ОТО – кривизна пространства-времени

Гравитационное поле создаёт эффект, приводящий к тому, что два тела, запущенные из близких точек по параллельным траекториям, начнут либо постепенно сближаться, либо удаляться друг от друга. У данного эффекта есть своё название – это девиация геодезических линий.

Аналогичным образом этот эффект работает и в пространстве-времени. Кривизна пространства-времени определяется его метрическим тензором (симметричным тензорным полем с рангом (0,2) на гладком многообразии). Общая теория относительности как раз и отличается от альтернативных гравитационных теорий в основном способом связи между материей и метрическими свойствами пространства-времени.

Из-за того, что в окончательной форме специальной теории относительности пространство-время является не искривлённым – плоским, и в ускоренной и в исходной системах отсчёта, а в общей – оно может быть искривлено любым телом, которое и вызывает гравитационное взаимодействие, принцип эквивалентности гравитационного и инерционного поля самоустраняется. И не смотря на тот факт, что в процессе развития теории он сыграл важную роль, в итоге им пришлось пренебречь.

Сам принцип эквивалентности гравитационного и инерционного поля можно объяснить неотличимостью поведения локальной физической системы в гравитационном поле, от такой же системы, находящейся в ускоренной системе отсчёта, погружённой в плоское пространство-время. Однако ОТО и СТО отличаются кривизной пространства-времени, выражающейся через тензор кривизны, который в специальной теории относительности, разумеется, равен нулю.

Именно это и определяет важность специальной теории относительности, признанной учёным сообществом и лежащей в основе современной физики. Тогда как общая теория относительности в действительности являет собой ничто иное, как одну из теорий гравитации, рассматриваемых в настоящий момент учёными. По ней до сих пор нет единого мнения, однако она сильно опережает аналогичные гравитационные теории благодаря тому, что подтверждается экспериментами и выдержала проверку временем. В связи с этим остальные теории гравитации пока что остаются лишь гипотезами.

Рубрики: | Дата публикации: 27.12.2016

Комментарии и Отзывы