L. Calçada

Кроме этого, проведенные наблюдения помогут ученым узнать больше об окрестностях сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики.

«Так как измерения движения звезды S2 хорошо укладываются в Общую теорию относительности, мы можем наложить более жесткие ограничения на количество невидимого вещества, например, равномерно распределенной темной материи или черных дыр меньшего размера, в окрестностях Стрельца A*. Это представляет огромный интерес для понимания механизма образования и эволюции сверхмассивных черных дыр», – пояснили авторы исследования.

Полученный результат венчает 27 лет наблюдений звезды S2. Само количество полученных данных о положениях и скорости светила говорит о степени тщательности и точности нового исследования: группа выполнила в общей сложности более 330 измерений. Так как оборот S2 вокруг сверхмассивной черной дыры занимает несколько лет, для выявления особенностей ее орбитального движения очень важно было отслеживать его около трех десятилетий.



Звезда S2 проходит вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути в представлении художника. Credit: ESO/M. Kornmesser

В 2018 году эта же группа астрономов сообщила об обнаружении другого эффекта, предсказываемого Общей теорией относительности: они измерили увеличение длины волны света, принимаемого от звезды S2, вызванное ее прохождением звезды вблизи Стрельца A*.

«Наш предыдущий результат показал, что свет, излучаемый звездой, подчиняется законам Общей теории относительности. Теперь мы продемонстрировали, что и сама звезда в своем движении подчиняется этим законам», – добавил Пауло Гарсия, исследователь из португальского Центра астрофизики и гравитации.



Художественное представление Чрезвычайно Большого Телескопа ESO. Credit: ESO

Астрономы надеются, что, когда вступит в строй Чрезвычайно Большой Телескоп (ELT), они смогут увидеть гораздо более слабые звезды, орбиты которых проходят еще ближе к сверхмассивной черной дыре.

«Если нам повезет, мы сможем зарегистрировать звезды, настолько близко подходящие к черной дыре, что это позволит нам определить параметры ее вращения. В этом случае нам станут известны оба основных параметра, масса и спин, целиком определяющие черную дыру Стрелец A* и свойства пространства-времени вокруг нее. Это будет совершенно другой уровень проверки Общей теории относительности», – заключили авторы исследования.

Учебное пособие по общей теории относительности

Инструменты для творчества скоро будут вдохновлять!

Присоединяйтесь к списку рассылки, чтобы узнать, когда мы запустимся.

Физика

Общая физика

Modern Physics

Общая теория теории относительности. вывода теории относительности

Уравнение общей теории относительности

Общая теория относительности Эйнштейна описывает основное различие между всеми силами по отношению к гравитации.

Общая теория относительности была впервые разработана Альбертом Эйнштейном. Эта теория является последним описанием современной физики. Эта теория объясняет гравитацию как искажение кривизны пространства из-за воздействия материи или энергии. Общая теория относительности также имеет некоторые следствия, такие как гравитационное замедление времени и искривление световых лучей.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

  • Общая теория относительности определяется как самое выдающееся наблюдение физики 20-го века.
  • Альберт Эйнштейн опубликовал эту теорию в 1916 году.
  • Эта теория в основном утверждает, что время и пространство относительны, и поэтому все движения также должны быть относительно системы отсчета.
  • Эта теория объясняет, почему объект, покоящийся в гравитационном поле, физически такой же, как и ускоряющийся объект.

Теория Эйнштейна об общем уравнении относительности

Источник

Общая теория деривации относительности

Общая теория рельефной теории относительности:

Источник

Постулирует общая теория рельефности

являются:

1. Специальная теория относительности контролирует локальную физику .

2. Принцип эквивалентности — Невозможно определить разницу между гравитацией и ускорением.

РАЗЛИЧИЕ МЕЖДУ ОБЩЕЙ И СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИЯМИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Предсказания общей теории относительности гораздо более продвинуты и сложны, чем предсказания специальной теории относительности. Общая теория имеет дело с пространством-временем, а специальная теория работает с инерционными структурами.

Источник

  • Общая теория относительности — это теория гравитации.
  • Он был разработан Альбертом Эйнштейном.
  • Специальная теория относительности рассматривает частные отношения между пространством и временем и относительно менее развита, чем общая теория.

 

Часто задаваемые вопросы

1. Что такое общая теория относительности?

Общая теория относительности имеет дело с пространственно-временным континуумом. В нем говорится, что если тело покоится, окруженное гравитационным полем, и продолжает ускоряться, то физически они одинаковы.

2. Что такое общая теория относительности примеры?

  • Падение мяча в ракете и на землю одинаково.
  • Человек в отдохнувшем лифте в космосе парит. Когда лифт движется, человек стоит подобно земле.
  • Наклоняя свет к объекту с массой, свет ускоряется.

3. Каковы два основных принципа общей теории относительности?

  • Специальная теория относительности контролирует местную физику.
  • Принцип эквивалентности. Невозможно определить разницу между гравитацией и ускорением.

 

4. Почему она называется общей теорией относительности?

Это из-за гравитации, которая является более широким термином для любых обстоятельств. А масса может меняться в зависимости от скорости объекта.

Надеемся, вам понравился этот урок, и вы узнали что-то интересное об общей теории относительности ! Присоединяйтесь к нашему сообществу Discord, чтобы получать ответы на любые вопросы и общаться с другими учениками, такими же, как и вы! Обещаем, так учиться намного веселее!😎

ССЫЛКИ

  1. Общая теория относительности Эйнштейна: https://www.space.com/17661-theory-general-relativity.html По состоянию на 19 апреля 2022 г.
  2. Общая теория относительности Эйнштейна: https://newsroom.ucla.edu/releases/einstein-general-relativity-theory-questioned-ghez. Доступ 19 апреля 2022 года.
  3. Общая теория относительности: https://www.sciencealert.com/general-relativity, по состоянию на 19 апреля 2022 г.
  4. Общая теория относительности: https://www.britannica.com/science/general-relativityAccessed 1904.04.2022.

Общая теория относительности « Einstein-Online

Общая теория относительности

С общей теорией относительности, в которой Эйнштейну удалось примирить теорию относительности и гравитацию, ему пришлось отказаться от традиционного физического мировоззрения, которое рассматривало пространство просто как сцену, на которой разворачиваются мировые события. Наоборот, пространство-время — это динамическая сущность, которая искажается любой материей, содержащейся в ней, и которая, в свою очередь, указывает этой материи, как двигаться и развиваться. Это взаимодействие между пространством-временем и материей описывается геометрической релятивистской теорией гравитации Эйнштейна.

Последствия этой теории впечатляют. Например, общая теория относительности предсказывает, что даже свет отклоняется под действием силы тяжести — предсказание, подтвержденное многочисленными астрономическими наблюдениями. Кроме того, он предсказывает экзотические явления, такие как гравитационные волны и черные дыры, которые описаны в последующих разделах Einstein Online.

Общая теория относительности / Элементарная экскурсия, часть 1: Геометрическая гравитация Эйнштейна

Ключевая идея общей теории относительности Эйнштейна заключается в том, что гравитация — это не обычная сила, а скорее свойство геометрии пространства-времени. Следующая упрощенная аналогия, в которой четырехмерное пространство-время заменяется двумерной поверхностью, служит иллюстрацией этой идеи. Представьте себе пустое пространство — в нашем случае двухмерную плоскость — без сил […]

читать далее …

Общая теория относительности / Элементарный тур часть 2: Космический танец

На этой новой картинке нет гравитационной силы, с которой массы воздействуют на другие массы. Вместо этого есть искажения пространства-времени. Пространство-время в присутствии массы искривлено. В плоском пустом пространстве-времени маленькие пробные частицы следуют прямым линиям. Однако так же, как на поверхности сферы нет прямых линий, ближайшие […]

читать далее …

Общая теория относительности / Элементарный тур часть 3: Планета сбивается с пути

Первая проверка общей теории относительности касалась ситуации, в которой теории Ньютона и Эйнштейна дают почти один и тот же результат — с небольшой, но важной разницей. Место действия: наш космический задний двор, Солнечная система. Главный герой: Меркурий, ближайшая к Солнцу планета. Для одинокой планеты, вращающейся вокруг Солнца, ньютоновская физика (точнее: […]

читать далее.