Рассмотрим преобразования Лоренца для двух инерциальных систем отсчёта S и S’. Координаты некоторого события в этих системах соответственно имеют вид: (t, x, y, z) и (t’, x’, y’, z’). При произвольном направлении скорости систем отсчёта векторный вид уравнения будет таким: Где – фактор Лоренца, r и r’ – радиус-вектор события относительно обеих систем. Сориентировав координатные […]

Специальная теория относительности, в отличие от классической механики, предполагает не только однородность пространства и времени, но и изотропное состояние самого пространства. Именно однородность и изотропность пространства в сочетании с однородностью времени и делает систему отсчёта инерциальной. Постулаты: Все системы координаты, которые движутся прямолинейно и равномерно друг относительно друга подчиняются одним законам природы. Из этого следует […]

Как и любая другая физическая теория Специальная теория относительности может быть представлена в виде ряда понятий и постулатов. Начнём с основных понятий СТО: Система отсчёта – материальное тело, которое принимают за начало выбранной системы. Именно с его помощью определяют относительное расположение объектов и способ измерения времени. Без параметра времени это система координат, а с ним […]

Это теория, которая описывает параметры физического тела при скоростях, ниже скорости света и близких к ней, в частности движение, законы механики и пространственно-временные отношения. Она описывает геометрию четырёхмерного пространства-времени основываясь на плоском пространстве Минсковского. Обобщив специальную теория относительности для гравитационных полей можно получить ОТО. Классическая механика, в отличии от СТО, не предполагает зависимости пространственных и […]

Причинность В результате решения уравнений Эйнштейна могут возникать так называемые замкнутые времениподобные линии. Фактически они описывают приход времениподобной линии в то же самое время, если она возвращается в ту же точку, откуда начала движение. И это, несмотря на то, что для наблюдателя прошедшее время, за которое была описана петля, не равно нулю. Таким образом и […]

Общая теория относительности была создана, как гравитационная теория, однако в скором времени удалось выяснить возможность её применения и в космических масштабах. А способность моделирования целой Вселенной привела к возникновению физической космологии. Космологическим решением уравнений Эйнштейна является вселенная Фридмана – это однородная изотропная в общем случае нестационарная Вселенная с веществом. Она обладает таким свойством, как постоянная […]

Эффекты, возникающие из-за ускорения систем отсчёта: Гравитационное замедление времени – чем ближе к гравитационному телу находятся часы, тем медленнее они идут. Подтверждается экспериментом Хафеле – Китинга. Гравитационное красное смещение света – при распространении света из гравитационной ямы наружу происходит смещение линии спектра в сторону красного. Подтверждается экспериментом Паунда и Ребки. Эффект Шапиро – возле гравитационного […]

Искривлённое пространство-время предполагает невозможность применения инерциальных систем отсчёта, что становится серьёзной проблемой ОТО. Непосредственное измерение физическими приборами возможно лишь после введения системы пространственных координат. Для этого необходимо, например, измерить метрику, связность и кривизну вблизи мировой линии наблюдения. С этой целью потребуется посылать и принимать отражённые световые сигналы. Есть вариант с заданием геометрических характеристик пространства-времени. Решить […]

Свойства материи, которая присутствует в искривлённом пространстве-времени, связываются с его кривизной с помощью уравнений Эйнштейна. Они выглядят довольно просто, в сравнении с другими представителями подобных мыслимых уравнений: Здесь   — тензор Риччи, который получают из тензора кривизны пространства-времени , сворачивая его по паре индексов R – скалярная кривизна, которая представляет собой тензор Риччи сворачивающийся с дважды […]

Их ничуть не меньше чем основных. Сюда входят такие принципы, как: Принцип общей ковариантности – согласно которому математические уравнения, относящиеся к описанию законов природы должны быть ковариантными относительно любых преобразований координат, то есть оставаться верными вне зависимости от совершаемых преобразований. Однако позже выяснилось, что ковариантный вид можно придать любой физической теории, поэтому практического значения данный […]