Теория относительности

1. Теория относительности.

2. О́бщая тео́рия относи́тельности:

геометрическая теория тяготения,
развивающая специальную теорию
относительности (СТО), опубликованная Альбертом
Эйнштейном в1915—1916 годах
В рамках общей теории относительности, как и в
других метрических теориях, постулируется, что
гравитационные эффекты обусловлены не силовым
взаимодействием тел и полей, находящихся
в пространстве-времени, а деформацией самого́
пространства-времени, которая связана, в частности, с
присутствием массы-энергии. Общая теория
относительности отличается от других
метрических теорий
тяготения использованием уравнений Эйнштейна для
связи кривизны пространства-времени с
присутствующей в нём материей

3. Альберт Эйнштейн (автор общей теории относительности), 1921 год.

4.

ОТО в настоящее время —
самая успешная теория гравитации,
хорошо подтверждённая
наблюдениями и рутинно
используемая Международным
астрономическим союзом[3] и в
инженерных приложениях, таких
каксистемы спутниковой навигации.

5. Основные принципы общей теории относительности:

Необходимость модификации
ньютоновской теории гравитации
Принцип равенства гравитационной и
инертной масс
Принцип движения по геодезическим
линиям
Кривизна пространства-времени
Пространство-время ОТО и сильный
принцип эквивалентности

6. Дополнительные принципы:

Принцип общей ковариантности
Принципы близкодействия и
причинности
Принцип наименьшего действия
Принцип наименьшего действия для
свободной материальной точки
Принцип наименьшего действия для
гравитационного поля и материи
Принцип сохранения энергии

7. Содержание общей теории относительности:

Уравнения Эйнштейна:
Уравнения Эйнштейна связывают между собой свойства
материи, присутствующей в искривлённом пространствевремени, с его кривизной. Они являются простейшими
(наиболее линейными) среди всех мыслимых уравнений
такого рода. Выглядят они следующим образом:

8. Проблема системы отсчёта:

Проблема системы отсчёта возникает в ОТО, так как естественные в других
областях физики инерциальные системы отсчёта в искривлённом
пространстве-времени невозможны. Она включает в себя теоретическое
определение системы отсчёта (например, локально инерциальная
система координат, нормальные координаты, гармонические
координаты) и реализацию её на практике физическими измерительными
приборами. Проблема измерений физическими приборами в том, что
измерены могут быть лишь проекции измеряемых величин на
времениподобное направление, а непосредственное измерение
пространственных проекций осуществимо только после введения системы
пространственных координат, например, путём
измерения метрики, связности и кривизны вблизи мировой
линии наблюдателя посылкой и приёмом отраженных световых сигналов,
или путём задания геометрических характеристик пространства-времени
(по ходу световых лучей, задаваемому геометрией, определяется
положение источника света).

9. Экспериментальные подтверждения ОТО:

Эффекты, связанные с ускорением
систем отсчёта
Гравитационное отклонение света
Чёрные дыры
Орбитальные эффекты
Увлечение инерциальных систем
отсчёта

10.

Рисунок художника:аккреционный диск горячейплазмы,
вращающийся вокруг чёрной дыры.

11.

Спасибо за внимание!