일반 상대성이란 무엇입니까?

일반 상대성 이론은 물질, 에너지, 시간 및 공간이 상호 작용하는 방식을 설명하는 과학적 이론입니다. 그것은 1917 년 Albert Einstein에 의해 그의 특수 상대성 이론에 대한 확장으로 처음 출판되었다. 일반 상대성 이론은 공간과 시간을 하나의 통합 된 4 차원 "시공간"으로 취급합니다. 일반적인 상대성 이론에서 물질은 시공간의 기하학을 변형 시키며, 시공간의 변형은 물질을 움직여 중력으로 본다.

일반 상대성 이론의 기본 가정은 중력으로 인한 힘과 가속으로 인한 힘이 동일하다는 것입니다. 닫힌 상자가 가속 중이면, 상자 내에서 수행 된 실험으로 상자가 중력장 내에 있거나 공간을 통해 가속되고 있는지 알 수 없습니다. 중력 분야의 가속 관찰자와 관찰자에 대해 모든 물리적 법칙이 동일하다는이 원칙은 동등성 원칙으로 알려져 있습니다. 12 자리 이상의 정확도로 실험적으로 테스트되었습니다.

동등성 원칙의 가장 중요한 결과는 공간이 모든 관찰자에게 유클리드가 될 수 없다는 것입니다. 뒤틀린 시트와 같은 곡선 공간에서 일반적인 지오메트리 법칙이 항상 유지되는 것은 아닙니다. 곡선 공간에서 각도가 180도 이상인 삼각형을 만들거나 교차하는 두 개의 평행선을 그릴 수 있습니다. 시공간의 곡률이 0이되면 특수 상대성 이론이 점점 더 정확 해집니다. 시공간이 일정하면 두 이론이 동일 해집니다. 물질 곡선 공간은 아인슈타인 필드 방정식을 사용하여 계산되며, G = T 형식입니다. G는 공간의 곡률을 나타내고 T는 물질의 분포를 나타냅니다.

공간이 구부러지기 때문에 깔때기로 굴려 볼이 직선으로 움직이지 않는 것처럼 상대성 이론의 물체는 항상 직선으로 움직이는 것은 아닙니다. 자유롭게 떨어지는 물체는 항상 지점 A에서 지점 B까지의 최단 경로를 사용합니다. 반드시 직선 일 필요는 없습니다. 그것이 이동하는 선을 측지선이라고합니다. 우리는 직선의 편차가“중력”의 영향으로 간주합니다. 태양이 지구 근처의 시공간을 왜곡하여 타원형 궤도에서 움직이기 때문에 지구는 직선으로 움직이지 않습니다.

중력과 가속력이 완전히 동일하기 때문에, 특수 상대성 이론에서 빠르게 움직이는 물체에 대한 모든 효과는 중력장의 깊은 물체에도 적용됩니다. 중력 원 가까이에있는 물체는 마치 속도가 빨라지는 것처럼 도플러로 변속 된 빛을 방출합니다. 중력에 가까운 물체도 시간이 느려지는 것처럼 보이며 들어오는 빛은 현장에서 구부러집니다. 이로 인해 강한 중력 소스가 렌즈처럼 빛을 구부려 멀리있는 물체에 초점을 맞출 수 있습니다. 이 현상은 종종 깊은 천문학에서 발견되며, 한 은하가 다른 은하의 빛을 구부려 여러 이미지가 나타납니다.