สัมพัทธภาพทั่วไปคืออะไร?

สัมพัทธภาพทั่วไปเป็นทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่อธิบายถึงความสำคัญพลังงานเวลาและการโต้ตอบกับอวกาศมันถูกตีพิมพ์ครั้งแรกโดย Albert Einstein ในปี 1917 เพื่อขยายทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของเขาสัมพัทธภาพทั่วไปปฏิบัติต่อพื้นที่และเวลาเป็น“ กาลอวกาศ” แบบรวมสี่มิติเดียว;ภายใต้สัมพัทธภาพทั่วไปสสารเปลี่ยนรูปทรงเรขาคณิตของกาลอวกาศและการเสียรูปของกาลอวกาศทำให้สสารเคลื่อนไหวซึ่งเราเห็นว่าเป็นแรงโน้มถ่วง

สมมติฐานพื้นฐานของสัมพัทธภาพทั่วไปคือแรงที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงและแรงที่เกิดจากการเร่งความเร็วหากกล่องปิดอยู่ระหว่างการเร่งความเร็วจะไม่มีการทดลองภายในกล่องสามารถบอกได้ว่ากล่องนั้นอยู่ในสนามแรงโน้มถ่วงหรือถูกเร่งความเร็วผ่านอวกาศหลักการนี้ว่ากฎทางกายภาพทั้งหมดนั้นเหมือนกันสำหรับผู้สังเกตการณ์และผู้สังเกตการณ์ที่เร่งความเร็วในสนามแรงโน้มถ่วงเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นหลักการเทียบเท่ามันได้รับการทดสอบการทดลองไปยังสถานที่แห่งความแม่นยำมากกว่าสิบสองแห่ง

ผลที่สำคัญที่สุดของหลักการเทียบเท่าคือพื้นที่ไม่สามารถเป็นยุคลิดสำหรับผู้สังเกตการณ์ทุกคนในพื้นที่โค้งเช่นแผ่นโค้งงอกฎปกติของเรขาคณิตไม่ได้ถืออยู่เสมอมันเป็นไปได้ในพื้นที่โค้งเพื่อสร้างสามเหลี่ยมที่มุมเพิ่มขึ้นไม่เกิน 180 องศาหรือเพื่อวาดเส้นคู่ขนานสองเส้นซึ่งตัดกันสัมพัทธภาพพิเศษมีความแม่นยำมากขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากความโค้งของกาลอวกาศไปเป็นศูนย์หากกาลอวกาศแบนทั้งสองทฤษฎีก็เหมือนกันวิธีการคำนวณพื้นที่ของเส้นโค้งโดยใช้สมการฟิลด์ Einstein ซึ่งใช้แบบฟอร์ม g ' t;G อธิบายความโค้งของอวกาศในขณะที่ t อธิบายการกระจายของสสาร

เนื่องจากพื้นที่โค้งงอวัตถุในสัมพัทธภาพทั่วไปไม่ได้เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงเสมอไปเช่นเดียวกับลูกบอลจะไม่เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงช่องทางวัตถุที่ตกลงมาอย่างอิสระมักจะใช้เส้นทางที่สั้นที่สุดจากจุด A ไปยังจุด B ซึ่งไม่จำเป็นต้องเป็นเส้นตรงบรรทัดที่มันเดินทางเป็นที่รู้จักกันในชื่อ geodesicเราเห็นการเบี่ยงเบนจากเส้นตรงเป็นอิทธิพลของ "แรงโน้มถ่วง"- โลกไม่ได้เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงเพราะแสงอาทิตย์ของแสงอาทิตย์ในบริเวณใกล้เคียงโลกทำให้มันเคลื่อนที่ในวงโคจรรูปไข่

เป็นกองกำลังแรงโน้มถ่วงและแรงเร่งความเร็วมีความเท่าเทียมกันอย่างเต็มที่ผลกระทบทั้งหมดต่อวัตถุที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วในสัมพัทธภาพพิเศษยังใช้กับวัตถุที่ลึกลงไปในสนามแรงโน้มถ่วงวัตถุที่อยู่ใกล้กับแหล่งที่มาของแรงโน้มถ่วงจะปล่อยแสงที่เปลี่ยน Doppler ราวกับว่ามันเร่งความเร็ววัตถุที่อยู่ใกล้กับแหล่งแรงโน้มถ่วงจะปรากฏว่ามีเวลาช้าลงและแสงที่เข้ามาจะงอโดยสนามสิ่งนี้สามารถทำให้แหล่งแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งโค้งงอแสงเหมือนเลนส์นำวัตถุที่อยู่ห่างไกลเข้ามาในโฟกัสปรากฏการณ์นี้มักจะพบในดาราศาสตร์ท้องฟ้าลึกที่กาแลคซีหนึ่งจะโค้งงอแสงของอีกภาพหนึ่งเพื่อให้ภาพหลายภาพปรากฏขึ้น