Was ist allgemeine Relativität?

Allgemeine Relativität ist eine wissenschaftliche Theorie, die wie Angelegenheit, Energie, Zeit beschreibt, und der wechselwirkende Raum. Sie veröffentlicht zuerst von Albert Einstein in 1917 als Verlängerung zu seiner Theorie der speziellen Relativität. Allgemeine Relativität behandelt Raum und Zeit als einzelnes vereinheitlichtes vierdimensionales “spacetime†; unter allgemeiner Relativität verformt Angelegenheit die Geometrie des Zeit-raums, und raumdeformationen veranlassen Angelegenheit zu bewegen, die wir als Schwerkraft sehen.

Die grundlegende Annahme der allgemeinen Relativität ist, dass die Kräfte, die durch Schwerkraft verursacht und die Kräfte, die durch Beschleunigung verursacht, gleichwertig sind. Wenn ein geschlossener Kasten Beschleunigung durchmacht, kann kein Experiment, das innerhalb des Kastens erfolgt, erklären, wenn der Kasten im Ruhezustand innerhalb eines Gravitationsfeldes ist, oder beschleunigt durch Raum. Diese Grundregel, diese alle körperlichen Gesetze sind die selbe für beschleunigte Beobachter und Beobachter in einem Gravitationsfeld, bekannt als die Äquivalenzgrundregel; sie geprüft worden experimentell zu mehr als zwölf Dezimalstellen Genauigkeit.

Die wichtigste Konsequenz der Äquivalenzgrundregel ist, dass Raum nicht für alle Beobachter euklidisch sein kann. In gebogenem Raum wie einem verworfenen Blatt, halten die normalen Gesetze von Geometrie nicht immer. Es ist möglich in gebogenem Raum, ein Dreieck zu konstruieren, dessen Winkel oben mehr oder weniger als 180 Grad hinzufügen, oder zwei parallele Linien zu zeichnen, die schneiden. Spezielle Relativität wird immer mehr genau, während die Biegung des Zeit-raums bis null geht; wenn Zeit-raum flach ist, werden die zwei Theorien identisch. Wie Angelegenheitskurvenraum using die Einstein-Feldgleichungen berechnet, die die Gestalt G = T annehmen; G beschreibt die Biegung des Raumes, während T die Verteilung der Angelegenheit beschreibt.

Weil Raum gekurvt, bewegen Gegenstände in der allgemeinen Relativität nicht immer in gerade Geraden, gerade da eine Kugel nicht in eine gerade Geraden bewegt, wenn Sie sie in einen Trichter rollen. Ein frei fallender Gegenstand nimmt immer das Shortest-Path von Punkt A, um B zu zeigen, das nicht notwendigerweise eine gerade Gerade ist; die Linie, dass sie reist, bekannt als Geodäsie. Wir sehen die Abweichungen von geraden Geraden als der Einfluss von “gravity† - die Masse bewegt nicht in eine gerade Geraden, weil der Sun Zeit-raum in der Nähe der Masse verwirft und trifft es Maßnahme in einer elliptischen Bahn.

Da Gravitationskräfte und accelerational Kräfte völlig gleichwertig sind, zutreffen alle Effekte auf einen sich schnell bewegenden Gegenstand in der speziellen Relativität auch auf Gegenstände tief auf den Gravitationsgebieten -. Ein Gegenstand nah an einer Quelle von Schwerkraft ausstrahlt Doppler-verschobenes Licht es, gerade als ob er weg beschleunigte. Gegenstände nah an Gravitationsquellen scheinen auch, Zeitverlangsamung zu haben, und jedes ankommende Licht verbogen durch das Feld. Dieses kann eine starke Schwerkraftquelle veranlassen, Licht wie ein Objektiv zu verbiegen und entfernte Gegenstände in Fokus holen; dieses Phänomen gefunden häufig in der Tiefhimmel Astronomie, in der eine Galaxie das Licht von anderen verbiegt, damit Geisterbilder erscheinen.