Movatterモバイル変換

Prijeđi na sadržaj

Opšta teorija relativnosti

Izvor: Wikipedija

Simulisanacrna rupa sa 10solarnih masa unutarMlečnog puta, gledana sa rastojanja od 600 kilometera.

Opšta teorija relativnosti jegeometrijska teorija gravitacije koju jeAlbert Ajnštajn objavio u člankuOsnove opšte teorije relativnosti 1915. godine uAnnalen der Physik.^[1]^[2] Teorija predstavlja poopštenje njegovespecijalne relativnosti iNewtonove teorije gravitacije. Ona pruža objedinjeni opisgravitacije kao geometrijskog svojstvaprostora ivremena, odnosnoprostor-vremena. Specifično,zakrivljenost prostor-vremena je direktno povezana saenergijom imomentom nezavisno od toga kojamaterija iradijacija su prisutne. Odnos je određenAjnštajnovim jednačinama polja, sistemomparcijalnih diferencijalnih jednačina.

Neka od predviđanja opšte relativnosti se znatno razlikuju od stavova klasične fizičke, posebno u pogledu protokavremena, geometrijeprostora, kretanja tela prislobodnom padu, i prostiranjasvetlosti. Razlika obuhvataju još igravitaciono rastezanje vremena,gravitationa sočiva,gravitacioni crveni pomak svetlosti,gravitaciono vremensko kašnjenje isingularnost/crne rupe. Opšta teorija relativnosti predviđa dagravitacija usporava vreme.^[3]

Predviđanja teorije opšte relativnosti su do sad bilapotvrđena u svim opažanjima i eksperimentima. Mada opšta relativnost nije jedinarelativistička teorija gravitacije, ona jenajjednostavnija teorija koja je konzistentna sa eksperimentalnim podacima. Međutim, pitanja bez odgovora ostaju, najfundamentalnije od kojih je usaglašavanje opšte relativnosti sa zakonimakvantne fizike kojim bi se proizvela kompletna i usaglašena teorijakvantne gravitacije.

Postulati i struktura teorije

[uredi |uredi kod]

Dvodimenzionalna analogija zakrivljenosti prostorvremena

Za razliku od klasičnog, njutnovog opisa gravitacije kao sile koja se javlja među masivnim tijelima na pozadini apsolutnog prostor-vremena, u općoj teoriji relativiteta ulogu gravitacije uzima samo prostor-vrijeme. Njega sada opisujemo pomoću metričkog tenzora ( $g_{\mu \nu }$ ) koji je rješenjeEinsteinove jednadžbe

$R_{\mu \nu }-{\frac {1}{2}}\,R\,g_{\mu \nu }={\frac {8\pi G}{c^{2}}}\,T_{\mu \nu }$

gdje je $R_{\mu \nu }$ Riccijev tenzor, $R {\displaystyle R}$ Riccijev skalar, a $T_{\mu \nu }$ tenzor energije-impulsa. Konstante u jednadžbi su $c {\displaystyle c}$ , brzina svijetlosti i $G {\displaystyle G}$ , gravitacijska konstanta. Utjecaj gravitacije na čestice definiran je zakrivljenošću prostor-vremena (tj. njegovom geometrijom) koju definirajumase i sva fizikalnapolja (osim gravitacijskog).

Implikacije

[uredi |uredi kod]

Ajnštajnova teorija ima važne astrofizičke implikacije. Na primer, iz nje proističe mogućnost postojanjacrnih rupa – prostornih regiona u kojima su prostor i vreme zakrivljeni na takav način da ništa, čak ni svetlost, ne može da pobegne – kao krajnjeg stadijuma masivnihzvezda. Postoji obilje dokaza da je intenzivnaradijacija koju emituju pojedine vrste astronomskih objekata uzrokovana crnim rupama; na primer,mikrokvazari iaktivna galaktika jezgra su rezultat prisustvazvezdanih crnih rupa isupermasivnih crnih rupa. Savijanje svetlosti dejstvom gravitacije može da dovede do fenomenagravitacionog sočiva, usled kojeg su višestruke slike istog udaljenog astronomskog objekta vidljive na nebu. Opšta relativnost takođe predviđa postojanjegravitacionih talasa, koji su indirektno uočeni; direktna merenja su cilj projekata kao što suLIGO (engleski:Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) i NASA/ESA (engleski:Laser Interferometer Space Antenna) i raznihnizova za pulsarske vremenske proračune. Pored toga, opšta relativnost je osnova današnjihkosmoloških modela konzistentnoekspandirajućeg svemira.

Izvori

[uredi |uredi kod]

↑Albert Einstein:Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie. U:Annalen der Physik. 49, 1916., S. 769–822 (Faksimil Arhivirano 2006-08-23 naWayback Machine-u, PDF)
↑O'Connor, J.J. and E.F. Robertson (1996), "General relativity".Mathematical Physics index,School of Mathematics and Statistics,University of St. Andrews, Scotland, May, 1996. Retrieved 2015-02-04.
↑Ajnštajn za početnike

Vanjske veze

[uredi |uredi kod]

Opšta teorija relativnosti naWikimedijinoj ostavi

Relativity: The special and general theoryArhivirano 2008-05-09 naWayback Machine-u (PDF Arhivirano 2011-08-12 naWayback Machine-u)
Brown, Kevin. „Reflections on relativity”. Mathpages.com. Pristupljeno May 29, 2005.
Moor, Rafi. „Understanding General Relativity”. Pristupljeno July 11, 2006.

p
r
u

Specijalna
relativnost

Pozadina	Specijalna teorija relativnosti Princip relativnosti
Osnove	Referentni okvir Brzina svjetlosti Hiperbolična ortogonalnost Rapiditet Maksvelove jednačine
Formulacija	Galileijeva relativnost Galileijeve transformacije Lorencova transformacija
Konsekvence	Istezanje vremena Relativistička masa Ekvivalentnost mase i energije Skraćenje dužine Relativnost istovremenosti Relativistički doplerov efekat Tomasova precesija Relativistički diskovi
Prostorvreme	Svetlosna kupa Linija sveta Prostorvremenski dijagram Bikvaternioni Prostor Minkowskog

Zakrivljenje prostorvremena

Opšta
relativnost

Pozadina	Opšta teorija relativnosti Uvod Matematička formulacija
Fundamentalni koncepti	Specijalna relativnost Princip ekvivalentnosti Linija sveta Rimanova geometrija Penrouzov dijagram
Fenomeni	Crna rupa Horizont događaja Frejm-dreging Geodetski efekat Leće Singularnost Talasi Paradoks ljestava Paradoks blizanaca Problem dva tela BKL singularnost
Jednačine	ADM formalizam BŠSN formalizam Ajnštajnove jednačine polja Geodetske jednačine Fridmanove jednačine Linearizovana gravitacija Postnjutnovski formalizam Rajčaudhurijeva jednačina Hamilton—Jakobi—Ajnštajnova jednačina Ernstova jednačina
Napredne teorije	Brans—Dikijeva teorija Kaluca-Klajnova teorija Mahov princip Kvantna gravitacija
Egzaktne solucije	Švarcšildova metrika (unutrašnja) Rajsner—Nordstrem Gedelova metrika Kerova metrika Ker—Njumanova metrika Kaznerova metrika Fridman—Lemetr—Robertson—Vokerova metrika Tob—NAT prostor Milnov model pp-talas Van Stokumova prašina Vajl—Luis—Papapetruove koordinate

Naučnici

Ajnštajnove jednačine polja:

G_{\mu \nu }+\Lambda g_{\mu \nu }={8\pi G \over c^{4}}T_{\mu \nu }

i njihovo analitičko rešenjeErnstovom jednačinom:

\displaystyle \Re (u)(u_{rr}+u_{r}/r+u_{zz})=(u_{r})^{2}+(u_{z})^{2}.

p
r
u

Historija fizike

Svetlost •Val •Osnovne sile •Energija •Materija •Masa •Etar •Kretanje •Gravitacija •Elektricitet •Sila •Tromost •Valno-čestični dualizam •Prostorvreme •Entropija

Astronomija •Kosmologija •Optika •Mehanika •Elektrostatika •Elektromagnetizam •Termodinamika •Kvantna fizika

Pokusi i
otkrića

Antička	Teorija atoma •Udaljenost Sunca i Meseca •Arhimedov zakon •Obim zemlje •Teorija impetusa •Alhazenova optika
Klasična	Kopernikov sustav •Snellov zakon •Keplerovi zakoni planetarnog kretanja •Slobodni pad •Kretanje hica •Galileijeva relativnost •Pascalov zakon •Hookeov zakon •Boyleov zakon •Brzina svjetlosti •Njutnova teorija boja •Newtonovi zakoni kretanja •Newtonov zakon gravitacije •Huygensov princip •Zakon održanja mase •Kulonov zakon •Valna teorija svetla •Atomska teorija •Ampèreov zakon •Ohmov zakon •Faradayev zakon indukcije •Gaussov zakon •Zakon očuvanja energije •Dopplerov efekat •Drugi zakon termodinamike •Foucaultovo klatno •Maxwellove jednadžbe •Michelson–Morleyjev eksperiment •Elektromagnetsko zračenje
Moderna	Lorentzove transformacije •Kvant •Fotoelektrični efekt •Brownovo kretanje •X-zrake •Elektron •Specijalna relativnost (ekvivalentnost mase i energije) •Foton •Atomsko jezgro •Bohrov model atoma •Opšta relativnost •Valovi tvari •Širenje svemira •Šredingerova jednačina •Načelo neodređenosti •Neutron •Nuklearna fisija ifuzija •Pulsar •Kvark •Standardni model čestica •Efekt staklenika •Kozmičko pozadinsko zračenje •Higgsov bozon •Gravitacijski valovi

Tales •Empedokle •Demokrit •Aristotel •Aristarh •Arhimed •Eratosten •Filopon •Al Haitam •Oresme •Kopernik •Tycho Brahe •Kepler •Galilei •Torricelli •Boyle •Hooke •Huygens •Newton •Franklin •Lomonosov •Coulomb •Laplace •Ørsted •Ohm •Faraday •Doppler •Foucault •Maxwell •Thomson •Röntgen •Planck •Einstein •Bohr •Schrödinger •Heisenberg •De Broglie •Rutherford •Fermi •Higgs

Izvor:https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Opšta_teorija_relativnosti&oldid=42423518

Relativnost

Sakrivena kategorija:

Webarchive template wayback links

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp