Содержание:

1. Общая теория относительности

   1. Принцип относительности

   2. Принцип относительности Галилея

2. Эквивалентности принцип

2.1.Принцип эквивалентности сил гравитации и инерции 

3. Взаимосвязь пространства-времени и движущейся материи

4. Соответствие ОТО и классической механики

5. Эмпирические доказательства ОТО

5.1. Отклонение световых лучей вблизи Солнца

5.2. Замедление времени в гравитационном поле

5.3 Смещение перигелиев планетных орбит

1. Общая теория относительности

Общая теория относительности (ОТО) — геометрическаятеориятяготения, опубликованнаяАльбертом Эйнштейномв1915—1916годах. В рамках этой теории, являющейся дальнейшим развитиемспециальной теории относительности, постулируется, что гравитационные эффекты обусловлены несиловым взаимодействиемтел иполей, находящихся впространстве-времени, а деформацией самого пространства-времени, которая связана, в частности, с присутствием массы-энергии. Таким образом, в ОТО, как и в другихметрических теориях,гравитацияне является силовым взаимодействием. Общая теорияотносительностиотличается от других метрическихтеорий тяготенияиспользованиемуравнений Эйнштейнадля связикривизныпространства-времени с присутствующей в пространстве материей.

ОТО в настоящее время является самой успешнойгравитационной теорией, хорошо подтверждённой наблюдениями.Многие другиенаблюдения и экспериментыподтвердили значительное количествопредсказаний теории, включаягравитационное замедление времени,гравитационное красное смещение,задержку сигнала в гравитационном полеи, пока лишь косвенно,гравитационное излучение. Кроме того, многочисленные наблюдения интерпретируются как подтверждения одного из самых таинственных и экзотических предсказаний общей теории относительности — существованиячёрных дыр. Несмотря на успех общей теории относительности, в научном сообществе существует дискомфорт, связанный с тем, что её не удаётся переформулировать как классический предел квантовой из-за появления неустранимых математических расходимостей при рассмотрении чёрных дыр и вообщесингулярностипространства-времени. Для решения этой проблемы был предложен рядальтернативных теорий. Современные экспериментальные данные указывают, что любого типа отклонения от ОТО должны быть очень малыми, если они вообще существуют.

Система отсчета в физике — это образ реальной физической лаборатории, снабженной часами и линейками, то есть инструментарием, с помощью которого можно измерять пространственные и временные характеристики тел. Старая физика считала, что если системы отсчета движутся равномерно и прямолинейно относительно друг друга (такое движение называется инерциальным), то пространственные интервалы (расстояние между двумя близлежащими точками) и временные интервалы (длительность между двумя событиями) не меняются.

1. Принцип относительности

Ключевым для аксиоматики специальной теории относительности является принцип относительности, утверждающий равноправиеинерциальных систем отсчёта. Это означает, что все физические процессы в инерциальных системах отсчёта описываются одинаковым образом. Совместно с остальными постулатами принципа относительности достаточно, чтобы получить явный вид пре1образований координат и времени между инерциальными системами отсчета.