Was ist allgemeine Relativität?

Allgemeine Relativitätstheorie ist eine wissenschaftliche Theorie, die beschreibt, wie Materie, Energie, Zeit und Raum interagieren.Es wurde erstmals 1917 von Albert Einstein als Erweiterung seiner Theorie der besonderen Relativitätstheorie veröffentlicht.Die allgemeine Relativitätstheorie behandelt Raum und Zeit als einzelne einheitliche vierdimensionale „Raumzeit“;Unter allgemeiner Relativität verformt Materie die Geometrie der Raumzeit, und die Verformungen von Raumzeit führen dazu, dass sich die Materie bewegt, die wir als Schwerkraft betrachten.

Die grundlegende Annahme der allgemeinen Relativitätstheorie besteht darin, dass Kräfte, die durch Schwerkraft und durch Beschleunigung verursachte Kräfte verursacht werden, gleichwertig sind.Wenn eine geschlossene Box beschleunigt wird, kann kein Experiment innerhalb der Box erkennen, ob sich die Schachtel in einem Gravitationsfeld in Ruhe befindet oder durch den Raum beschleunigt wird.Dieses Prinzip, dass alle physischen Gesetze für beschleunigte Beobachter und Beobachter in einem Gravitationsfeld gleich sind, ist als Äquivalenzprinzip bekannt;Es wurde experimentell auf mehr als zwölf Dezimalstellen der Genauigkeit getestet.

Die wichtigste Folge des Äquivalenzprinzips ist, dass der Raum für alle Beobachter nicht euklidisch sein kann.Im gekrümmten Raum, wie z. B. ein verzerrtes Blatt, gilt die normalen Geometriegesetze nicht immer.Es ist im gebogenen Raum möglich, ein Dreieck zu konstruieren, dessen Winkel mehr oder weniger als 180 Grad summieren, oder zwei parallele Linien zu zeichnen, die sich kreuzen.Die spezielle Relativitätstheorie wird immer genauer, da die Krümmung der Raumzeit auf Null geht.Wenn die Raumzeit flach ist, werden die beiden Theorien identisch.Wie Materie den Raum mit den Einstein -Feldgleichungen berechnet wird, die die Form g ' t annehmen;G beschreibt die Krümmung des Raumein Trichter.Ein frei fallendes Objekt nimmt immer den kürzesten Weg von Punkt A bis Punkt B, was nicht unbedingt eine geraden Linie ist.Die Linie, die es reist, ist als Geodät bekannt.Wir sehen die Abweichungen von geraden Linien als den Einfluss der „Schwerkraft“- die Erde bewegt sich nicht in einer geraden Linie, da die Sonnenunterlage in der Nähe der Erde in einer elliptischen Umlaufbahn bewegt wird.

als Gravitationskräfte und Beschleunigungskräftesind vollständig äquivalent, alle Auswirkungen auf ein schnell bewegendes Objekt in der speziellen Relativitätstheorie gelten auch für Objekte, die tief in Gravitationsfeldern tief sind.Ein Objekt in der Nähe einer Schwerkraft wird doppler-verschobenes Licht ausstrahlen, als würde es beschleunigen.Objekte in der Nähe von Gravitationsquellen scheinen auch Zeit zu verlangsamen, und jedes eingehende Licht wird vom Feld gebogen.Dies kann zu einer starken Schwerkraftquelle führen, um Licht wie eine Linse zu beugen und entfernte Objekte in den Fokus zu bringen.Dieses Phänomen befindet sich oft in der Tiefhöhe Astronomie, bei der eine Galaxie das Licht eines anderen beugt, so dass mehrere Bilder erscheinen.