Thuyết tương đối rộng ( General Relativity ) là miêu tả vật chất gianDẫn lựcHỗ trợ lẫn nhau lý luận. Này cơ sở từ Elbert · Einstein với 1915 năm hoàn thành, 1916 năm chính thức phát biểu. Này một lý luận lần đầu đemDẫn lực tràngChờ hiệu thànhThời khôngUốn lượn.[1]
2022 năm 9 nguyệt,Thuyết tương đối rộng trung tâm nguyên lý hoạch nhất chính xác kiểm nghiệm[13].
- Tiếng Trung danh
- Thuyết tương đối rộng
- Ngoại văn danh
- General Relativity
- Đừng danh
- Thuyết tương đối
- Biểu đạt thức
- Gab=8πTab
- Người đề xuất
- Elbert · Einstein
- Đưa ra thời gian
- 1915 năm
- Áp dụng lĩnh vực
- Vật lý học,Thiên thể vật lý học,Vũ trụ học
- Ứng dụng ngành học
- Hiện đại vật lý học
- Luận văn
- 《 Thuyết tương đối rộng cơ sở 》
Mục lục
- 1Khái niệm giới thiệu
- ▪Hắc động
- ▪Dẫn lực thấu giống
- ▪Dẫn lực sóng
- ▪Thời không quan hệ
- ▪Lực vạn vật hấp dẫn
- ▪Nghĩa hẹp thuyết tương đối
- 2Ra đời bối cảnh
- ▪Phát triển quá trình
- ▪Cầu giải tràng phương trình
- ▪Tam đại nghiệm chứng
- 3Cơ bản giả thiết
- 4Nguyên lý
- 5Lý luận nội dung
- ▪Tiên đoán
- ▪Ứng dụng
- 6Thực nghiệm kiểm nghiệm
Thuyết tương đối rộng ởThiên thể vật lý họcTrung có trọng yếu phi thường ứng dụng: Nó trực tiếp suy luận ra nào đó đạiChất giới táo gánh câu lượngHằng tinh sẽ chung kết vì một cái hắc động —— thời không trung nào đó khu vực phát sinh cực độ vặn vẹo thế cho nên liền quang đều không thể dật ra; có thể hình thànhHắc độngHằng tinhNhỏ nhất chất lượng xưng làXương đức kéo tắc tạp cực hạn.
Có chứng cứ cho thấyHằng tinh chất lượng hắc độngCùng vớiSiêu đại chất lượng hắc độngLà nào đó thiên thể ( hồng trụ kính tỷ nhưHoạt động tinh hệ hạchCùngHơi loại tinh thể) phóng ra cao cường độ phóng xạ trực tiếp nguồn gốc. Ánh sáng ở dẫn lực trong sân thiên chiết sẽ hình thànhDẫn lực thấu kínhHiện tượng, cảnh này khiến mọi người có thể quan sát nơi nơi với xa xôi vị trí cùng cái thiên thể nhiều thành tượng.
Thuyết tương đối rộng còn tiên đoánDẫn lực sóngTồn tại ( Einstein với 1918 năm viết luận văn 《 luận dẫn lực sóng 》 ), hiện đã bị trực tiếp quan trắc sở chứng thực. Ngoài ra, Thuyết tương đối rộng vẫn là hiện đạiVũ trụ họcBành trướng vũ trụ mô hìnhLý luận cơ sở.[2]
19 cuối thế kỷ bởi vì Newton cơ học cùng ( Scotland toán học gia )Maxwell( 1831~1879 năm )Điện từ lý luậnXu với hoàn thiện, một ít vật lý học gia cho rằng “Vật lý học phát triển trên thực tế đã kết thúc”, nhưng đương mọi người vận dụngGalileo biến hóaGiải thích quang truyền bá chờ vấn đề khi, phát hiện một loạt bén nhọn mâu thuẫn, đối kinh điển thời không xem sinh ra nghi vấn. Einstein đối mấy vấn đề này, đưa ra vật lý học trung tânThời không xem,Thành lập nhưng cùngVận tốc ánh sángSo sánh với nghĩ cao tốc vận động vật thể quy luật, sáng lập thuyết tương đối.
Nghĩa hẹp thuyết tương đốiNày đây hai điều cơ bản giả thiết hưởng cây luyện vì tiền đề suy luận ra tới:
( 1 )Vận tốc ánh sáng bất biến nguyên lý:Tức ở bất luận cái gìQuán tính hệTrung,Chân khôngTrungVận tốc ánh sángc đều tương đồng, vì 299,792,458m/s, cùng nguồn sáng cập người quan sát vận động trạng huống không quan hệ.
Xối chôn hồ ( 2 )Nghĩa hẹp tương đối tính nguyên lý:Là chỉ vật lý học cơ bản định luật thậm chí quy luật tự nhiên, đối sở hữuQuán tính hệ tham chiếuTới nói đều tương đồng.
Einstein đệ nhị loại tương đối tính lý luận ( 1916 năm ). Nên lý luận cho rằng dẫn lực là từ không gian ——Thời gianUốn lượn bao nhiêu hiệu ứng ( cũng chính là, không chỉ có suy xét không gian trung điểm chi gian, mà là suy xét ở không gian cùng thời gian trung điểm chi gian khoảng cách bao nhiêu ) nhiễu sóng khiến cho, cho nên dẫn lực tràng ảnh hưởng thời gian cùng khoảng cách đo lường.[3]
Thuyết tương đối rộng: Là một loại về lực vạn vật hấp dẫn bản chất lý luận. Einstein đã từng một lần ý đồ đemĐịnh luật vạn vật hấp dẫnNạp vào thuyết tương đối dàn giáo, nhiều lần sau khi thất bại, hắn rốt cuộc nhận thức đến, nghĩa hẹp thuyết tương đối cất chứa trụ chi không được định luật vạn vật hấp dẫn. Vì thế, hắn đemNghĩa hẹp tương đối tính nguyên lýMở rộng đến nghĩa rộng tương đối tính, lại lợi dụng ở bộ phậnQuán tính hệTrung lực vạn vật hấp dẫn cùngQuán tính lựcChờ hiệu nguyên cổ câu triệu lý, thành lập dùng uốn lượn thời khôngHình học RiemannMiêu tả dẫn lực Thuyết tương đối rộng lý luận.
Nghĩa hẹp thuyết tương đối cùng Thuyết tương đối rộng: Nghĩa hẹp thuyết tương đối thời không chủ chúc bối cảnh là bình thẳng tứ duy thời không, mà Thuyết tương đối rộng tắc áp dụng với tùy ý ngụy lê mạn không gian, nó thời không bối cảnh là uốn lượn lê mạn khuyên giấy thời không.
Einstein ở 1905 năm phát biểu một thiên tham thảo ánh sáng ở nghĩa hẹp thuyết tương đối trung, trọng lực cùng tăng tốc độ đối này ảnh hưởng luận văn, Thuyết tương đối rộng sồ hình như vậy bắt đầu hình thành. 1912 năm, Einstein phát biểu mặt khác một thiên luận văn, tham thảo như thế nào đem dẫn lực tràng dùng bao nhiêu ngôn ngữ tới miêu tả. Đến tận đây, Thuyết tương đối rộng vận động học xuất hiện. Tới rồi 1915 năm,Einstein tràng phương trìnhPhát biểu ra tới, toàn bộ Thuyết tương đối rộng động lực học mới rốt cuộc hoàn thành.
1915 năm sau, Thuyết tương đối rộng phát triển nhiều tập trung ở cầu giải tràng phương trình thượng, giải vật lý giải thích cùng với tìm kiếm khả năng thực nghiệm cùng quan trắc cũng chiếm rất lớn một bộ phận. Nhưng tràng phương trình làPhi tuyến tính thiên vi phân phương trình,Rất khó đến ra giải tới, cho nên ở máy tính ứng dụng với khoa học thượng phía trước, chỉ phải tới rồi số ít chính xác giải. Trong đó nổi tiếng nhất có ba cái giải:Sử ngói tây giải,Lôi tư lặc —— nặc tư đặc Rum giải, khắc ngươi giải.[4]
Ở Thuyết tương đối rộng thực nghiệm nghiệm chứng thượng, có danh tam đại nghiệm chứng. Ở sao thuỷ ngày gần đây điểm tiến động trung, mỗi trăm năm 43 giây còn thừa tiến động trường kỳ vô pháp được đến giải thích, bị Thuyết tương đối rộng trọn vẹn mà giải thích rõ ràng. Ánh sáng ở dẫn lực trong sân uốn lượn, Thuyết tương đối rộng tính toán kết quả so Newton lý luận vừa lúc lớn 1 lần, Eddington cùng mang sâm quan trắc đội lợi dụng 1919 năm 5 nguyệt 29 ngàyNhật thực toàn phầnTiến hành quan trắc kết quả, chứng thực Thuyết tương đối rộng là chính xác. Lại chính làDẫn lực hồng di,Dựa theo Thuyết tương đối rộng, ở dẫn lực trong sân đồng hồ muốn biến chậm, bởi vậy từ hằng tinh mặt ngoài bắn tới trên địa cầu tới ánh sáng, này quang phổ tuyến sẽ phát sinh hồng di, này cũng ở rất cao độ chặt chẽ thượng được đến chứng thực. Từ đây, Thuyết tương đối rộng lý luận chính xác tính được đến rộng khắp mà thừa nhận.[5]
Mặt khác, vũ trụ bành trướng cũng sáng tạo ra Thuyết tương đối rộng một khác tràng cao trào. Từ 1922 năm bắt đầu, nghiên cứu giả nhóm liền phát hiện tràng phương trình đoạt được ra giải đáp sẽ là một cái bành trướng trung vũ trụ, mà Einstein ở khi đó tự nhiên cũng không tin vũ trụ không phải yên lặng, cho nên hắn ở đây phương trình trung gia nhập một cáiVũ trụ hằng sốĐại sứ tràng phương trình có thể giải ra một cái ổn định vũ trụ giải. Nhưng là cái này giải có hai vấn đề: Tại lý luận thượng, cái này giải không ổn định, một khi hơi nhiễu liền sẽ bành trướng hoặc co rút lại; mặt khác ở quan trắc thượng, 1929 năm,HubblePhát hiện vũ trụ kỳ thật là ở bành trướng, cái này thực nghiệm kết quả khiến cho Einstein từ bỏ vũ trụ hằng số, cũng tuyên bố đây là ta cả đời sai lầm lớn nhất ( the biggest blunder in my career ).
Nhưng căn cứ gần nhất I hìnhSiêu tân tinhQuan sát, vũ trụ bành trướng đang ở gia tốc. Cho nên vũ trụ hằng số có lần nữa sống lại khả năng tính, vũ trụ trung tồn tạiÁm năng lượngKhả năng phải dùng vũ trụ hằng số tới giải thích.[6]
Đơn giản mà nói, Thuyết tương đối rộng hai cái cơ bản nguyên lý là:
Một,Chờ hiệu nguyên lý:Quán tính lực tràng cùng dẫn lực tràng động lực học hiệu ứng làBộ phậnKhông thể phân biệt[7];
Nhị,Nghĩa rộng tương đối tính nguyên lý:Sở hữu vật lý định luật ở bất luận cái gì hệ tham chiếu trung đều lấy tương đồng hình thức.
Chờ hiệu nguyên lý:Chia làmNhược chờ hiệu nguyên lýCùngCường chờ hiệu nguyên lý,Nhược chờ hiệu nguyên lý cho rằng quán tính lực tràng cùng dẫn lực tràng động lực học hiệu ứng là bộ phận không thể phân biệt. Cường chờ hiệu nguyên lý cho rằng, tắc đem “Động lực học hiệu ứng”Tăng lên tới “Bất luận cái gì vật lý hiệu ứng”. Phải cường điệu,Chờ hiệu nguyên lý chỉ đấu cờ bộ quán tính hệ thành lập,Đối phi bộ phận quán tính hệ chờ hiệu nguyên lý không nhất định thành lập.[7]
Nghĩa rộng tương đối tính nguyên lý:Vật lý định luật hình thức ở hết thảy hệ tham chiếu đều là bất biến. Nên định lý làNghĩa hẹp tương đối tính nguyên lýMở rộng. Ở nghĩa hẹp thuyết tương đối trung, nếu chúng ta nếm thử đi định nghĩa quán tính hệ, sẽ xuất hiện chết tuần hoàn: Giống nhau mà, không chịu ngoại lực vật thể, ở này bảo trì yên lặng hoặcĐều tốc thẳng tắp vận độngTrạng thái bất biến tọa độ hệ là quán tính hệ; nhưng như thế nào phán định vật thể không chịu ngoại lực? Trả lời chỉ có thể là, đương vật thể bảo trì yên lặng hoặc đều tốc thẳng tắp vận động trạng thái bất biến khi, vật thể không chịu ngoại lực. Thực rõ ràng, logic xuất hiện khó có thể tiêu trừ chết tuần hoàn. Này thuyết minh đối với quán tính hệ, mọi người vô pháp cấp ra nghiêm khắc định nghĩa, này không thể không nói là nghĩa hẹp thuyết tương đối nghiêm trọng khuyết điểm. Vì giải quyết vấn đề này, Einstein trực tiếp đem quán tính hệ khái niệm từ thuyết tương đối trung loại bỏ, dùng “Bất luận cái gì hệ tham chiếu” thay thế nguyên lai nghĩa hẹp tương đối tính nguyên lý trung “Quán tính hệ”.[7]
Thuyết tương đối rộng là căn cứ vào nghĩa hẹp thuyết tương đối. Nếu người sau bị chứng minh là sai lầm, toàn bộ lý luận cao ốc đều đem suy sụp.
Vì lý giải Thuyết tương đối rộng, chúng ta cần thiết minh xác chất lượng ở kinh điển cơ học trung là như thế nào định nghĩa. Đầu tiên, làm chúng ta tự hỏi một chút chất lượng ở sinh hoạt hằng ngày trung đại biểu cái gì. “Nó là trọng lượng?” Trên thực tế, chúng ta cho rằng chất lượng là nào đó nhưng ước lượng đồ vật, chính như chúng ta là như thế này độ lượng nó: Chúng ta đem yêu cầu trắc ra này chất lượng vật thể đặt ở một trận thiên bình thượng. Chúng ta làm như vậy là lợi dụng chất lượng cái gì tính chất đâu? Là địa cầu cùng bị trắc vật thể lẫn nhau hấp dẫn sự thật. Loại này chất lượng bị gọi “Dẫn lực chất lượng”(m1:m2=F1:F2). Chúng ta xưng nó vì “Dẫn lực” là bởi vì nó quyết định vũ trụ trung sở hữu ngôi sao cùng hằng tinh vận hành: Địa cầu cùng thái dương gian dẫn lực chất lượng sử dụng địa cầu quay chung quanh người sau làm gần như hình tròn vờn quanh vận động.
Thử ở một cái mặt bằng thượng đẩy ngươi ô tô. Ngươi không thể phủ nhận ngươi ô tô mãnh liệt mà phản kháng ngươi phải cho nó tăng tốc độ. Đây là bởi vì ngươi ô tô có một cái phi thường đại chất lượng. Di động nhẹ vật thể muốn so di động trọng vật thể nhẹ nhàng. Chất lượng cũng có thể dùng một loại khác phương thức định nghĩa: “Nó phản kháng tăng tốc độ”. Loại này chất lượng bị gọi “Quán tính chất lượng”(m=F/a, chú: Này không phải Newton định luật, chỉ là một loại đo lường chất lượng phương pháp ).
Bởi vậy chúng ta đến ra cái này kết luận: Chúng ta có thể dùng hai loại phương pháp độ lượng chất lượng. Hoặc là chúng ta xưng nó trọng lượng ( phi thường đơn giản ), hoặc là chúng ta đo lường nó đối tăng tốc độ chống cự ( sử dụng lực cùng tăng tốc độ so giá trị ).
Dẫn lực chất lượng cùng quán tính chất lượng
Mọi người làm rất nhiều thực nghiệm lấy đo lường cùng vật thể quán tính chất lượng cùng dẫn lực chất lượng. Sở hữu thực nghiệm kết quả đều đến ra cùng kết luận: Quán tính chất lượng tương đương dẫn lực chất lượng ( trên thực tế là có quan hệ trực tiếp, điều chỉnh hệ số sau, liền biến thành "Tương đương", làm như vậy là vì phương tiện tính toán ).
Newton chính mình ý thức được loại này chất lượng cùng cấp tính là từ nào đó hắn lý luận không thể đủ giải thích nguyên nhân khiến cho. Nhưng hắn cho rằng này một kết quả là một loại đơn giản trùng hợp. Cùng này tương phản, Einstein phát hiện loại này cùng cấp tính trung tồn tại một cái thay thế được Newton lý luận thông đạo.
Hằng ngày kinh nghiệm nghiệm chứng này nhất đẳng đồng tính: Hai cái vật thể ( một khinh một trọng ) sẽ lấy tương đồng tốc độ “Rơi xuống”. Nhưng mà trọng vật thể đã chịu địa cầu dẫn lực so nhẹ đại. Như vậy vì cái gì nó sẽ không “Lạc” đến càng mau đâu? Bởi vì nó đối tăng tốc độ chống cự càng cường. Kết luận là, dẫn lực giữa sân vật thể tăng tốc độ cùng với chất lượng không quan hệ. Galileo là cái thứ nhất chú ý tới này hiện tượng người. Quan trọng là ngươi hẳn là minh bạch, dẫn lực giữa sân sở hữu vật thể “Lấy cùng tăng tốc độ rơi xuống” là ( kinh điển cơ học trung ) quán tính chất lượng cùng dẫn lực chất lượng cùng cấp kết quả.
Chú ý một chút “Rơi xuống” cái này thuyết minh. Vật thể “Rơi xuống” là bởi vì địa cầu dẫn lực chất lượng sinh ra địa cầu dẫn lực tràng. Hai cái vật thể ở sở hữu tương đồng dẫn lực trong sân tăng tốc độ tương đồng. Bất luận là ánh trăng vẫn là thái dương, chúng nó lấy tương đồng phần trăm bị gia tốc. Đây là nói chúng nó tốc độ ở mỗi giây nội tăng lượng tương đồng. ( tăng tốc độ là tốc độ mỗi giây gia tăng giá trị )
Dẫn lực chất lượng cùng quán tính chất lượng cùng cấp tính
Einstein vẫn luôn đang tìm kiếm “Dẫn lực chất lượng cùng quán tính chất lượng bằng nhau” giải thích. Vì cái này mục tiêu, hắn làm ra bị gọi “Cùng cấp nguyên lý” đệ tam giả thiết. Nó thuyết minh: Nếu một cái quán tính hệ tương đối với một cái Galileo hệ bị đều đều mà gia tốc, như vậy chúng ta liền có thể thông qua dẫn vào tương đối với nó một cái đều đều dẫn lực tràng mà cho rằng nó ( nên quán tính hệ ) là yên lặng.
Làm chúng ta tới khảo tra một cái quán tính hệ K’, nó có một cái tương đối với Galileo hệ đều đều chuyển động gia tốc. Ở K cùng K’ chung quanh có rất nhiều vật thể. Vật ấy thể tương đối với K là yên lặng. Bởi vậy này đó vật thể tương đối với K’ có một cái tương đồng chuyển động gia tốc. Cái này tăng tốc độ đối sở hữu vật thể đều là tương đồng, hơn nữa cùng K’ tương đối với K tăng tốc độ phương hướng tương phản. Chúng ta nói qua, ở một cái dẫn lực giữa sân sở hữu vật thể tăng tốc độ lớn nhỏ đều là tương đồng, bởi vậy này hiệu quả cùng cấp với K’ là yên lặng hơn nữa tồn tại một cái đều đều dẫn lực tràng.
Bởi vậy nếu chúng ta xác lập cùng cấp nguyên lý, vật thể hai loại chất lượng bằng nhau chỉ là nó một cái đơn giản suy luận. Đây là vì cái gì ( chất lượng ) cùng cấp là duy trì cùng cấp nguyên lý một cái quan trọng luận cứ.
Cái thứ tư nguyên lý
Thông qua giả định K’ yên lặng thảDẫn lực tràngTồn tại, chúng ta đem K’ lý giải vì một cái Galileo hệ, ( như vậy chúng ta liền có thể ) ở trong đó nghiên cứu cơ học quy luật. Bởi vậy Einstein xác lập hắn cái thứ tư nguyên lý.[8]
Chờ hiệu nguyên lý
Einstein đưa ra “Chờ hiệu nguyên lý”, tức dẫn lực cùng quán tính lực là chờ hiệu. Này một nguyên lý thành lập ở dẫn lực chất lượng cùng quán tính chất lượng đồng giá tính thượng. Căn cứ chờ hiệu nguyên lý, Einstein đemNghĩa hẹp tương đối tính nguyên lýMở rộng vì nghĩa rộng tương đối tính nguyên lý, tức vật lý định luật hình thức ở hết thảy hệ tham chiếu đều là bất biến. Vật thể vận động phương trình tức nên hệ tham chiếu trungTrắc dây nối đấtPhương trình. Trắc dây nối đất phương trình cùng vật thể tự thân cố hữu tính chất không quan hệ, chỉ quyết định bởi với thời không cục vực bao nhiêu tính chất. Mà dẫn lực đúng là thời không cục vực bao nhiêu tính chất biểu hiện. Vật chất chất lượng tồn tại sẽ tạo thành thời không uốn lượn, ở uốn lượn thời không trung, vật thể vẫn cứ theo ngắn nhất khoảng cách tiến hành vận động ( tức dọc theo trắc dây nối đất vận động —— ởÂu thị không gianTrung tức là thẳng tắp vận động ), như địa cầu ở thái dương tạo thành uốn lượn thời không trung trắc dây nối đất vận động, thực tế là vòng quanh thái dương chuyển, tạo thành dẫn lực tác dụng hiệu ứng. Chính như ở uốn lượn địa cầu mặt ngoài, nếu lấy thẳng tắp vận động, thực tế là vòng quanh địa cầu mặt ngoài vòng tròn lớn đi.
Bao nhiêu cơ sở
Dẫn lực là thời không cục vực bao nhiêu tính chất biểu hiện. Tuy rằng Thuyết tương đối rộng là Einstein sáng lập, nhưng là nó toán học cơ sở ngọn nguồn có thể ngược dòng đếnÂu thị bao nhiêuCông lý tổng số cái thế kỷ tới nay làm chứng minhEuclidThứ năm định đề ( tức đường thẳng song song vĩnh viễn bảo trì chờ cự ) sở làm nỗ lực, phương diện này nỗ lực ởLa ba thiết phu tư cơ,Boer ước,Cao tưCông tác trung tới đỉnh điểm: Bọn họ chỉ ra Âu thịThứ năm định đềLà không thể dùng trước bốn điều định đề chứng minh.Hình học phi EuclidGiống nhau toán học lý luận là từ cao tư với 1827 năm hoàn thành ( 1828 năm phát biểu ), hắn ở nghiên cứu mặt cong tính chất khi không hề mượn dùng bên ngoài không gian, mà trực tiếp đem mặt cong làm nghiên cứu đối tượng, sáng lập mặt cong “Nội chứa” hình học. 1854 năm, cao tư học sinhLê mạnĐem cao tư nội chứa hình học mở rộng đến cao duy không gian, thành lập khởi tùy ý duy độ uốn lượn không gian hình học cơ sở, được xưng là Hình học Riemann, ở Einstein phát triển ra Thuyết tương đối rộng phía trước, tuyệt đại đa số người cho rằng Hình học phi Euclid là vô pháp ứng dụng đến chân thật thế giới tới.
Ở Thuyết tương đối rộng trung, dẫn lực tác dụng bị “Bao nhiêu hóa” —— tức là nói: Nghĩa hẹp thuyết tương đối mẫn thị không gian bối cảnh hơn nữa lực vạn vật hấp dẫn vật lý tranh cảnh ở Thuyết tương đối rộng trung biến thành lê mạn không gian bối cảnh hạ không chịu lực ( giả thiết không có điện từ chờ hỗ trợ lẫn nhau ) tự do vận động vật lý tranh cảnh, này động lực học phương trình cùng tự thân chất lượng không quan hệ mà trở thành trắc dây nối đất phương trình.
Dẫn lực tràng phương trình là một cái phi thường phức tạp nhị giai thiên vi phân phương trình, có 16 cái tự lượng biến đổi.
Cụ thể hình thức như sau:
Tư thế trung
Cái này phương trình dùng để miêu tảDẫn lực tràngCụ thể tình huống, bởi vì nó là một cái nhị giai phi tuyến tính thiên vi phân phương trình tổ, cho nên rất khó được đến chính xác giải, cái thứ nhất đạt được nên phương trình chính xác giải chính là sử ngói tây, hắn ở cam chịu dẫn lực tràng là trạng thái tĩnh cầu đối xứng dưới tình huống, lợi dụng hàm không biết bao nhiêu độ quy phân lượng biểu ra khắc thị phù và thiên đạo số, đại nhậpChân không tràng phương trình
Mặt trên độ quy trung áp dụng bao nhiêu đơn vị chế (
Lợi dụng kể trênĐộ quyCó thể đến ra dẫn lực đối thời gian ảnh hưởng.
Dựa theo Thuyết tương đối rộng, ở bộ phận quán tính hệ nội, không tồn tại dẫn lực, một duy thời gian cùng không gian ba chiều tạo thành tứ duy bình thảnEuclid không gian;Ở tùy ý hệ tham chiếu nội, tồn tại dẫn lực, dẫn lực khiến cho thời không uốn lượn, cho nên thời không là tứ duy uốn lượn phi Âu lê mạn không gian. Einstein tìm được rồi vật chất phân bố ảnh hưởng thời không bao nhiêu dẫn lực tràng phương trình. Thời gian không gian uốn lượn kết cấu quyết định bởi với vật chất năng lượng mật độ, động lượng mật độ ở thời gian không gian trung phân bố, mà thời gian không gian uốn lượn kết cấu lại trái lại quyết định vật thể vận động quỹ đạo. Ở dẫn lực không cường, thời gian không gian uốn lượn rất nhỏ dưới tình huống, Thuyết tương đối rộng tiên đoán cùngNewton định luật vạn vật hấp dẫnCùngNewton vận động định luậtTiên đoán xu với nhất trí; mà dẫn lực so cường, thời gian không gian uốn lượn trọng đại dưới tình huống, hai người có khác nhau. Thuyết tương đối rộng đưa ra tới nay, tiên đoán sao thuỷ ngày gần đây điểm khác thường tiến động, quang tần dẫn lực hồng di,Ánh sáng dẫn lực thiên chiếtCùng vớiRadar tiếng dội lùi lại,Đều bị thiên văn quan trắc hoặc thực nghiệm sở chứng thực. VềMạch xung song tinhQuan trắc cũng cung cấp có quan hệ Thuyết tương đối rộng tiên đoán tồn tại dẫn lực sóng hữu lực chứng cứ.
Einstein đưa ra cách mạng tính tư tưởng, tức dẫn lực không giống mặt khác chủng loại lực, nó chẳng qua là thời không không phải bình thản này một chuyện thật kết quả, mà trước kia mọi người giả định thời không là bình thản. Giống địa cầu như vậy vật thể đều không phải là bởi vì xưng là dẫn lực lực sử chi dọc theo uốn lượn quỹ đạo vận động, tương phản, nó dọc theo uốn lượn không gian trung nhất tiếp cận với thẳng tắp đường nhỏ đồ vật vận động, thứ này xưng là trắc dây nối đất. Một cây trắc dây nối đất là tới gần hai điểm chi gian ngắn nhất ( hoặc dài nhất ) đường nhỏ. Ở Thuyết tương đối rộng trung, vật thể luôn là dọc theo tứ duy thời không thẳng tắp đi. Cứ việc như thế, ở chúng ta xem ra nó ở không gian ba chiều trung là dọc theo uốn lượn đường nhỏ. ( này chính như cùng xem một trận ở rất nhiều sơn trên mặt đất không phi hành phi cơ. Tuy rằng nó dọc theo 3d thời không thẳng tắp phi, nó ở 2D trên mặt đất bóng dáng lại là dọc theo một cái uốn lượn đường nhỏ. ) Thuyết tương đối rộng một cái khác tiên đoán là, ở giống địa cầu như vậy đại chất lượng vật thể phụ cận, thời gian có vẻ trôi đi đến càng chậm một ít. Đây là bởi vì quang năng lượng cùng nó tần suất ( quang ở mỗi giây nhịp đập số lần ) có một loại quan hệ: Năng lượng càng lớn, tắc tần suất càng cao. Đương quang từ địa cầu dẫn lực tràng hướng lên trên tiến lên, nó mất đi năng lượng, cho nên này tần suất giảm xuống ( này cho thấy hai cái liền nhau đỉnh sóng chi gian thời gian khoảng cách biến đại. ) ở mặt trên người nào đó xem ra, phía dưới phát sinh mỗi một việc đều có vẻ yêu cầu càng dài thời gian. 1962 năm, mọi người lợi dụng một đôi trang bị ở tháp nước trên đỉnh cùng phía dưới phi thường chuẩn xác chung, nghiệm chứng cái này tiên đoán, phát hiện phía dưới kia chỉ càng tiếp cận địa cầu chung đi được tương đối chậm.Newton vận động định luậtSử ở không gian trung tuyệt đối vị trí quan niệm sống thọ và chết tại nhà, mà thuyết tương đối thoát khỏi tuyệt đối thời gian. Suy xét một đôi song sinh tử. Giả định trong đó một cái hài tử đi trên đỉnh núi sinh hoạt, mà một cái khác lưu tại hải mặt bằng, cái thứ nhất đem so cái thứ hai lão đến mau chút. Cái này kêu làmSong sinh tử giả mậu,Nhưng là, chỉ là đối với đầu óc trung vẫn có tuyệt đối thời gian quan niệm người mà nói, đây mới là giả mậu. Ở thuyết tương đối trung cũng không có tuyệt đối thời gian, tương phản, mỗi người đều có chính hắn thời gian suy đoán, này ỷ lại với hắn ở nơi nào cũng như thế nào vận động.
Thuyết tương đối rộng bởi vì nó bị lệnh người kinh ngạc cảm thán mà chứng thực cùng với này lý luận thượng tuyệt đẹp, thực mau được đến mọi người thừa nhận cùng tán thưởng. Nhưng mà bởi vì Newton dẫn lực lý luận đối với tuyệt đại bộ phận dẫn lực hiện tượng đã cũng đủ chính xác, Thuyết tương đối rộng chỉ cung cấp một cái cực tiểu tu chỉnh, mọi người ở thực dụng thượng cũng không cần nó, bởi vậy, Thuyết tương đối rộng thành lập về sau nửa cái thế kỷ, cũng không có đã chịu đầy đủ coi trọng, cũng không có được đến nhanh chóng phát triển. Đến 20 thế kỷ 60 niên đại, tình huống phát sinh biến hóa, phát hiện cường dẫn lực thiên thể (Sao neutron) cùng 3KVũ trụ bối cảnh phóng xạ,Sử Thuyết tương đối rộng nghiên cứu bồng bột phát triển lên. Thuyết tương đối rộng đối với nghiên cứu thiên thể kết cấu cùng diễn biến cùng với vũ trụ kết cấu cùng diễn biến có quan trọng ý nghĩa. Sao neutron hình thành cùng kết cấu, hắc động vật lý cùng hắc động dò xét,Dẫn lực phóng xạLý luận cùng dẫn lực sóng dò xét,Đại nổ mạnh vũ trụ học,Lượng tử dẫn lựcCùng với đại chừng mực thời không Topology kết cấu chờ vấn đề nghiên cứu đang ở thâm nhập, Thuyết tương đối rộng trở thành vật lý nghiên cứu quan trọng lý luận cơ sở.
Sao thuỷ ngày gần đây điểm tiến động
1859 năm, thiên văn học giaLặc uy gia( Le Verrier ) phát hiện sao thuỷ ngày gần đây điểm tiến động quan trắc giá trị, so căn cứ Newton định luật tính toán lý luận giá trị mỗi trăm năm mau 38 giác giây. Hắn phỏng đoán khả năng ở sao thuỷ trong vòng còn có một viên tiểu hành tinh, này viên tiểu hành tinh đối sao thuỷ dẫn lực dẫn tới hai người lệch lạc. Chính là trải qua nhiều năm tìm tòi, trước sau không có tìm được này viên tiểu hành tinh. 1882 năm, nữu khang mỗ ( S.Newcomb )
Trải qua một lần nữa tính toán, đến ra sao thuỷ ngày gần đây điểm dư thừa tiến động giá trị vì mỗi trăm năm 43 giác giây. Hắn đưa ra, có khả năng là sao thuỷ nhân phát raHoàng đạo quangTràn ngập vật chất sử sao thuỷ vận động đã chịu lực cản. Nhưng này lại không thể giải thích vì cái gì mặt khác mấy viên hành tinh cũng có cùng loại dư thừa tiến động. Nữu khang mỗ vì thế hoài nghi dẫn lực hay không phục tùng bình phương phát triển trái ngược định luật. Sau lại còn có người dùng điện từ lý luận tới giải thích sao thuỷ ngày gần đây điểm tiến động thay đổi bất thường, cũng không hoạch thành công.
1915 năm, Einstein căn cứ Thuyết tương đối rộng đem hành tinh vòng ngày vận động xem thành là nó ở thái dương dẫn lực trong sân vận động, bởi vì thái dương chất lượng tạo thành chung quanh không gian phát sinh uốn lượn, sử hành tinh mỗi quay quanh một vòng ngày gần đây điểm tiến động vì:
Trong đó a vì hành tinh quỹ đạo trường nửa trục, c vì vận tốc ánh sáng, lấy cm/s tỏ vẻ, e vì bất công suất, T vì quay quanh chu kỳ. Đối với sao thuỷ, tính toán ra ε=43″/ trăm năm, vừa lúc cùng nữu khang mỗ kết quả tương xứng, nhất cử giải quyết Newton dẫn lực lý luận nhiều năm chưa giải quyết án treo. Kết quả này lúc ấy thành Thuyết tương đối rộng nhất hữu lực một cái chứng cứ. Sao thuỷ là nhất tiếp cận thái dương trong nghề tinh. Ly trung tâm thiên thể càng gần, dẫn lực tràng càng cường, thời không uốn lượn khúc suất lại càng lớn. Hơn nữa sao thuỷ vận động quỹ đạo bất công suất trọng đại, cho nên tiến động tu chỉnh giá trị cũng so mặt khác hành tinh vì đại. Sau lại trắc đến sao Kim, địa cầu cùng tiểu hành tinhY tạp lỗ tưDư thừa tiến động cùng lý luận tính toán cũng đều cơ bản tương xứng.
Ánh sáng ở dẫn lực trong sân uốn lượn
1911 năm Einstein ở 《 dẫn lực điều chỉnh ống kính truyền bá ảnh hưởng 》 một văn trung thảo luận ánh sáng trải qua thái dương phụ cận khi bởi vì thái dương dẫn lực tác dụng sẽ sinh ra uốn lượn. Hắn suy tính ra một góc vì 0.83″, hơn nữa chỉ ra hiện tượng này có thể ở nhật thực toàn phần tiến hành quan trắc. 1914 năm nước Đức thiên văn học gia phất lao đức ( E.F.Freundlich ) dẫn đầu đi Bán Đảo Krym chuẩn bị đối năm đó tám tháng gian nhật thực toàn phần tiến hành quan trắc, chính gặp gỡThế chiến thứ nhấtBùng nổ, quan trắc không thể tiến hành. May mắn như vậy, bởi vì Einstein lúc ấy chỉ suy xét đến đồng giá nguyên lý, tính toán kết quả nhỏ một nửa. 1916 năm Einstein căn cứ hoàn chỉnh Thuyết tương đối rộng đối ánh sáng ở dẫn lực trong sân uốn lượn một lần nữa làm tính toán. Hắn không chỉ có suy xét đến thái dương dẫn lực tác dụng, còn suy xét đến thái dương chất lượng dẫn tới không gian bao nhiêu biến hình, ánh sáng một góc vì: α=1″.75R0/r, trong đó R0 vì thái dương bán kính, r vì ánh sáng đến thái dương trung tâm khoảng cách.
1919 năm nhật thực toàn phần trong lúc,Hội Khoa học Hoàng gia AnhCùngAnh quốc hoàng gia thiên văn học sẽPhái ra từEddington( A.S.Eddington ) đám người suất lĩnh hai chi quan trắc đội phân phó Tây Phi Guinea loan phổ lâm tây so đảo ( Principe ) cùng Brazil tác bố thịt khô nhi ngươi ( Sobral ) lưỡng địa quan trắc. Trải qua tương đối, lưỡng địa quan trắc kết quả phân biệt vì 1″.61±0″.30 cùng 1″.98±0″.12. Đem lúc ấy trắc đến một góc số liệu cùng Einstein lý luận mong muốn tương đối, cơ bản tương xứng. Loại này quan trắc độ chặt chẽ quá thấp, lại còn có sẽ đã chịu mặt khác nhân tố quấy nhiễu. Mọi người vẫn luôn ở tìm nhật thực toàn phần bên ngoài khả năng. 20 thế kỷ 60 niên đại phát triển lênThiên văn học vô tuyếnMang đến hy vọng. DùngKính thiên văn vô tuyếnPhát hiệnLoại tinh bắn nguồn điện.1974 năm cùng 1975 năm đốiLoại tinh thểQuan trắc kết quả, lý luận cùng quan trắc giá trị lệch lạc không vượt qua 1%.
Quang phổ tuyến dẫn lực hồng di
Thuyết tương đối rộng chỉ ra, ở cường dẫn lực giữa sân đồng hồ phải đi đến chậm một chút, bởi vậy từ thật lớn chất lượng tinh thể mặt ngoài phóng ra đến trên địa cầu ánh sáng, sẽ hướng quang phổ hồng đoan di động. Einstein 1911 năm ở 《 dẫn lực điều chỉnh ống kính truyền bá ảnh hưởng 》 một văn trung liền thảo luận vấn đề này. Hắn lấy Φ tỏ vẻ thái dương mặt ngoài cùng địa cầu chi gian dẫn lực thế kém, ν0, ν phân biệt tỏ vẻ ánh sáng ở thái dương mặt ngoài cùng tới địa cầu khi tần suất, đến:
( ν0 -ν ) /ν=-Φ/c2=2×10－6.
Einstein chỉ ra, này một kết quả cùngPháp bố( C.Fabry ) đám người quan trắc tương xứng, mà pháp bố lúc ấy nguyên lai còn tưởng rằng là cái khác nguyên nhân ảnh hưởng.
1925 năm, nước Mỹ Wilson sơn đài thiên văn Adams ( W.S.Adams ) quan trắcSao Thiên langHộ tinhThiên Lang A. Này viên hộ tinh là cái gọi làSao lùn trắng,Này mật độ soBạcĐại 2000 lần. Quan trắc nó phát ra phổ tuyến, được đến tần di cùng Thuyết tương đối rộng mong muốn cơ bản tương xứng.
1958 năm,Mục tư bảo ngươi hiệu ứngĐược đến phát hiện. Dùng cái này hiệu ứng có thể trắc đến độ phân giải cực cao r xạ tuyến cộng hưởng hấp thu. 1959 năm, bàng đức ( R.V.Pound ) cùng lôi bố tạp ( G.Rebka ) đầu tiên đưa ra vận dụng mục tư bảo ngươi hiệu ứng kiểm tra đo lường dẫn lực tần di phương án. Tiếp theo, bọn họ thành công mà tiến hành rồi thực nghiệm, được đến kết quả cùng lý luận giá trị kém ước 5%.
DùngĐồng hồ nguyên tửTrắc dẫn lực tần di cũng có thể được đến thực tốt kết quả. 1971 năm, hải phỉ lặc ( J.C.Hafele ) cùng khải đinh ( R.E.Keating ) dùng mấy đài Xêsi đồng hồ nguyên tử tương đối bất đồng độ cao tính giờ suất, trong đó có một đài đặt mặt đất làm tham khảo chung, mặt khác mấy đài từ hàng không dân dụng cơ mang theo đăng không, ở 1 vạn mét trời cao duyên xích đạo vờn quanh địa cầu phi hành. Thực nghiệm kết quả cùng lý luận mong muốn giá trị ở 10% nội tương xứng. 1980 năm Ngụy tác đặc ( R.F.C.Vessot ) đám người dùngHydro đồng hồ nguyên tửLàm thực nghiệm. Bọn họ đem hydro đồng hồ nguyên tử dùng hỏa tiễn phóng ra đến một vạn km vũ trụ, được đến kết quả cùng lý luận giá trị kém chỉ có ±7×10^-5.
Radar tiếng dội lùi lại
Ánh sáng trải qua đại chất lượng vật thể phụ cận uốn lượn hiện tượng có thể xem thành là một loại chiết xạ, tương đương với vận tốc ánh sáng giảm bớt, bởi vậy từ không gian điểm nào đó phát ra tín hiệu, nếu đi qua thái dương phụ cận, tới địa cầu thời gian đem có điều lùi lại. 1964 năm, hạ Bì La ( I.I.Shapiro ) đầu tiên đưa ra cái này kiến nghị. Hắn tiểu tổ trước sau đối sao thuỷ, sao Kim cùng hoả tinh tiến hành rồi radar thực nghiệm, chứng minh radar tiếng dội xác có lùi lại hiện tượng. Bắt đầu có người dùng nhân tạo thiên thể làm phản xạ bia, thực nghiệm độ chặt chẽ có điều cải thiện. Loại này thực nghiệm đoạt được kết quả cùng Thuyết tương đối rộng lý luận giá trị tương đối, kém ước chừng 1%. Dùng thiên văn học quan trắc kiểm nghiệm Thuyết tương đối rộng thí dụ còn có rất nhiều. Tỷ như: Dẫn lực sóng quan trắc cùngSong tinhQuan trắc, có quan hệ vũ trụ bành trướngHubble định luật,Hắc động phát hiện,Sao neutronPhát hiện, vi ba bối cảnh phóng xạ phát hiện từ từ. Thông qua các loại thực nghiệm kiểm nghiệm, Thuyết tương đối rộng càng ngày càng lệnh người tin phục. Nhưng mà, có một chút hẳn là đặc biệt cường điệu: Chúng ta có thể dùng một cái thực nghiệm phủ định nào đó lý luận, lại không thể dùng hữu hạn số lượng thực nghiệm cuối cùng chứng minh một cái lý luận; một cái chính xác độ cũng không rất cao thực nghiệm có lẽ liền có thể lật đổ nào đó lý luận, lại không cách nào dùng chính xác độ rất cao một loạt thực nghiệm cuối cùng khẳng định một cái lý luận. Đối với Thuyết tương đối rộng phải chăng chính xác, mọi người cần thiết áp dụng phi thường cẩn thận thái độ, nghiêm khắc mà tiểu tâm mà làm ra hợp lý kết luận.
Einstein đệ tứ giả thiết là này đệ nhất giả thiết mở rộng. Nó có thể như vậy thuyết minh: Tự nhiên pháp thì tại sở hữu hệ trung đều là tương đồng.
Không thể phủ nhận, tuyên bố sở hữu hệ trung quy luật tự nhiên đều là tương đồng so xưng chỉ có ở Galileo hệ trung quy luật tự nhiên tương đồng nghe tới càng “Tự nhiên”. Nhưng là chúng ta không biết ( phần ngoài ) hay không tồn tại một cái Galileo hệ.
Nguyên lý này bị gọi “Thuyết tương đối rộng nguyên lý”
Làm chúng ta giả tưởng một cái ở cao chọc trời đại lâu bên trong tự do rơi xuống thang máy, bên trong có một cái kẻ ngu dốt. Người này làm hắn biểu cùng khăn tay đồng thời rơi xuống. Sẽ phát sinh cái gì đâu? Đối với một cái thang máy ngoại lấy địa cầu vì tham chiếu hệ người tới nói, biểu, khăn tay, người cùng thang máy chính lấy hoàn toàn nhất trí tốc độ rơi xuống. ( làm chúng ta ôn tập một chút: Căn cứ cùng cấp tính nguyên lý, dẫn lực giữa sân vật thể vận động không ỷ lại với nó chất lượng. ) cho nên biểu cùng sàn nhà, khăn tay cùng sàn nhà, người cùng biểu, người cùng khăn tay khoảng cách cố định bất biến. Bởi vậy đối với thang máy người mà nói, biểu cùng khăn tay đem ngốc tại hắn vừa rồi ném chúng nó địa phương.
Nếu người này cho hắn đồng hồ hoặc hắn khăn tay một cái riêng tốc độ, chúng nó đem lấy cố định tốc độ duyên thẳng tắp vận động. Thang máy biểu hiện đến giống một cái Galileo hệ. Nhưng mà, này sẽ không vĩnh viễn liên tục đi xuống. Sớm hay muộn thang máy đều sẽ đâm toái, thang máy ngoại người quan sát đem đi tham gia một cái ngoài ý muốn sự cố lễ tang.
Chúng ta tới làm cái thứ hai lý tưởng hóa thí nghiệm: Chúng ta thang máy rời xa bất luận cái gì đại chất lượng vật thể. Tỷ như, đang ở vũ trụ chỗ sâu trong. Chúng ta đại xuẩn trứng từ lần trước sự cố trung chạy trốn. Hắn ở bệnh viện ngây người vài năm sau, quyết định trở về thang máy. Đột nhiên một cái sinh vật bắt đầu kéo động cái này thang máy. Kinh điển cơ học nói cho chúng ta biết: Hằng lực đem sinh ra cố định tăng tốc độ. ( bởi vì một cái vật thể chất lượng tùy tốc độ gia tăng mà tăng đại, cho nên vì sinh ra cố định tăng tốc độ, sở thêm hằng lực cũng cần thiết tùy chất lượng tăng đại mà tăng đại. Đương vật thể tốc độ tiếp cận vận tốc ánh sáng khi, vật thể chất lượng đem xu với vô cùng lớn. ) bởi vậy, thang máy ở Galileo hệ trung tướng có một cái chuyển động gia tốc.
Chúng ta thiên tài đồ ngốc ngốc tại thang máy làm hắn khăn tay cùng đồng hồ rơi xuống. Thang máy ngoại Galileo hệ trung người cho rằng đồng hồ cùng khăn tay sẽ đụng vào trên sàn nhà. Đây là bởi vì sàn nhà nhân này tăng tốc độ mà hướng chúng nó ( khăn tay cùng đồng hồ ) đâm lại đây. Trên thực tế, thang máy ngoại người sẽ phát hiện biểu cùng sàn nhà cùng với khăn tay cùng sàn nhà gian khoảng cách lấy tương đồng tốc độ ở giảm nhỏ. Về phương diện khác, thang máy người sẽ chú ý tới hắn đồng hồ cùng khăn tay có tương đồng tăng tốc độ, hắn sẽ đem này cho là do dẫn lực tràng.
Này hai loại giải thích thoạt nhìn tựa hồ giống nhau: Một bên là một cái chuyển động gia tốc, bên kia là nhất trí vận động cùng dẫn lực tràng.
Làm chúng ta lại làm một cái thực nghiệm tới chứng minh dẫn lực tràng tồn tại. Một tia sáng thông qua cửa sổ bắn ở đối diện trên tường. Chúng ta hai vị người quan sát là như thế này giải thích:
Ở thang máy ngoại người nói cho chúng ta biết: Quang thông qua cửa sổ lấy cố định tốc độ ( đương nhiên! ) duyên một cái thẳng tắp trình độ mà bắn vào thang máy, chiếu vào đối diện trên tường. Nhưng bởi vì thang máy đang ở hướng về phía trước vận động, cho nên ánh sáng chiếu xạ điểm ứng tại đây điểm khúc xạ hơi hạ vị trí thượng.
Thang máy người ta nói: Chúng ta ở vào dẫn lực giữa sân. Bởi vì quang không có chất lượng, nó sẽ không chịu dẫn lực tràng ảnh hưởng, nó sẽ vừa lúc dừng ở điểm khúc xạ đối diện điểm thượng.
Úc! Vấn đề xuất hiện. Hai cái người quan sát ý kiến không nhất trí. Nhưng mà ở thang máy phạm nhân cái sai lầm. Hắn nói quang không có chất lượng, nhưng quang có năng lượng, mà năng lượng có một cái chất lượng ( nhớ kỹ một Jun năng lượng chất lượng là: M=E/C^2 ) bởi vậy quang đem có một cái hướng sàn nhà uốn lượn quỹ đạo, chính tượng phần ngoài người quan sát theo như lời như vậy.
Bởi vì năng lượng chất lượng cực tiểu ( C^2=300, 000, 000×300, 000, 000 ), loại này hiện tượng chỉ có thể ở phi thường cường dẫn lực tràng phụ cận bị quan sát đến. Này đã bị chứng thực: Bởi vì thái dương thật lớn chất lượng, ánh sáng đang tới gần thái dương lúc ấy phát sinh uốn lượn. Cái này thí nghiệm là Einstein lý luận ( Thuyết tương đối rộng ) lần đầu chứng minh thực tế.
Từ sở hữu này đó thực nghiệm trung chúng ta đến ra kết luận: Thông qua dẫn vào một cái dẫn lực tràng chúng ta có thể đem một cái gia tốc hệ coi là Galileo hệ. Đem này nghĩa rộng, chúng ta cho rằng nó đối sở hữu vận động đều áp dụng, bất luận chúng nó là xoay tròn ( lực hướng tâm bị giải thích vì dẫn lực tràng ) vẫn là không đều đều chuyển động gia tốc ( đối không thỏa mãn lê mạn ( Riemann ) điều kiện dẫn lực tràng thông qua toán học phương pháp tăng thêm thay đổi ). Ngươi xem, Thuyết tương đối rộng cùng thực tiễn nơi chốn ăn khớp.
Kể trên ví dụ lấy tự “L'évolution des idées en Physique” Einstein cùng Leopold Infeld.
Einstein chữ thập: Cùng cái thiên thể ở dẫn lực thấu kính hiệu ứng hạ bốn cái thành tượng
Dẫn lực giữa sân ánh sáng thiên chiết hiệu ứng là một loại tân thiên văn hiện tượng nguyên nhân. Đương quan trắc giả cùng xa xôi quan trắc thiên thể chi gian còn tồn tại có một cáiĐại chất lượng thiên thể,Đương quan trắc thiên thể chất lượng cùng tương đối khoảng cách thích hợp khi quan trắc giả sẽ nhìn đến nhiều vặn vẹo thiên thể thành tượng, loại này hiệu ứng bị gọi dẫn lực thấu kính. Chịu hệ thống kết cấu, kích cỡ cùng chất lượng phân bố ảnh hưởng, thành tượng có thể là nhiều, thậm chí có thể hình thành bị gọi Einstein hoàn vòng tròn, hoặc là vòng tròn một bộ phận hình cung. Sớm nhất dẫn lực thấu kính hiệu ứng là ở 1979 năm phát hiện, đã phát hiện vượt qua một trăm dẫn lực thấu kính. Cho dù này đó thành tượng lẫn nhau phi thường tiếp cận thế cho nên vô pháp phân biệt —— loại này tình hình bị gọiHơi dẫn lực thấu kính—— loại này hiệu ứng vẫn cứ nhưng thông qua quan trắc tổng quang cường biến hóa đo lường đến, rất nhiều hơi dẫn lực thấu kính cũng đã bị phát hiện.
Nghệ thuật gia tư tưởng đồ: Laser không gian can thiệp dẫn lực sóng dò xét khí LISA đối mạch xung song tinh quan trắc là gián tiếp chứng thực dẫn lực sóng tồn tại hữu lực chứng cứ ( tham kiến câu trên quỹ đạo suy giảm một tiết ). Đã có tương đương số lượng mặt đất dẫn lực sóng dò xét khí đầu nhập vận hành, nổi tiếng nhất chính là GEO600,LIGO( bao gồm tam giá laser can thiệp dẫn lực sóng dò xét khí ), TAMA300 cùng VIRGO; mà nước Mỹ cùng Châu Âu hợp tác không gian laser can thiệp dò xét khí LISA đang đứng ở khai phá giai đoạn, này đi trước thí nghiệm kế hoạch LISA dò đường giả ( LISAPathfinder ) với 2009 cuối năm phía trước chính thức phóng ra lên không.
Nước Mỹ nhân viên nghiên cứu 2016 năm 2 nguyệt 11 ngày tuyên bố, bọn họ lợi dụng laser can thiệp dẫn lực sóng đài thiên văn ( LIGO ) với 2015 năm 9 nguyệt lần đầu phát hiện dẫn lực sóng. Nghiên cứu nhân viên tuyên bố, đương hai cái hắc động với ước 13 trăm triệu năm trước va chạm, hai cái thật lớn chất lượng kết hợp truyền lại đưa ra nhiễu loạn, với 2015 năm 9 nguyệt 14 ngày đến địa cầu, bị trên địa cầu tinh vi dụng cụ trinh trắc đến. Chứng thực Einstein 100 năm trước sở làm đoán trước.
Đối dẫn lực sóng dò xét đem ở rất lớn trình độ thượng mở rộng căn cứ vào sóng điện từ quan trắc truyền thống quan trắc thiên văn học tầm nhìn, mọi người có thể thông qua phát hiện dẫn lực sóng tín hiệu hiểu biết đến này nguồn phát sóng tin tức. Này đó chưa bao giờ bị chân chính hiểu biết quá tin tức khả năng đến từ chínhHắc động,Sao neutronHoặcSao lùn trắngChờ tỉ mỉ tinh thể, khả năng đến từ chính nào đóSiêu tân tinhBùng nổ, thậm chí khả năng đến từ vũ trụ ra đời cực lúc đầu bạo trướng thời đại nào đó dấu vết, tỷ như giả tưởngVũ trụ huyền.
Căn cứ vào Thuyết tương đối rộng lý luận máy tính bắt chước một viên hằng tinh than súc vì hắc động cũng phóng xuất ra dẫn lực sóng quá trình Thuyết tương đối rộng tiên đoán hắc động tồn tại, tức đương một cái tinh thể cũng đủ tỉ mỉ khi, này dẫn lực khiến cho thời không trung một khối khu vực cực đoan vặn vẹo thế cho nên quang đều không thể dật ra. Ở trước mặt bị quảng vì tiếp thu hằng tinh diễn biến mô hình trung, giống nhau cho rằng đại chất lượng hằng tinh diễn biến cuối cùng giai đoạn tình hình bao gồm 1.4 lần tả hữu thái dương chất lượng hằng tinh diễn biến vì sao neutron, mà mấy lần đến mấy chục lần thái dương chất lượng hằng tinh diễn biến vì hằng tinh chất lượng hắc động. Có mấy trăm vạn lần đến vài tỷ lần thái dương chất lượngSiêu đại chất lượng hắc độngBị cho rằng định luật tính mà tồn tại với mỗi cái tinh hệ trung tâm, giống nhau cho rằng chúng nó tồn tại đối với tinh hệ cập lớn hơn nữa vũ trụ chừng mực kết cấu hình thành có quan trọng tác dụng.
Ở thiên văn học thượngTỉ mỉ tinh thểQuan trọng nhất thuộc tính chi nhất là chúng nó có thể cực có hiệu suất mà đem dẫn lực năng lượng thay đổi vì điện từ phóng xạ. Hằng tinh chất lượng hắc động hoặcSiêu đại chất lượng hắc độngĐốiTinh tế khí thểCùng bụi bặm hút tích quá trình bị cho rằng là nào đó phi thường sáng ngời thiên thể hình thành cơ chế, trứ danh thả đa dạng ví dụ bao gồm tinh hệ chừng mựcHoạt động tinh hệ hạchCùng với hằng tinh chừng mựcHơi loại tinh thể.Ở nào đó riêng trường hợp hạ hút tích quá trình sẽ ở này đó thiên thể trung kích phát thuyết tương đối tính phun lưu, đây là một loại phun ra tốc độ nhưng tiếp cận vận tốc ánh sáng thả phương hướng tính cường năng lượng cao Plasma thúc. Ở đối này đó hiện tượng tiến hành thành lập mô hình trong quá trình Thuyết tương đối rộng đều khởi tới rồi mấu chốt tác dụng, mà thực nghiệm quan trắc cũng vì duy trì hắc động tồn tại cùng với Thuyết tương đối rộng làm ra đủ loại tiên đoán cung cấp hữu lực chứng cứ.
Hắc động cũng là dẫn lực sóng dò xét quan trọng mục tiêu chi nhất: Hắc động song tinh xác nhập quá trình khả năng sẽ phóng xạ ra có thể bị trên địa cầu dò xét khí tiếp thu đến nào đó mạnh nhất dẫn lực sóng tín hiệu, hơn nữa ở song tinh xác nhập trước trù pi tín hiệu có thể bị làm như một loại “Tiêu chuẩn ánh nến”Do đó tới phỏng đoán xác nhập khi khoảng cách, đồng tiến một bước trở thành ở đại chừng mực thượng dò xét vũ trụ bành trướng một loại thủ đoạn. Mà hằng tinh chất lượng hắc động chờ tiểu chất lượng tỉ mỉ tinh thể rơi vàoSiêu đại chất lượng hắc độngNày một quá trình sở phóng xạ dẫn lực sóng có thể trực tiếp cũng hoàn chỉnh mà hoàn nguyên siêu đại chất lượng hắc động chung quanh thời không bao nhiêu tin tức.
Will kim sâm vi ba các hướng khác phái dò xét khí( WMAP ) quay chụp toàn thiên vi ba bối cảnh phóng xạ độ ấm trướng lạc hiện đại vũ trụ mô hình là căn cứ vào có chứa vũ trụ hằng sốEinstein tràng phương trìnhThành lập, vũ trụ hằng số giá trị đối đại chừng mực vũ trụ động lực học có quan trọng ảnh hưởng.
Cái này kinh sửa chữaEinstein tràng phương trìnhCó một cái các hướng đồng tính cũng đều đều giải: Friedman - lặc mai đặc - la bá tốn - Wall khắc độ quy, ở cái này giải cơ sở thượng vật lý học gia thành lập từ 140 trăm triệu năm trước nóng cháyĐại nổ mạnhTrung diễn biến mà đến vũ trụ mô hình. Chỉ cần có thể đem cái này mô hình trung số lượng không nhiều lắm mấy cái tham số ( tỷ như vũ trụ vật chất bình quân mật độ ) thông qua thiên văn quan trắc tăng thêm xác định, mọi người là có thể từ tiến thêm một bước được đến thực nghiệm số liệu kiểm nghiệm cái này mô hình chính xác tính. Cái này mô hình rất nhiều tiên đoán đều là thành công, này bao gồmQuá sơ hạch hợp thànhThời kỳ hình thành nguyên tố hoá học mới bắt đầu phong độ, vũ trụ đại chừng mực kết cấu cùng với lúc đầu vũ trụ độ ấm lưu lại “Hồi âm”: Vũ trụ vi ba bối cảnh phóng xạ.
Một cái vô hạn trạng thái tĩnh mẫn nhưng phu tư cơ vũ trụ Penrose đồỞ cái gọi là bạo trướng mô hình trung, vũ trụ từng ở ra đời cực lúc đầu ( ～10-33 giây ) đã trải qua kịch liệt gia tốc bành trướng quá trình. Cái này ở chỗ hai mươi thế kỷ thập niên 80 đưa ra giả thuyết là bởi vì nào đó lệnh người hoang mang hơn nữa dùng kinh điển vũ trụ học vô pháp giải thích quan trắc kết quả mà đưa ra, tỷ như vũ trụ vi ba bối cảnh phóng xạ độ cao các hướng đồng tính, mà đối vi ba bối cảnh phóng xạ các hướng khác phái quan trắc kết quả là duy trì bạo trướng mô hình chứng cứ chi nhất. Nhưng mà, bạo trướng khả năng phương thức cũng là đa dạng, hiện nay quan trắc còn vô pháp đối này làm ra ước thúc. Một cái lớn hơn nữa đầu đề là về cực lúc đầu vũ trụ vật lý học, này đề cập đến phát sinh ở bạo trướng phía trước, từ kinh điểnVũ trụ học mô hìnhTiên đoánĐại nổ mạnh kỳ điểm.Vấn đề này yêu cầu từ một cái hoàn bịLượng tử dẫn lựcLý luận tới giải đáp, mà cái này lý luận còn không có thành lập ( tham gia bên dưới lượng tử dẫn lực ).
Nhân quả kết cấu cùng toàn cục bao nhiêu
Một cái vô hạn trạng thái tĩnh mẫn nhưng phu tư cơ vũ trụPenrose đồỞ Thuyết tương đối rộng trung không có bất luận cái gì có yên lặng chất lượng vật thể có thể đuổi theo hoặc vượt qua một tia sáng mạch xung, tức là nói phát sinh với điểm nào đó sự kiện A ở quang từ kia một chút truyền bá đến không gian trung tùy ý vị trí X phía trước vô pháp đối âm trí X sinh ra ảnh hưởng. Bởi vậy, một cái thời không trung sở hữu quangThế giới tuyến( linh tính trắc dây nối đất ) bao hàm có quan hệ cái này thời không mấu chốt nhân quả kết cấu tin tức. Miêu tả loại này nhân quả kết cấu chính là Penrose - tạp đặc đồ, tại đây loại đồ trung vô cùng lớn không gian khu vực cùng thời gian khoảng cách thông qua cộng biến hình đổi bị “Co rút lại” ( toán học thượng xưng là khẩn hóa ) ở nhưng bị cất chứa hữu hạn thời không khu vực nội, mà quang thế giới tuyến vẫn cứ cùng ởMẫn nhưng phu tư cơ đồTrung giống nhau dùng đường chéo tỏ vẻ.
Penrose cùng mặt khác nghiên cứu giả chú ý tới nhân quả kết cấu tầm quan trọng, do đó phát triển cái gọi là toàn cục bao nhiêu. Toàn cục bao nhiêu trung nghiên cứu đối tượng không hề làEinstein tràng phương trìnhTừng cái riêng giải ( hoặc nhất tộc giải ), mà là vận dụng một ít đối sở hữu trắc dây nối đất đều thành lập quan hệ, như Raychaudhuri phương trình, cùng với đối vật chất bản tính không những khác phái giả thiết ( thông thường dùng cái gọi là năng lượng điều kiện hình thức tới thuyết minh ) tới suy luận phổ thích tính kết luận.
Tầm nhìn
Ở toàn cục bao nhiêu hạ có thể chứng minh có chút thời không trung tồn tại bị gọi tầm nhìn đường ranh giới, chúng nó đem thời không trung một bộ phận khu vực cách ly lên. Như vậy nổi tiếng nhất ví dụ là hắc động: Đương chất lượng bị áp súc đến không gian trung một khối cũng đủ tiểu nhân khu vực trung sau ( tương quan chiều dài vìSử ngói tây bán kính), không cóQuang tửCó thể từ nội bộ dật ra. Mà bởi vì bất luận cái gì có chất lượng hạt tốc độ đều không thể vượt qua vận tốc ánh sáng, hắc động bên trong vật chất cũng bị phong bế ở tầm nhìn nội. Bất quá, từ tầm nhìn ở ngoài đến tầm nhìn trong vòng thông đạo vẫn như cũ là tồn tại, này cho thấy hắc động tầm nhìn làm một loại đường ranh giới cũng không phải tính chất vật lý cái chắn.
Một cái xoay tròn hắc động có thể tầng, ở từ xoay tròn hắc động rút ra năng lượng trong quá trình sắm vai quan trọng nhân vật lúc đầu hắc động nghiên cứu chủ yếu ỷ lại với cầu đượcEinstein tràng phương trìnhChính xác giải, trứ danh giải bao gồm cầu đối xứngSử ngói tây giải( dùng để miêu tả trạng thái tĩnh hắc động ) cùng phản đối xưng khắc ngươi giải ( dùng để miêu tả xoay tròn định thái hắc động, cũng bởi vậy dẫn vào có thể tầng chờ thú vị thuộc tính ). Rồi sau đó tới nghiên cứu thông qua toàn cục bao nhiêu công bố càng nhiều về hắc động phổ thích tính chất: Nghiên cứu cho thấy trải qua một đoạn tương đương lớn lên thời gian sau hắc động đều dần dần diễn biến vì một loại tương đương đơn giản nhưng dùng mười một cái tham số tới xác định tinh thể, bao gồm năng lượng,Động lượng,Lượng chuyển động của góc,Mỗ nhất thời khắc vị trí cùng sở mang điện tích. Này một tính chất nhưng quy nạp vì hắc động vô mao định lý: “Hắc động không có lông tóc”, tức hắc động không có giống nhân loại bất đồng kiểu tóc như vậy bất đồng đánh dấu. Tỷ như, tinh thể trải quaDẫn lực than súcHình thành hắc động quá trình phi thường phức tạp, nhưng cuối cùng hình thành hắc động thuộc tính lại tương đương đơn giản.
Càng đáng giá nhắc tới chính là hắc động nghiên cứu đã được đến một tổ chế ước hắc động hành vi nói chung định luật, này bị gọi hắc động ( nhiệt ) cơ học, này đó định luật cùngNhiệt lực học định luậtCó rất mạnh tương tự quan hệ. Tỷ như căn cứ hắc động cơ học đệ nhị định luật, một cái hắc động tầm nhìn diện tích vĩnh sẽ không tự phát mà theo thời gian mà giảm bớt, loại này tựa với một cái nhiệt lực học hệ thống entropy; cái này định luật cũng quyết định thông qua kinh điển phương pháp ( tỷ như, Penrose quá trình ) không có khả năng từ một cái xoay tròn trong hắc động vô hạn độ mà rút ra năng lượng. Này đó đều mãnh liệt ám chỉ hắc động cơ học định luật thực tế là nhiệt lực học định luật một cái tử tập, mà hắc động diện tích bề mặt cùng nó entropy có quan hệ trực tiếp. Từ cái này giả thiết có thể tiến thêm một bước tu chỉnh hắc động cơ học định luật. Tỷ như, bởi vì hắc động cơ học đệ nhị định luật làNhiệt lực học đệ nhị định luậtMột bộ phận, tắc cũng biết hắc động diện tích bề mặt cũng có khả năng giảm nhỏ, chỉ cần có nào đó cái khác quá trình tới bảo đảm hệ thống tổng entropy là gia tăng. MàNhiệt lực học đệ tam định luậtCho rằng không tồn tại độ ấm vìĐộ 0 tuyệt đốiVật thể, có thể tiến thêm một bước suy ra hắc động hẳn là cũng tồn tạiBức xạ nhiệt;Nửa kinh điển lý luận tính toán cho thấy chúng nó xác thật tồn tại có bức xạ nhiệt, ở cái này cơ chế trung hắc động mặt ngoài dẫn lực đảm đương PlanckThể chữ đậm nét phóng xạ định luậtTrung độ ấm nhân vật, loại này phóng xạ gọiHawking phóng xạ( tham kiến bên dưới lượng tử lý luận một tiết ).
Thuyết tương đối rộng còn tiên đoán mặt khác loại hình tầm nhìn mô hình: Ở một cái bành trướng vũ trụ trung, người quan sát khả năng sẽ phát hiện quá khứ nào đó khu vực không thể bị quan trắc ( cái gọi là “Hạt tầm nhìn” ), mà tương lai nào đó khu vực không thể bị ảnh hưởng ( sự kiện tầm nhìn ). Cho dù là ở bình thẳngMẫn nhưng phu tư cơ thời khôngTrung, đương người quan sát ở vào một cái gia tốc hệ tham chiếu khi cũng sẽ tồn tại tầm nhìn, này đó tầm nhìn cũng sẽ cùng với có nửa kinh điển lý luận trung áng lỗ phóng xạ.
Kỳ điểm
Thuyết tương đối rộng một cái khác phổ biến rồi lại lệnh người bối rối đặc sắc vấn đề là thời không đường ranh giới ——Kỳ điểmXuất hiện. Thời không có thể thông qua dọc theo loại khi cùng loại quang trắc dây nối đất tới thăm dò, này đó đường nhỏ là quang tử cùng mặt khác sở hữu hạt ởRơi tự doTrung khả năng quỹ đạo, nhưngEinstein tràng phương trìnhNào đó giải có “Thô ráp bên cạnh” —— này bị gọi thời không kỳ điểm, này đó kỳ điểm thượng loại khi hoặc loại quang trắc dây nối đất sẽ đột nhiên bỏ dở, mà đối với này đó kỳ điểm không có định nghĩa tốt thời không bao nhiêu tới miêu tả. Cần nói rõ chính là, “Kỳ điểm” thường thường khả năng cũng không phải một cái “Điểm”: Những cái đó tràng phương trình giải “Thô ráp bên cạnh” ở đã có tọa độ hệ hạ, không chỉ có có thể là một cái “Điểm”, còn có thể lấy mặt khác bao nhiêu hình thức xuất hiện ( tỷ như khắc ngươi hắc động “Kỳ hoàn” chờ ). Giống nhau ý nghĩa thượng kỳ điểm là chỉ khúc suất kỳ điểm, đây là nói ở này đó điểm thượng miêu tảThời không khúc suấtBao nhiêu lượng, tỷ như kỳ trương lượng vì vô cùng lớn ( khúc suất kỳ điểm là tương đối cái gọi là tọa độ kỳ điểm mà nói, tọa độ kỳ điểm bản chất không thuộc về kỳ điểm phạm trù: Có chút độ quy ở nào đó riêng tọa độ hạ sẽ sinh ra vô cùng đại, nhưng bản chất này đó điểm không có kỳ tính, ở mặt khác thích hợp tọa độ hạ là bóng loáng, cũng sẽ không sinh ra vô cùng đại khúc suất trương lượng ). Miêu tả tương lai kỳ điểm ( thế giới tuyến chung kết ) trứ danh ví dụ bao gồm vĩnh viễn trạng thái tĩnhSử ngói tây hắc độngBên trong kỳ điểm, cùng với vĩnh viễn xoay tròn khắc ngươi hắc động bên trong hoàn trạng kỳ điểm. Friedman - lặc mai đặc - la bá tốn - Wall khắc độ quy, cùng với mặt khác miêu tả vũ trụ thời không bao nhiêu đều có quá khứ kỳ điểm ( thế giới tuyến bắt đầu ), này bị gọiĐại nổ mạnh kỳ điểm,Mà có chút còn có tương lai kỳ điểm (Đại đè ép).
Suy xét đến này đó mô hình đều là độ cao đối xứng do đó bị đơn giản hoá, mọi người thực dễ dàng đi suy đoán kỳ điểm xuất hiện hay không chỉ là lý tưởng trạng thái hạ mất tự nhiên sản vật. Nhưng mà trứ danh từ toàn cục bao nhiêu chứng minh kỳ điểm định lý chỉ ra, kỳ điểm là Thuyết tương đối rộng một cái phổ biến đặc sắc kết quả, hơn nữa bất luận cái gì có chất lượng thật thể phát sinh dẫn lực than súc cũng đạt tới một cái riêng giai đoạn sau đều sẽ hình thành kỳ điểm, mà ở một loạtBành trướng vũ trụ mô hìnhTrung cũng giống nhau tồn tại kỳ điểm. Bất quá kỳ điểm định lý nội dung cơ bản không có đề cập đến kỳ điểm tính chất, này đó về xác định kỳ điểm giống nhau kết cấu ( tỷ như cái gọi là BKL giả thuyết ) vấn đề là trước mặt tương quan nghiên cứu chủ yếu đầu đề. Về phương diện khác, bởi vì ở đối với vật lý quy luật phá hư phương diện mà nói, một cái bị bao vây với tầm nhìn bên trong kỳ điểm bị cho rằng muốn hảo quá một cái “Lỏa” kỳ điểm, cho nên vũ trụ giám sát giả thuyết bị đưa ra, nó cho rằng sở hữu tương lai thực tế kỳ điểm ( tức không có tính đối xứng có thực tế tính chất vật thể hình thành kỳ điểm ) đều sẽ bị giấu ở tầm nhìn trong vòng, do đó đối bên ngoài đối người quan sát không thể thấy, tức thiên nhiên căm hậnLỏa kỳ điểm.Cứ việc còn không có thực tế chứng cứ chứng minh điểm này, hiểu rõ giá trị bắt chước kết quả duy trì này một giả thuyết chính xác tính.[10]
Diễn biến phương trình
Mỗi một cáiEinstein tràng phương trìnhGiải đều là một cái vũ trụ, nơi này vũ trụ hàm nghĩa đã bao gồm toàn bộ không gian, cũng bao gồm qua đi cùng tương lai —— chúng nó cũng không chỉ cần là phản ánh nào đó sự vật “Mau chiếu”, mà là sở miêu tả thời không hoàn toàn chân dung. Mỗi một cái giải ở này chuyên chúc riêng vũ trụ trung đều có thể miêu tả tùy ý thời gian cùng tùy ý vị trí thời không bao nhiêu cùng vật chất trạng thái. Xuất phát từ cái này biểu chinh, Einstein lý luận nhìn qua cùng mặt khác đại đa số vật lý lý luận có điều bất đồng: Đại đa số vật lý lý luận đều yêu cầu nói rõ một cái vật lý hệ thống diễn biến phương trình ( tỷ như lượng tử cơ học trungAi luân phí tư riêng lý), như quả một cái vật lý hệ thống tự cấp đúng giờ khắc trạng thái đã biết, này diễn biến phương trình có thể cho phép miêu tả hệ thống ở quá khứ cùng tương lai trạng thái. Einstein lý luận trung dẫn lực tràng cùng mặt khác tràng càng nhiều khác nhau còn ở chỗ người trước là tự thân hỗ trợ lẫn nhau ( là chỉ nó ở không có mặt khác tràng xuất hiện khi vẫn cứ còn thị phi tuyến tính ), hơn nữa không có cố định bối cảnh kết cấu ( ở vũ trụ chừng mực thượng sẽ phát sinh diễn biến ).
Vì càng tốt mà lý giảiEinstein tràng phương trìnhCái này cùng thời gian có quan hệ thiên vi phân phương trình, có thể đem nó viết thành nào đó có thể miêu tả vũ trụ tùy thời gian diễn biến hình thức. Loại này hình thức bị gọi “3+1” phân giải, trong đó thời không bị chia làm không gian ba chiều cùng một duy thời gian. Nổi tiếng nhất hình thức gọi là ADM hình thức, tại đây loại phân giải hạ Thuyết tương đối rộng thời không diễn biến phương trình có tốt đẹp tính chất: Ở thích hợp mới bắt đầu điều kiện cấp định tình hình phía dưới trình có duy nhất giải. Tràng phương trình “3+1” phân giải hình thức là trị số thuyết tương đối nghiên cứu cơ sở.
Toàn cục cùng chuẩn bộ phận lượng
Diễn biến phương trình quan niệm cùng Thuyết tương đối rộng tính vật lý trung một cái khác phương diện chặt chẽ liên hệ: Ở Einstein lý luận trung, một hệ thống tổng chất lượng ( hoặc năng lượng ) cái này nhìn như đơn giản khái niệm vô pháp tìm được một loại phổ biến tính định nghĩa. Này nguyên nhân ở chỗ, dẫn lực tràng trên nguyên tắc cũng không giống mặt khác tràng như vậy có có thể bộ phận hóa năng lượng.
Cứ việc như thế, ý đồ thông qua mặt khác con đường tới định nghĩa một hệ thống tổng chất lượng vẫn là khả năng, ở kinh điển vật lý trung, chất lượng ( hoặc năng lượng ) định nghĩa có thể đến từ thời gian bình di bất biến tính thủ hằng lượng, hoặc là thông qua hệ thống Hami đốn hình thức. Ở Thuyết tương đối rộng trung, từ này hai loại con đường xuất phát có thể phân biệt được đến như sau chất lượng định nghĩa:
* Komar chất lượng: Từ loại khi Killing vector xuất phát thông qua Komar tích phân được đến ở thời gian bình di bất biến tính hạ thủ hằng lượng, biểu hiện vì một cái trạng thái tĩnh thời không tổng năng lượng;
* ADM chất lượng: Ở một cái tiệm gần bình thẳng thời không trung thành lập Thuyết tương đối rộng Hami đốn hình thức, từ giữa định nghĩa hệ thống tổng năng lượng.
Nếu đem một hệ thống tổng chất lượng trung bị dẫn lực sóng mang theo đến vô hạn nơi xa năng lượng trừ bỏ, được đến kết quả gọi là loại quang vô hạn nơi xa Bondi chất lượng. Này đó định nghĩa mà đến chất lượng bị xá ân cùngKhâu thành đồngChính có thể định lý chứng minh là chính trực, mà động lượng cùng lượng chuyển động của góc cũng có toàn cục tương ứng định nghĩa. Ở phương diện này nghiên cứu trung còn có rất nhiều ý đồ thành lập cái gọi là chuẩn bộ phận lượng nếm thử, tỷ như chỉ thông qua một cái cô lập hệ thống nơi hữu hạn không gian khu vực trung bao hàm lượng vật lý tới cấu tạo cái này cô lập hệ thống chất lượng. Loại này nếm thử gửi hy vọng với có thể tìm được một cái càng tốt mà miêu tả cô lập hệ thống lượng hóa phương thức, tỷ như hoàn giả thuyết nào đó càng chính xác hình thức.
Nếu nói Thuyết tương đối rộng là hiện đại vật lý học hai đại cây trụ chi nhất, như vậy lượng tử lý luận làm chúng ta mượn này hiểu biết hạt cơ bản cùng với Vật lý vật chất ngưng tụ cơ sở lý luận chính là hiện đại vật lý một khác cây trụ. Nhưng mà, như thế nào đem lượng tử lý luận trung khái niệm ứng dụng đến Thuyết tương đối rộng dàn giáo trung vẫn cứ là một cái không thể giải quyết vấn đề.[11]
Làm hiện đại vật lý trungHạt vật lý họcCơ sở, thông thường ý nghĩa thượngLượng tử tràng luậnLà thành lập ở bình thẳngMẫn nhưng phu tư cơ thời khôngTrung, này đối với ở vào giống địa cầu như vậy nhược dẫn lực trong sân vi mô hạt miêu tả mà nói là một cái phi thường tốt xấp xỉ. Mà ở nào đó tình hình trung, dẫn lực tràng cường độ đủ để ảnh hưởng đến trong đó lượng tử hóa vật chất nhưng không đủ để yêu cầu dẫn lực tràng bản thân cũng bịLượng tử hóa,Vì thế vật lý học gia phát triển uốn lượn thời không trung lượng tử tràng luận. Này đó lý luận mượn dùng với kinh điển Thuyết tương đối rộng tới miêu tả uốn lượn bối cảnh thời không, cũng định nghĩa nghĩa rộng hóa uốn lượn thời không trung lượng tử tràng lý luận. Thông qua loại này lý luận, có thể chứng minh hắc động cũng ở thông qua thể chữ đậm nét phóng xạ phóng xuất ra hạt, này tức là Hawking phóng xạ, cũng có khả năng thông qua loại này cơ chế dẫn tới hắc động cuối cùng bốc hơi. Như trước văn sở thuật, Steven · William · Hawking phóng xạ ởHắc độngNhiệt lực học nghiên cứu trung khởi tới rồi mấu chốt tác dụng.[12]
Vật chất lượng tử hóa miêu tả cùng thời không bao nhiêu hóa miêu tả chi gian lẫn nhau không có tương dung tính, cùng với Thuyết tương đối rộng trung thời không khúc suất vô cùng lớn ( ý nghĩa này kết cấu trở thành vi mô chừng mực ) kỳ điểm xuất hiện, này đó đều yêu cầu một cái hoàn chỉnhLượng tử dẫn lực lý luậnThành lập. Cái này lý luận yêu cầu có thể đối hắc động bên trong cùng với cực lúc đầu vũ trụ tình hình làm ra nguyên vẹn miêu tả, mà trong đó dẫn lực cùng tương quan thời không bao nhiêu yêu cầu dùng lượng tử hóa ngôn ngữ tới tự thuật. Cứ việc vật lý học gia vì thế làm ra rất nhiều nỗ lực, cũng có bao nhiêu cái có tiềm chất chờ tuyển lý luận đã phát triển lên, nhân loại còn không có có thể được đến một cái xưng được với hoàn chỉnh cũng trước sau như một với bản thân mình lượng tử dẫn lực lý luận.
Một cáiTạp kéo so - khâu lưu hìnhHình chiếu, từLý thuyết dâySở đưa ra khẩn hóa thêm vào duy độ một loại phương pháp lượng tử tràng luận làm hạt vật lý cơ sở đã có thể miêu tả trừ dẫn lực ngoại còn lại ba loại cơ bản hỗ trợ lẫn nhau, nhưng ý đồ đem dẫn lực khái quát đến lượng tử tràng luận dàn giáo trung nếm thử lại gặp được nghiêm trọng vấn đề. Ở năng lực kém khu vực loại này nếm thử lấy được thành công, này kết quả là một cái nhưng bị tiếp thu dẫn lực hữu hiệu ( lượng tử ) tràng lý luận, nhưng ở năng lượng cao khu vực được đến mô hình là phát tán ( không thể trọng chỉnh hóa ).
Vòng lượng tử dẫn lựcTrung một cái đơn giản sự quay tròn internet
Ý đồ khắc phục này đó hạn chế nếm thử tính lý luận chi nhất làHuyền luận,Tại đây loại lượng tử lý luận trung nghiên cứu cơ bản nhất đơn vị không hề là điểm trạng hạt, mà là một duy huyền. Huyền luận có khả năng trở thành có thể miêu tả sở hữu hạt cùng bao gồm dẫn lực ở bên trong cơ bản hỗ trợ lẫn nhauLý thuyết thống nhất lớn,Này đại giới là dẫn tới ở không gian ba chiều cơ sở thượng sinh thành sáu duy thêm vào duy độ chờ khác thường đặc tính. Ở cái gọi là lần thứ hai siêu Lý thuyết dây cách tân trung, mọi người suy đoánSiêu Lý thuyết dây,Cùng với Thuyết tương đối rộng cùng siêu đối xứng thống nhất tức cái gọi làSiêu dẫn lực,Có thể cấu thành một cái phỏng đoán mười một duy mô hình một bộ phận, loại này mô hình gọi là M lý luận, nó bị cho rằng có thể thành lập một cái có duy nhất tính định nghĩa thả trước sau như một với bản thân mìnhLượng tử dẫn lực lý luận.
Mặt khác một loại nếm thử đến từ chính lượng tử lý luận trungChính tắc lượng tử hóaPhương pháp. Ứng dụng Thuyết tương đối rộng sơ giá trị hình thức ( tham kiến câu trên diễn biến phương trình một tiết ), này kết quả là huệ lặc - đến vệ đặc phương trình ( này tác dụng cùng loại vớiSchrodinger phương trình). Tuy rằng cái này phương trình ở giống nhau tình hình hạ định nghĩa cũng không hoàn bị, nhưng ở cái gọi là A Tây đặc tạp lượng biến đổi dẫn vào hạ, từ cái này phương trình có thể được đến một cái rất có tiền đồ mô hình:Vòng lượng tử dẫn lực.Ở cái này lý luận trung không gian là một loại bị gọi sự quay tròn internet võng trạng kết cấu, cũng ở ly tán thời gian trung diễn biến.
Ở dẫn lực cùngVũ trụ họcNghiên cứu trung, Thuyết tương đối rộng đã trở thành một cái độ cao thành công mô hình, đến nay mới thôi đã thông qua mỗi một lần ý nghĩa minh xác quan trắc cùng thực nghiệm kiểm nghiệm. Nhưng mà dù vậy, vẫn cứ có chứng cứ biểu hiện cái này lý luận cũng không phải như vậy hoàn thiện: Đối lượng tử dẫn lực tìm kiếm cùng với thời không kỳ điểm hiện thực tính vấn đề vẫn như cũ còn chờ giải quyết; thực nghiệm quan trắc được đến duy trìÁm vật chấtCùng ám năng lượng tồn tại số liệu kết quả cũng đang âm thầm kêu gọi một loại tân vật lý học thành lập; mà trước đuổi giả hào quan trắc đến khác thường hiệu ứng có lẽ có thể dùng đã biết lý luận tới giải thích, có lẽ tắc thật là một loại tân vật lý học tiến đến báo trước. Bất quá, Thuyết tương đối rộng bên trong vẫn cứ tràn ngập đáng giá thăm dò khả năng tính: Toán học thuyết tương đối học giả đang tìm cầu lý giải kỳ điểm bản tính, cùng vớiEinstein tràng phương trìnhCơ bản thuộc tính; không ngừng đổi mới máy tính đang ở tiến hành hắc động xác nhập chờ càng nhiều trị số bắt chước; Thuyết tương đối rộng cuối cùng một cái tiên đoán ( dẫn lực sóng ) đã bị chứng thực, nhân loại phát hiện dẫn lực sóng, đối vũ trụ nhận thức sẽ tới một cái tân lĩnh vực. Ở Einstein phát biểu hắn lý luận 90 nhiều năm lúc sau, Thuyết tương đối rộng vẫn như cũ là một cái độ cao sinh động nghiên cứu lĩnh vực.
2022 năm 9 nguyệt,Xanh thẳm bờ biển đài thiên văn cùng MICROSCOPE hạng mục đoàn đội đối Thuyết tương đối rộng trung nhược chờ hiệu nguyên lý ( WEP ) tiến hành rồi cho tới nay mới thôi nhất chính xác thí nghiệm. Nghiên cứu phát hiện, thành đôi vật thể tăng tốc độ sai biệt không vượt qua ước chừng 10-15, này bài trừ bất luận cái gì đối nhược chờ hiệu nguyên lý trái với hoặc cùng trước mặt đối Thuyết tương đối rộng ở nên mặt thượng lý giải lệch lạc.[13]
Nghĩa rộngTương đối tính nguyên lýCùng chờ hiệu nguyên lý nghĩa hẹp thuyết tương đối cho rằng, ở bất đồngQuán tính hệ tham chiếuTrung hết thảy vật lý quy luật đều là tương đồng ． Einstein tại đây cơ sở thượng lại về phía trước rảo bước tiến lên một đi nhanh, cho rằng ở bất luận cái gì hệ tham chiếu trung ( bao gồm phi quán tính hệ ) vật lý quy luật đều là tương đồng, đây là nghĩa rộng tương đối tính nguyên lý.
Phía dưới giới thiệu Thuyết tương đối rộng một cái khác cơ bản nguyên lý - chờ hiệu nguyên lý.
Chờ hiệu nguyên lý
Giả thiết phi thuyền vũ trụ là toàn phong bế, du hành vũ trụ viên cùng ngoại giới không có bất luận cái gì liên hệ, như vậy hắn liền không có bất luận cái gì biện pháp tới phán đoán, sử vật thể lấy mỗ một tăng tốc độ rơi xuống lực rốt cuộc là dẫn lực vẫn là quán tính lực. Trên thực tế, không chỉ có là tự do vật rơi thực nghiệm, phi thuyền bên trong bất luận cái gì vật lý quá trình đều không thể nói cho chúng ta biết, phi thuyền rốt cuộc là ở chuyển động gia tốc, vẫn là bỏ neo ở một cái hành tinh mặt ngoài. Nơi này nói tới tình cảnh cùng tấu chương đệ nhất tiết sở thuật Galileo thuyền lớn trung tình cảnh thập phần tương tự. Sự thật này sử chúng ta nghĩ đến: Một cái đều đều dẫn lực tràng cùng một cái làmĐều chuyển động gia tốcHệ tham chiếu đồng giá. Einstein đem nó làm Thuyết tương đối rộng cái thứ hai cơ bản nguyên lý, đây là trứ danh chờ hiệu nguyên lý.
Từ này hai cái cơ bản nguyên lý xuất phát có thể trực tiếp đến ra một ít không tưởng được kết luận. Giả thiết ở dẫn lực có thể xem nhẹ không gian vũ trụ có một con thuyền phi thuyền vũ trụ ở làmĐều gia tốc thẳng tắp vận động,Một tia sáng vuông góc với vận động phương hướng bắn vào chiếc phi thuyền này. Thuyền ngoại yên lặng người quan sát đương nhiên sẽ nhìn đến này thúc chỉ là duyên thẳng tắp truyền bá, nhưng là phi thuyền trung người quan sát lấy phi thuyền vì hệ tham chiếu nhìn đến lại là mặt khác một phen tình cảnh. Vì ký lục chùm tia sáng ở phi thuyền trung kính tích, hắn ở thuyền trung đẳng khoảng cách mà đặt một ít nửa trong suốt bình ( như đồ ), quang có thể xuyên thấu qua này đó bình, đồng thời ở bình thượng lưu lại quang điểm. Bởi vì phi thuyền ở phía trước tiến, quang tới tiếp theo bình vị trí tổng hội so tới thượng mở ra vị trí càng thêm tới gần đuôi thuyền. Nếu phi thuyền làmĐều tốc thẳng tắp vận động,Quang ở bất luận cái gì liền nhau hai bình chi gian phi hành khi, phi thuyền đi tới khoảng cách đều bằng nhau, trên phi thuyền người quan sát nhìn đến quang kính tích vẫn là một cái thẳng tắp ( như đồ trung hư tuyến ), cứ việc thẳng tắp phương hướng cùng thuyền ngoại yên lặng người quan sát nhìn đến thẳng tắp phương hướng không giống nhau. Nếu phi thuyền làm đều gia tốc thẳng tắp vận động, ở quang hướng hữu truyền bá đồng thời, phi thuyền tốc độ cũng đang không ngừng tăng đại, bởi vậy trên thuyền người quan sát ký lục hạ quang kính tích là một cái đường parabol ( như đồ trung thật tuyến ).
Căn cứ chờ hiệu nguyên lý, phi thuyền trung người quan sát cũng hoàn toàn có thể cho rằng phi thuyền không có chuyển động gia tốc, mà là ở đuôi thuyền phương hướng tồn tại một khối thật lớn vật thể, nó dẫn lực tràng ảnh hưởng phi thuyền nội vật lý quá trình. Bởi vậy chúng ta đến ra kết luận: Vật thể dẫn lực có thể sử ánh sáng uốn lượn.
Thông thường vật thể dẫn lực tràng đều quá yếu, 20 thế kỷ sơ chỉ có thể quan trắc đến thái dương dẫn lực tràng khiến cho ánh sáng uốn lượn. Bởi vì thái dương dẫn lực tràng tác dụng, chúng ta có khả năng nhìn đến thái dương mặt sau hằng tinh ( như đồ ). Nhưng là, ngày thường sáng ngời không trung sử chúng ta vô pháp xem tinh, cho nên tốt nhất thời cơ là phát sinh nhật thực toàn phần thời điểm. 1919 năm 5 nguyệt 29 ngày vừa lúc có một lần nhật thực toàn phần, hai chi Anh quốc khảo sát đội phân phó Guinea loan cùng Brazil tiến hành quan trắc, này kết quả hoàn toàn chứng thực Einstein tiên đoán. Đây là Thuyết tương đối rộng sớm nhất nghiệm chứng.
Thời gian khoảng cách cùng dẫn lực tràng có quan hệ dẫn lực tràng tồn tại khiến cho không gian bất đồng vị trí thời gian tiến trình xuất hiện khác biệt. Chúng ta khảo sát một cái chuyển động thật lớn mâm tròn ( như đồ ). Từ trên mặt đất xem, mâm tròn thượng trừ chuyển động trục vị trí ngoại, các điểm đều ở làm chuyển động gia tốc, càng là tới gần bên cạnh, tăng tốc độ càng lớn, phương hướng chỉ hướng bàn tâm. Từ trên mặt đất còn sẽ nhìn đến, càng là tới gần bên cạnh điểm, tốc độ càng lớn. Căn cứ nghĩa hẹp thuyết tương đối, cùng cái quá trình, càng là phát sinh đang tới gần bên cạnh vị trí, cái này quá trình sở liên tục thời gian liền càng dài. Hoặc là nói, tới gần bên cạnh vị trí thời gian tiến trình tương đối thong thả.
Lại lấy mâm tròn bản thân vì hệ tham chiếu nghiên cứu cái này hiện tượng. Mâm tròn thượng người cho rằng, bàn thượng tồn tại một cái dẫn lực tràng, phương hướng từ bàn tâm chỉ hướng bên cạnh. Nếu tới gần bên cạnh vị trí thời gian tiến trình tương đối thong thả, bàn thượng người liền có thể đến ra kết luận: Ở dẫn lực thế so thấp vị trí, thời gian tiến trình tương đối chậm.
Vũ trụ trung có một loại hằng tinh, thể tích rất nhỏ, chất lượng lại không nhỏ, gọi là sao li ti. Sao li ti mặt ngoài dẫn lực rất mạnh, dẫn lực thế so địa cầu mặt ngoài thấp đến nhiều. Sao li ti mặt ngoài thời gian tiến trình tương đối chậm, nơi đó nguyên tử sáng lên tần suất so cùng loại nguyên tử ở trên địa cầu sáng lên tần suất thấp, thoạt nhìn thiên hồng. Cái này hiện tượng gọi là dẫn lực hồng di, đã ở thiên văn quan trắc trung được đến chứng thực. Hiện đại kỹ thuật cũng có thể đủ ở trên địa cầu nghiệm chứng dẫn lực hồng di.
Côn chiều dài cùng dẫn lực tràng có quan hệ vẫn cứ khảo sát chuyển động mâm tròn. Đồng dạng côn, đặt ở bàn thượng bất đồng vị trí, chúng nó tùy vận chuyển động tốc độ liền không giống nhau, căn cứ nghĩa hẹp thuyết tương đối, chúng nó chiều dài cũng liền không giống nhau, càng là tới gần bên cạnh, côn liền càng ngắn. Bàn thượng người cũng quan sát tới rồi loại này khác biệt, bất quá hắn lấy mâm tròn vì hệ tham chiếu, cho rằng bàn là yên lặng, đồng thời hắn còn cho rằng bàn thượng các điểm tồn tại chỉ hướng mâm tròn bên cạnh dẫn lực, bởi vậy hắn đến ra kết luận: Dẫn lực thế càng thấp vị trí, côn chiều dài càng ngắn.
Côn chiều dài cùng dẫn lực tràng phân bố có quan hệ, cái này hiện tượng phản ánh ra như vậy sự thật, đó là với vật chất tồn tại, thực tế không gian cũng không phải đều đều, này cùng chúng ta quá khứ quan niệm có rất lớn khác biệt. Đánh cái cách khác, một khối bố mặt trên ô vuông là chỉnh tề ( như đồ giáp ), nếu dùng tay xuống phía dưới áp, ô vuông liền uốn lượn ( như đồ Ất ). Vật lý học mượn “Uốn lượn” cái này từ, thông thường nói, bởi vì vật chất tồn tại, thực tế không gian là uốn lượn.
Hành tinh duyên hình bầu dục quỹ đạo vòng thái dương vận động, có khi ly thái dương gần chút, có khi xa chút. Thái dương thật lớn chất lượng sử nó chung quanh không gian phát sinh uốn lượn, này kết quả là, hành tinh mỗi quay quanh một vòng nó quỹ đạo trường trục đều so thượng một cái chu kỳ độ lệch một cái góc độ, cái này hiện tượng gọi là hành tinh quỹ đạo tiến động. Lý luận phân tích cho thấy chỉ có sao thuỷ quỹ đạo tiến động tương đối lộ rõ, đạt tới ước mỗi thế kỷ 0.01°. Cái này hiện tượng sớm tại Thuyết tương đối rộng xuất hiện phía trước cũng đã phát hiện, chỉ là vô pháp giải thích, cho nên nó thực tế là Thuyết tương đối rộng sớm nhất bằng chứng.
Thuyết tương đối rộng cùng hình học cuối cùng, chúng ta lại lần nữa trở lại chuyển động mâm tròn. Nghĩa hẹp thuyết tương đối nói cho chúng ta biết, chỉ có dọc theo vận động phương hướng chiều dài phát sinh biến hóa, vuông góc với vận động phương hướng chiều dài sẽ không biến hóa; nếu lấy mâm tròn vì hệ tham chiếu, liền có thể nói, dọc theo dẫn lực phương hướng không gian chừng mực không có biến hóa, chỉ có vuông góc với dẫn lực phương hướng không gian chừng mực đã xảy ra thay đổi. Điểm này có phi thường khắc sâu ý nghĩa, bởi vì lúc này đo lường mâm tròn chu trường cùng đường kính, chúng nó so giá trị liền không hề là 3.141 59…, mà là khác giá trị, hình tam giác góc trong cùng cũng không phải là 180°…… Nói ngắn gọn, bởi vì thực tế không gian là uốn lượn, chúng ta học tập hình học đã không thích hợp.
Hình học phản ánh chính là người đối không gian quan hệ nhận thức. Từ trước tới nay mọi người chỉ là ở tương đối tiểu nhân không gian chừng mực trung tiếp xúc đến tương đối nhược dẫn lực tràng. Dưới loại tình huống này không gian uốn lượn có thể xem nhẹ, tại đây cơ sở thượng nhân loại phát triển Hình học Euclid học, nó phản ánh bình thẳng không gian thực tế. Thuyết tương đối rộng nói cho chúng ta biết thực tế không gian là uốn lượn, bởi vậy miêu tả thực tế không gian hẳn là càng có giống nhau ý nghĩa Hình học phi Euclid. Bất quá, làm Hình học phi Euclid trường hợp đặc biệt, Hình học Euclid học ở nó áp dụng trong phạm vi vẫn là chính xác, còn đem tiếp tục phát huy tác dụng.
1905 năm Einstein phát biểuNghĩa hẹp thuyết tương đốiSau, hắn bắt đầu mắt với như thế nào đem dẫn lực nạp vào nghĩa hẹp thuyết tương đối dàn giáo tự hỏi. Lấy một cái ở vào tự do vật rơi trạng thái người quan sát lý tưởng thực nghiệm vì điểm xuất phát, hắn từ 1907 năm bắt đầu rồi dài đến tám năm đối dẫn lực tương đối tính lý luận thăm dò. Ở trải qua nhiều lần đường vòng cùng sai lầm lúc sau, hắn với 1915 năm 11 nguyệt ở Phổ viện khoa học thượng làm lên tiếng, này nội dung đúng là trứ danhEinstein dẫn lực tràng phương trình.Cái này phương trình miêu tả ở vào thời không trung vật chất là như thế nào ảnh hưởng này chung quanh thời không bao nhiêu, cũng trở thành Einstein Thuyết tương đối rộng trung tâm [1].
Einstein dẫn lực tràng phương trình là một cái nhị giai phi tuyến tính thiên vi phân phương trình tổ, toán học thượng muốn cầu được phương trình giải là một kiện phi thường chuyện khó khăn. Einstein vận dụng rất nhiều xấp xỉ phương pháp, từ dẫn lực tràng phương trình đến ra rất nhiều lúc ban đầu tiên đoán. Bất quá thực mau thiên tài thiên thể vật lý học giaCarl · sử ngói tâyLiền ở 1916 năm được đến dẫn lực tràng phương trình cái thứ nhất phi bình thường chính xác giải ——Sử ngói tây độ quy,Cái này giải là nghiên cứu tinh thể dẫn lực than súc cuối cùng giai đoạn, tứcHắc độngLý luận cơ sở. Ở cùng năm, đem sử ngói tây bao nhiêu mở rộng đến có chứa điện tích chất lượng nghiên cứu công tác cũng bắt đầu tiến hành, này cuối cùng kết quả chính là lôi tư lặc - nặc tư đặc Rum độ quy, này đối ứng chính là mang điện tích trạng thái tĩnh hắc động [2]. 1917 năm Einstein đem Thuyết tương đối rộng lý luận ứng dụng khắp cả vũ trụ, khai sáng thuyết tương đốiVũ trụ họcNghiên cứu lĩnh vực. Suy xét đến cùng lúc vũ trụ học nghiên cứu trung trạng thái tĩnh vũ trụ học thuyết vẫn bị quảng vì tiếp thu, Einstein ở hắn dẫn lực tràng phương trình trung tăng thêm một cái tân hằng số, này bị gọi vũ trụ hằng số hạng, lấy cầu được cùng ngay lúc đó “Quan trắc” tương phù hợp [3]. Nhưng mà tới rồi 1929 năm, Hubble đám người quan trắc cho thấy chúng ta vũ trụ ở vào bành trướng trạng thái, mà tương ứng bành trướng vũ trụ giải sớm tại 1922 năm cũng đã từAlexander · FriedmanTừ hắnFriedman phương trình( đồng dạng từ Einstein tràng phương trình đẩy ra ) được đến, cái nàyBành trướng vũ trụGiải không cần bất luận cái gì phụ gia vũ trụ hằng số hạng. Bỉ mục sưLặc mai đặcỨng dụng này đó giải cấu tạoVũ trụ đại nổ mạnhSớm nhất mô hình, mô hình tiên đoán vũ trụ là từ một cái cực nóng cao thượng mật trạng thái diễn biến tới[4].Einstein sau đó thừa nhận tăng thêm vũ trụ hằng số hạng là hắn trong cuộc đời phạm phải lớn nhất sai lầm [5].
Ở cái kia thời đại, Thuyết tương đối rộng cùng mặt khác vật lý lý luận so sánh với vẫn bảo trì một loại cảm giác thần bí. Bởi vì nó cùng nghĩa hẹp thuyết tương đối tương hòa hợp, cũng có thể giải thích rất nhiều Newton dẫn lực vô pháp giải thích hiện tượng, hiển nhiên nó muốn trội hơn Newton lý luận. Einstein bản nhân ở 1915 năm chứng minh rồi Thuyết tương đối rộng là như thế nào giải thíchSao thuỷQuỹ đạo khác thường ngày gần đây điểm tiến động hiện tượng, quá trình của nó không cần bất luận cái gì phụ gia tham số ( cái gọi là “Có lệ ước số” ) [6]. Một cái khác trứ danh thực nghiệm nghiệm chứng là từArthur · EddingtonTước sĩ suất lĩnh thám hiểm đội ở Châu Phi phổ lâm tây so đảo quan trắc đếnNhật thựcKhi ánh sáng ở thái dương dẫn lực trong sân thiên chiết[7],Này thiên chiết góc độ cùng Thuyết tương đối rộng tiên đoán hoàn toàn tương xứng ( là Newton lý luận tiên đoán thiên chiết giác gấp hai ), phát hiện này theo sau bị toàn cầu báo chí cạnh tương báo đạo, trong lúc nhất thời sử Einstein lý luận thanh danh hiển hách [8]. Nhưng là thẳng đến 1960 năm đến 1975 trong năm, Thuyết tương đối rộng mới chân chính tiến vào lý luận vật lý cùng thiên thể vật lý chủ lưu nghiên cứu tầm nhìn, thời kỳ này bị gọi Thuyết tương đối rộng thời đại hoàng kim. Vật lý học gia dần dần lý giải hắc động khái niệm, cũng có thể thông qua thiên thể vật lý học tính chất từLoại tinh thểTrung phân biệt hắc động [9]. Ở Thái Dương hệ nội có thể tiến hành càng chính xácThuyết tương đối rộng thực nghiệm nghiệm chứngTiến thêm một bước triển lãm Thuyết tương đối rộng phi phàm tiên đoán năng lực [10], màThuyết tương đối vũ trụ họcTiên đoán cũng đồng dạng chịu đựng ở thực nghiệm quan trắc kiểm nghiệm.
