ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ЗАГАЛЬНОЇ ТЕОРІЇ ВІДНОСНОСТІ

У цьому розділі розглядається узагальнення теорії тяжіння Ньютона на основі спеціальної теорії відносності, зроблене А. Ейнштейном. Ця теорія була названа їм загальною теорією відносності (ЗТВ). В ОТО враховується вплив матерії на властивості простору і часу, а ці змінені властивості простору-часу впливають на сам характер фізичних процесів.

Узагальнення теорії тяжіння Ньютона

Між будь-якими видами матерії існує універсальне взаємодія, що виявляється в тяжінні тел .

Потенційна енергія тіла масою т в полі тяжіння дорівнює

де ф - потенціал поля тяжіння.

Якщо величина потенційної енергії U мала в порівнянні з енергією тіла тс ² , т. Е. Якщо (ф / с ² ) «1 і тіло рухається зі швидкістю, набагато меншою швидкості світла (про« с), то ми маємо справу з класичним гравітаційним полем, для якого справедливий закон всесвітнього тяжіння Ньютона.

У нолях тяжіння звичайних небесних тіл ця умова виконується. Так, на поверхні Сонця ф / с ² «4 * КГ ⁶ , а на поверхні зірок білих карликів - близько КГ ³ .

Теорія тяжіння Ньютона передбачає миттєве поширення полів тяжіння, що не узгоджується з принципами спеціальної теорії відносності, заснованої на тому експериментальному факті, що будь-яка взаємодія поширюється зі швидкістю меншою або дорівнює швидкості світла. Тому теорію тяжіння Ньютона можна застосовувати до сильних полях тяжіння, що розганяє частки до швидкості, близької до швидкості світла.

Теорія тяжіння Ньютона непридатна для опису руху частинок поблизу масивних тіл (зокрема, для опису траєкторії руху світла в поле тяжіння). Непридатна теорія тяжіння Ньютона і для опису змінних полів тяжіння, створюваних рухомими тілами.

Узагальнення теорії тяжіння на основі спеціальної теорії відносності було зроблено А. Ейнштейном в 1908-1916 рр. Ця теорія була названа їм загальною теорією відносності (ЗТВ). У цій теорії описуються сильні гравітаційні поля (пор / с ² »1) і рух в них з великими швидкостями (і« с). В ОТО враховується вплив матерії на властивості простору і часу, а ці змінені властивості простору-часу впливають, як уже зазначалося, на сам характер фізичних процесів.