Bendroji reliatyvumo teorija

Bendroji reliatyvumo teorija – Alberto Einšteino sukurta erdvės, laiko ir gravitacijos teorija, kuri parodo, kad gravitacinis laukas yra susijęs su erdvėlaikio kreivumu, o masė ir energija yra erdvėlaikio kreivumo priežastys.

Bendroji reliatyvumo teorija aprašyta 1915 metais, praėjus 10 metų po specialiosios teorijos aprašymo. Ji sujungia erdvę ir laiką į vieną keturmatį erdvėlaikį, kuris yra masyvių objektų iškreipiamas, taigi šiuo iškreipimu paaiškinama gravitacija. Bendroji reliatyvumo teorija taip pat paaiškino Merkurijaus orbitos nukrypimą nuo apskaičiuotos jo orbitos.

Pagal šią teoriją laikas gravitaciniame lauke eina lėčiau negu už jo ribų. Kuo stipresnis gravitacinis laukas, tuo poveikis stipresnis. Bendroji reliatyvumo teorija grindžiama ekvivalentumo principu: traukos negalima atskirti nuo pagreičio, taigi itin dideliu pagreičiu judančiuose kūnuose stebimas toks pat poveikis.

Einšteino lauko lygčių matematinė forma

Bendroji reliatyvumo teorija aprašoma 10 diferencialinių lygčių, kurios surašytos į tenzorinį pavidalą.

$R_{ab}-{1 \over 2}R\,g_{ab}={8\pi G \over c^{4}}T_{ab}.$

Kairėje lygties pusėje surašyti tenzoriai g_ab, R_ab ir skaliaras R, kurie nusako erdvės kreivumą. Dešinėje lygties pusėje yra energijos - impulso tenzorius T_ab, nusakantis masės ir energijos pasiskirstymą. g_ab yra vadinamas metrikos tenzoriumi arba metrika, o R_ab gali būti išreikštas per metriką. Kartais Einšteino lauko lygtis užrašoma panaudojant Einšteino tenzorių G_ab

$G_{ab}=R_{ab}-{1 \over 2}Rg_{ab}$

Gravitacinės bangos

Bendroji reliatyvumo teorija numatė gravitacinių bangų egzistavimą. Šiuo metu jų intensyviai ieškoma. Kol kas dar turimų prietaisų tikslumas per mažas, bet po kelerių metų tikimasi padidinti gravitacinės observatorijos LIGO tikslumą. Bus pradėtas Advanced LIGO projektas. Šiuo metu galite prisidėti prie gravitacinių bangų paieškos savo kompiuteryje vykdydami projektą Einstein@HOME.