Tér- és időbeli között eltelt események, annak invariancia
Tekintsük két esemény 4-térben: A (t1, x1, y1, z1) és B (t2, x2, y2, z2). Ezek tartoznak azonos tárgy (rakéta indítása a Földet és annak érkezését Mars), de előfordulhat egymástól függetlenül (napkitörés, és villog a Mars). A tér-idő intervallum sAB között ezek az események a mennyiség:
Matematikailag bebizonyosodott, hogy a térben homogén időintervallumban (megtartja értékét), ha tekintetbe vesszük a különböző ISO. Ie: sAB = s`AB = invTochno valamint az abszolút két pont közötti távolság 3-dimenziós térben idő nélkül, az azonos abszolút tartománya 4-dimenziós tér-idő.
Ok-okozati összefüggések
Szerint a speciális relativitáselmélet, Einstein, nincs fizikai tárgy nem utazhat meghaladó sebességgel a fény sebessége vákuumban, általában jelöli, a és c értéke megközelítőleg 300 ezer km / s. Ha valamit a világban képes volt megelőzni egy fénysugár, vezetne a lehetőséget, hogy tartsa egy bizonyos eredményt, előre mikor egy esemény, amely arra szolgált, mint annak az oka. Lehet például, hogy olvassa ezeket a szavakat, mielőtt azok írtak.
A egyenértékűségét tömeg és az energia
A legfontosabb következménye az állomás volt a híres Einstein képlete tömeg-energia ekvivalencia
E = energia mc2.Lyubomu összeg mindig megfelel egy bizonyos mennyiségű tömeg.
Tárgy 2.04. Általános relativitáselmélet
Még a 1687g. osnovopolozh nick-klasszikus fizika, Newton lett beállítva a con az egyetemes tömegvonzás: két pont szervek vonzzák egymást erővel egyenesen arányos a termék a pro-tömegek a szervek, és fordítottan arányos a tér-verseny-távolság közöttük. Alárendelve a kölcsönhatás törvénye minden valós nyayutsya (füstölő-tömeg) az Univerzum távú szervezet, ezért a törvény, és nevezték All-gravitáció törvénye békét. Azonban sem a Newton vagy más fi, nem tudta megmagyarázni a fizika alapján gravitáció versenyt. Megoldhatatlan híd neki ezt a feladatot, Newton által megfogalmazott, a következő mondatot: „Én nem hipotézisek kihúzható-Guy”.
Az egyenértékűség elve a gravitációs mező és tehetetlenségi erők
Az alapja az az érve, Einstein laza véletlen a két tömeg, amely vstre-chayut fizika, megoldása különböző problémák. Egyrészt, a tömeges jellemzi a tulajdonságok inert szigetek szervek képesek ellensúlyozni-hatnak az erők próbálják Xia változtatni az állami szervek. Másrészt oldali, mint már említettük, a tömege határozza meg a gravitációs tulajdonságait szervek, az eljárás pull-ség más szervek. Mielőtt Einstein nem tesz különbséget ezeknek a tömegeknek, hogy véletlen számítva elk magától értetődő. Einstein adta co-torkolat jellegét a törvény, gyakran nevezik az elvet ekv Az egyenértékű tehetetlenségi és gra-gravitációs tömeg.
Még Galileo XVI. fáradt kiderült, hogy az összes szervek szabadon esik a Föld gravitációs tere, eladott elolvad az azonos gyorsulást. Ez azt bizonyítja, a gravitációs onnaya tömege alá szervek. Amikor hirtelen megállt utasokat szállító előrehajolt gyorsuló mozgását ugyanazon közlekedési utasok Jima az ülés. Ugyanakkor valamennyi szerv, amely a szállítási, Nez-lenül súlyuk szerezni ugyanazt a gyorsulás. Ebben az esetben ez nyilvánul meg inert Nye tömeg. A fenti példákat, ahol a kártya-ség megmutatkoznak vagy gra-gravitációs vagy tehetetlenségi-sy súly alapján, valamint az egyenértékűség ezeknek a tömegeknek, Einstein-fúj következőképpen teszi a következtetést, hogy a szokásos, hanem az úgynevezett egyenértékűség elve szabad mozgás -nievpole nehézségi gyorsulás és a mozgás hiányában ez a mező pontosan ugyanazon a helyen, más szóval, a gravitációs hatás és a gyorsuló mozgás egy és ugyanazon a fizikai entitás, a két megnyilvánulása ugyanazon a fizikai folyamat. Ez az állítás a fej az általános relativitáselmélet. Most lássuk, milyen hatások fentiekben megfogalmazott-ment elve equi-vegyértékű. Felszállás közben expressz be- rénium űrhajó űrhajósok éli újra tűz arány. Ez egyenértékű az a tény, hogy az űrhajósok hasonló idéz egy erős gravitációs mező ONN mint a Föld területén. Gyorsuló mozgás vezet azonos következményekkel, mint a gravitációs mező. Másrészt HN, a szabad mozgás a rakéta (motornál) a Föld körül minden szervek a vezetőfülke válik súlytalanná. Az a Bodnya-drop (a fonat-iai hajó), amely a jármű belsejében, lehetetlen a szabad mozgás lichit (gurul, ha a szervezet nem vonatkozik a külső erő) hiányában a gravitációs mező (kis térfogatú a hajó egy nagyon -Hogy fontos feltétele lenne megszüntetni a gravitációs mező). Így az időben, nincs lehetőség, hogy megkülönböztessék az állami-ség a szabad mozgás az állam szabadesés. Szabadesésben és a szabad mozgás - Einstein fenntartja az egyenértékűség elve - egy és ugyanaz!
Tudjuk, hogy a szabad mozgás (a tehetetlenségi nyomatékot-CIÓ) fordul elő, de az egyenes vonalú. De direkt egy egyszerű fogalom a geometria. Így természetesen a bajusz-tanavlivaem kapcsolat a fi-zikoy és geometria. A mi világunkban, tartjuk az ún May-euklideszi geometria, a Coto raja háromdimenziós térben (jobb-bal, fel-le, elől-hátul), csak egy összekötő egyenes vonal két pont-ki, az összeget a háromszög szögeinek mindig 180 fokkal. Egy egyenes vonal, amely a legrövidebb távolság két pont között nem, prevalenciája-nyaetsya fénysugarat (melyben ismét megtalálja a kapcsolatot a fizika és geometria).
De amellett, hogy az euklideszi geometria, vannak más, nem-euklideszi geometria. Per-VYM a nem-euklideszi geometria méterre épült orosz ma témák rektora Kazan Egyetem Lobachevsky H. (1829). Egy jó példa a „nyugalom”, amelyben a nem-euklideszi geometria-dence, lehet békében, hogy vezesse a görbe a labdát felületre. Dimenziós lények ebben a világban a „közvetlen” (legrövidebb) vonal két pont között ponima-Would a nagy kör ív, az összeget a háromszög szögeinek, les zhaschego felületén egy gömb, nem lenne egyenlő 180gra-dusam stb Ezek az ábrázolások a labdát a felületi geometria általánosítható bonyolultabb felületek. De a legfontosabb dolog a mi vita-s, hogy az euklideszi geometria - ez csak egy a WHO-lehetséges geometriák. És mivel a geometria kapcsolódó fizika, ez tehát előfordulhatnak más világok, ahol dei léteznek bonyolultabb fizika-cal törvényeket.
Ismét az első, aki megpróbálta kideríteni, mi geometria van kitéve világunk volt, N. Lobacsevszkij. Pontatlansága mérések nem engedte nai perces helyes választ. Foundations-nek ötlet N. Novgorod (link geometria és a fizika a világ-ok) átalakult elméletét Einstein. Inhomogén homogenitás a gravitációs mező, változó, hogy az egyik pontból a másikba Einstein magyarázta pas paradox cal: a geometria a fizikai világ nem euklideszi, és az egy-egy fizikai tárgy -gra-gravitációs mező-nem-susches tvuet, nincs és nincs erő teher-CIÓ. A mozgalom, amely még mindig hívja a szabadesés, sőt szeretné beállítani jav szabad mozgás a legrövidebb (geodéziai) vonal a nem-euklideszi világban.
Ezen a ponton a mi érvelés-TIONS kell mondani, hogy a továbbiakban bármilyen fizikai-edik folyamat, beleértve annak átlagos szabad mozgást, meg kell adni a-nem csak a térbeli koordinátákat, de VRE-nevét. Ebből a szempontból a világunk nem három és dimenziós, pár. Azonban míg szemben a térbeli koordináták csak akkor változtatható a múltból a jövőbe st. Fizikai kapcsolat a geometria bizonyítja az a tény, hogy nem csak a térbeli világ lehet egy nem-euklideszi, hanem az idő múlásával különböző részein tér lehet időben NYM.
Most állítsa, amely meghatározza a geometria a világon. Ehhez tettünk egy rövid pu teshestvie fizikai fogalmak a tér és az idő-stve. Space, Newton szerint egy „doboz”, vmese-tilische minden létezés, ez sous-függetlenül létezik a szervek és jelenségek a „doboz”. Az idő hossza Áramlási folyamatok (jelenségek-CIÓ), szerte a világban van egy (globális) időben, ő viszont nem függ az egy hónapos eltöltött órát, sem a természet a folyamatokat. Pro-tér és az idő nem kapcsolódnak egymáshoz, nem befolyásolják egymást. Sformu-el egész röviden valami új, ami hozta a problémát Einstein az ő speciális relativitáselmélet távon. Azt találtuk, hogy nem lehet felfedezni a természeti-vat leírják a térbeli-időbeli Saniye jelenség a pillanatban, hogy ez mikor Kar lag fizika vezették be, de az ötlet, hogy a világ négy mérhető-rénium (három térbeli és egy időbeli). Megalakulása óta a speciális relativitáselmélet volt polo-feleségek posztulátum állandóságának a fénysebesség egy homogén, izotróp közeg (azonos-nek minden pontban és minden irányban), maxi-minimalitását (maximum) és vákuum a függetlenségét a mozgási sebességét források beszélt a fény és a megfigyelő, akkor azonnal követi-Dov, hogy különböző pontjain tér idő folyik eltérően (definíció szerint, számszerűen egyenlő a sebesség az eltelt viselő verseny álló rés idő, sem az eltelt ez a dis-állás, ha változik megosztott -being események között a különböző megfigyelők és a szünetekben is kell változhat, de ebben az esetben a fény sebessége vákuumban lehet mindig ugyanazt az értéket). A speciális relativitáselmélet, mint a Newton-tér egy természetes és izotróp, és az idő egyenletesen áramlik a múltból a jövő a második. Ebben az esetben a Ein Stein nem fontolja meg, milyen valójában közel cha-goteyuschih tömeg tulajdonságait a pro-tér (és idő) körülbelül Lada említett a tulajdonságokat. És így, hogy vegye figyelembe a tulajdonságaira gyakorolt hatását a tér és idő gravitáló tömegek, Einstein és kialakítani egy általános relativitáselmélet-ség. Euklidészi geometria, és ennek következtében a tulajdonságait a tér és idő változtatása mellett a hatalmas testek.
Minden a fenti következik az egyenlet-tanulmányt, amely Einstein félig hideg elméletében.
A 1922godu Leningrád matematikus A. Friedman újra varrt az egyenletet, és van egy meglepő eredményt: a belátható jövőben a világ nem maradhat statikus. egyensúly, akkor kell vagy bővíteni vagy szerződés. Minden attól függ, hogy az átlagos sűrűsége az anyag a világegyetemben szigeteken. Jelenleg VRE-megnevezni nem megbízható adatok átlagos sűrűsége számít a világon. A 1929godu AME Rica-i csillagász Hubble felfedezte, hogy a távoli zvez-dy on us „menekülni”, a világ kitágul. Azonban, ha a világ tágul, akkor lehetséges, hogy dis-hány alkalommal-ass kezdődött ez a kiterjesztés, amikor az ügyet skontsen-frissítés viszonylag ma-térfogat törmelék, amikor ott volt egy úgynevezett „Big Bang”. Ezt az elképzelést először kifejeztük RATIO-chestvennik G. Gamow. Egyenletek Ein Stein predska-kötő létezését „gravitációs hullámok”. Mostanáig kísérletek gravitációs tal-lny nem található. A GTR jósoltunk így - Vai neutroncsillagok, amelyek miatt az erős gra-a gravitációs kölcsönhatás atomok már „összenyomódott HN” elektronok „visszahúzott” a mag és, ha a készüléket a pozitív töltésű pro-hangok teszik ki a magok, tette őket semleges részecskék, neutronok (innen a neve a csillag).
További tömörítés a csillag is okozhat, hogy „számolni Lapsoj” -katastroficheskomu méretének csökkentése és a pre-forgás az úgynevezett „fekete lyuk”. Az ilyen on-a cím származik az a tény, hogy az egész „fekete lyuk” pro-tér-idő megszerzett ilyen tulajdonságokat, mint „Cree-görbület”, hogy nincs jel nem hagyhatja ilyen csillag, ez tényleg láthatatlanná válik - „fekete lyuk” az univerzumban. És mégis, a „fekete lyuk”, de találunk annak erőteljesen th hatást gyakorol a mozgását más égitestek.
Empirikus bizonyíték az általános relativitáselmélet:
Nyalábeltérítés a gravitációs mező az általános relativitáselmélet jósolta.
Görbület kell alávetni ray közelében elhaladó a napot. Ez a hatás, mint Einstein, lehet kimutatni helyzetének megfigyelésére csillagok egy napfogyatkozás során. 1919-ben a tudományos expedíció a Royal Society, amelynek célja, hogy tanulmányozza a napfogyatkozás megerősítette a helyességét ezt az állítást. (Planck, Einstein írta: „A sors tett nekem a szívességet, így eléri a mai napig.”)
A frekvencia a fény hatása alatt a gravitációs tér irányába kell eltolni alacsonyabb értékek.
Ennek eredményeként, a hatása a szoláris spektrum vonal felé kell elmozdulnia a piros képest a spektrumokat a megfelelő földi forrásokból.
Valóban, a vörös eltolódás a spektrumok égitestek találtak a 1923-1926 kétéves. A tanulmány a Nap, és 1925-ben a tanulmány a Sirius műhold. Mindez meggyőző bizonyítéka az általános relativitáselmélet.
Gravitációs összeomlás - hidrodinamikus kompressziós asztrofizikai objektumok saját gravitációs erő, ami jelentősen csökkenti a méretét. A fejlesztés a gravitációs összeomlás szükséges nyomóerők vagy hiányzik egyáltalán, vagy legalábbis, nem voltak elegendőek, hogy ellensúlyozza a nehézségi erőre. Gravitációs összeomlás következik be a két szélső szakaszában csillagok fejlődésének. Először is, a születés egy csillag kezdődik gravitációs összeomlása gázfelhő és por, amely csillagok formájában, másrészt néhány csillag a végén ezek alakulása révén a gravitációs összeomlás, mozgó ugyanakkor a végső állapotát neutroncsillag vagy fekete lyuk.
Gravitációs összeomlás - következtében megszűnése a központi régióban a csillag fúziós reakciók, azaz következésképpen veszélyeztetné annak hőt, majd a hidrosztatikus (mechanikai) egyensúlyi ...
Az átlag a csillag az egész egyenlet hidrosztatikus egyensúlyi következő: