ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป

ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเป็นการสรุปของ ทฤษฎีสัมพัทธภาพจำกัดโดย อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ แต่ก้าวไปไกลกว่านั้น โดยคำนึงถึงความเร่งของร่างกาย ดังนั้น ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปจึงใช้ได้กับการอ้างอิงที่ไม่เฉื่อย กล่าวคือ มีค่า อัตราเร่ง.

กับ สัมพัทธภาพจำกัด, ไอน์สไตน์ พิสูจน์แล้วว่า ปรากฏการณ์ทางกายภาพเกิดขึ้นจาก แบบฟอร์มแตกต่าง สำหรับผู้สังเกตการณ์ที่เคลื่อนไหวด้วย ความเร็วญาติค่าคงที่ และที่ ความเร็วของแสง มันเหมือนกันสำหรับผู้สังเกตการณ์เหล่านี้ทั้งหมด นอกจากนี้ a ความเท่าเทียมกัน ในระหว่าง เวลา และ ช่องว่าง. ในทางปฏิบัติ ทฤษฎีนี้บ่งชี้ว่าเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น พร้อมกัน ให้ผู้สังเกตสามารถ อะซิงโครนัส ไปอีก ตัวอย่างเช่น ระยะเวลาของเหตุการณ์ เช่น การล่มสลายของร่างกาย เมื่อวัดโดยบุคคลบนดาวเคราะห์โลก อาจแตกต่างออกไปหากวัดโดยผู้สังเกตภายนอกที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเทียบได้กับความเร็วของ of เบา.

หลักการเทียบเท่า

THE ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในทางกลับกันจะขึ้นอยู่กับ หลักการให้ความเท่าเทียมกัน หลักการนี้บ่งชี้ว่า ผ่านการทดลองที่ดำเนินการ ท้องถิ่นไม่สามารถบอกได้ว่าความเร่งที่ร่างกายได้รับนั้นเกิดจาก แรงโน้มถ่วง หรือการประยุกต์ใช้ a

ความแข็งแกร่งภายนอก ของธรรมชาติอื่นที่ไม่ใช่แรงโน้มถ่วง เนื่องจากผลของมันจะคล้ายกัน ลองนึกภาพสถานการณ์ต่อไปนี้: บุคคลทำสิ่งของตกอยู่ภายใต้การกระทำของ สนามโน้มถ่วงของโลก (วัตถุนี้จะตกด้วยความเร่งประมาณ 9.8 ม./วินาที²). สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเช่นกันหากวัตถุถูกทิ้งลงในยานอวกาศที่เร่งขึ้นในแนวตั้งที่ 9.8 ม./วินาที² โดยไม่มีอิทธิพลจากสนามโน้มถ่วงใดๆ ดังนั้นจึงไม่สามารถบอกได้ว่าการตกของวัตถุเกิดขึ้นเนื่องจากสนามโน้มถ่วงหรือเนื่องจากความเฉื่อยของวัตถุเอง

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

ใหญ่แห่งหนึ่ง ผลที่ตามมา ของ หลักการให้ความเท่าเทียมกัน คือแม้ว่าขอบเขตของอวกาศจะถูกเร่งโดยการประยุกต์ใช้ a ความแข็งแกร่งถ้า ณ ตำแหน่งนั้นมีสนามโน้มถ่วงที่ยกเลิกความเร่งนี้ ผู้สังเกต this ไม่มันจะเป็น สามารถแยกแยะได้ว่า a กรอบเฉื่อย (ด้วยความเร็วคงที่)

แรงโน้มถ่วงและเรขาคณิตของอวกาศและเวลา

ไอน์สไตน์ไปไกลกว่านั้นและอธิบายผ่านทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ปรากฏการณ์ของแรงโน้มถ่วงเป็น a เปลี่ยน ที่ เรขาคณิตของช่องว่างที่มีความโค้งมนในรูปทรง อันใหญ่พาสต้า พวกมันสามารถบิดเบือนพื้นที่และเวลาได้ ตั้งแต่ เบา มันแพร่กระจายไปทั่วอวกาศโดยโค้ง มันจะใช้เวลาต่างกันสำหรับผู้สังเกตการณ์ที่พบว่าตัวเองอยู่ในบริเวณที่มีความเร่งโน้มถ่วงต่างกัน

ทั้งๆที่ถูกเรียก ทฤษฎีการสังเกตจากการทดลองหลายครั้งได้ยืนยันความถูกต้องของทฤษฎีสัมพัทธภาพแล้ว หนึ่งในการทดลองที่เกิดซ้ำมากที่สุดคือปรากฏการณ์ของ เลนส์แรงโน้มถ่วง: เมื่อแสงแพร่กระจายในบริเวณพื้นที่สูง บิดเบี้ยว โดยฝูงใหญ่ของคุณ เส้นทางéโค้ง. ด้วยวิธีนี้จึงเป็นไปได้ที่ภาพของดวงดาวบางดวง ปรากฏ ซ้ำหรือยังคง เบลอ ในภาพที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์และกล้องโทรทรรศน์วิทยุ การค้นพบปรากฏการณ์นี้ทำให้การแก้ไขภาพเหล่านี้เป็นไปได้ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
โดย Rafael Hellerbrock
จบฟิสิกส์

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

เฮเลอร์บร็อค, ราฟาเอล. "ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/teoria-relatividade-geral.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.