Гравитация — Теория гравитации Эйнштейна


В теории тяготения Ньютона основными постулатами являются абсолютное пространство и время. Однако, разработав (1905 г.) свою теорию относительности, Альберт Эйнштейн понял, что понятие абсолютного времени, которое на первый взгляд совершенно логично, на самом деле неустойчиво. Чтобы сравнить время между двумя наблюдателями в разных системах отсчета, необходимо использовать некоторый сигнал. Единственный физически возможный способ — использовать световой сигнал. Но как скорость света постоянное и независимое от системы наблюдения, Эйнштейн показал, что время должно зависеть от системы. Время и, следовательно, понятие одновременности двух событий относительны.

Рассматривая время как переменную, эквивалентную пространственным переменным, Эйнштейн в следующий раз, когда это показал Герман Минковский, построил понятие четырехмерного пространства — пространственно-временного континуума . Геометрия такого пространства определяется материей, а гравитация является только следствием геометрии физического пространства.

Другими словами, гравитация — это только следствие того факта, что пространственно-временной континуум не плоский, а изогнутый.. Частица материи, помещенная в пространство, будет двигаться не в направлении, как того требуют уравнения Ньютона, а вдоль геодезической линии, которая представляет кратчайший путь во времени между любыми двумя точками в пространстве. Лучи света также не распространяются по прямой, но они также изгибаются в гравитационном поле ( гравитационные линзы ).

Теория гравитации Эйнштейна приближается к классической теории , и, поскольку последствия теории относительности очень малы, трудно доказать ее правильность экспериментально. Предыдущие экспериментальные данные, такие как те, что об отклонении фактической орбиты Меркурия вокруг Солнца от орбиты, заданной классической теорией, или те, которые касаются искривления луча света в гравитационном поле Солнца ( сдвиг в сторону красной части спектра ), согласуются с теорией Эйнштейна. сила тяжести. Теория гравитации Эйнштейна сложна, поэтому было несколько попыток найти более простые принципы, на которых могла бы быть построена теория гравитации. Они достигли наибольшего успехаДжордж Дэвид Биркофф и Эдвард Артур Милн . Мы также работаем над так называемым единой теории поля , которой Эйнштейн также посвятил много лет исследований. Эта теория должна охватывать гравитационное и электромагнитное поля одними и теми же уравнениями , но предыдущие попытки не дали удовлетворительных результатов.

Related Post

Небесная механика: Движение искусственных спутниковНебесная механика: Движение искусственных спутников

Искусственные спутники запускаются на орбиты с разным эксцентриситетом . Скорость, с которой они движутся, зависит от положения на траектории . На больших расстояниях от Земли скорость вращения v k меньше

Квантовая теория поля — физическая теорияКвантовая теория поля — физическая теория

Квантовая теория поля — это физическая теория, которая применяет квантовую механику в физическом поле . Квантовая теория поля является результатом сочетания классической теории поля, квантовой механики и специальной теории относительности.

Оптический метод рассеяния частицОптический метод рассеяния частиц

Оптический метод подсчета частиц основан на физическом факте, что освещенные частицы рассеивают свет под разными углами, с разной интенсивностью, которые он может обнаруживать и использовать для анализа их размера, количества