Általános relativitáselmélet

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Fizikaportál

Az általános relativitáselmélet a gravitáció Albert Einstein által 1915-ben közzétett elmélete. Az általános relativitáselmélet magja az az állítás, melyből a többi következik, az ekvivalenciaelv, mely a gravitációt és a gyorsulást ugyanannak a dolognak két látásmódjaként írja le. A fenti elvet már 1907-ben megfogalmazta Einstein a következőképpen:

Ezért feltételezzük a gravitációs tér és a vonatkoztatási rendszer megfelelő gyorsulásának egyenértékűségét. Ez a feltevés általánosítja a relativitás elvét arra az esetre, amikor a vonatkoztatási rendszer egyenletesen gyorsul.

Másszóval arra alapozta az elméletét, hogy egyetlen kísérlet sem tud különbséget tenni lokálisan a homogén gravitációs tér és az egyenletes gyorsulás között. Az ekvivalenciaelv jelentése fokozatosan bővült Einstein további írásaiban, később magában foglalta azt az elképzelést, hogy semmilyen fizikai mérés nem képes arra, hogy egy nem gyorsuló vonatkoztatási rendszer mozgásállapotát megállapítsa. Ennek az a következménye, hogy lehetetlen megmérni, tehát gyakorlatilag szükségtelen tárgyalni, az alapvető fizikai állandók, mint az elemi részecskék nyugalmi tömegének vagy elektromos töltésének változásait különböző relatív mozgások esetén. Minden mért változás ezekben az állandókban vagy kísérleti hiba, vagy a relativitási elv hibás vagy hiányos voltának kimutatása.

[szerkesztés] Bevezetés

Az általános relativitáselmélet szerint a gravitáció a következőképpen hat: az anyag meggörbíti a teret, amely visszahat a testek mozgására

Az ekvivalenciaelv magyarázza azt a kísérleti megfigyelést, hogy a tehetetlen és súlyos tömeg egyenértékű. (Erre Eötvös Loránd végzett nagyon pontos méréseket 1890-től.) Ezenfelül az elvből következik, hogy lesznek olyan vonatkoztatási rendszerek, amelynek nem-euklideszi geometriával rendelkeznek: azaz a téridő meggörbül (a tömeg hatására) és a gravitáció csupán ennek a geometriának a következménye. Az elméletnek rengeteg előrejelzése van: a gravitációs vöröseltolódás, a fény meghajlása csillagok mellett, a fekete lyukak, a gravitációs térben az idő lelassul. Valójában az ekvivalenciaelv nem határozza meg egyértelműen a görbült téridő téregyenleteit, van egy paraméter, a kozmológiai állandó, amelynek tetszőleges értéket adhatunk.

Isaac Newton gravitációs törvényei csak kis gravitációnál jó közelítések. Az általános relativitáselmélet első nagy elméleti sikere az volt, hogy megmagyarázta Merkúr perihéliumának a newtoni elmélettől eltérő elfordulását. Sok egyéb mennyiségi előrejelzést is ellenőriztek csillagászati megfigyelésekkel. Jóllehet a megfigyelések túl nehezek ahhoz, hogy a hasonló, de eltérő elméleteket, mint amilyen a Brans-Dicke elmélet és a Rosen bi-metrikus elmélet, kizárják. A PSR J0737–3739 nevű kettős neutroncsillag 2003-as felfedezése, melynek egyik összetevője pulzár és ahol a perihéliumelfordulás 16,88° évente, hozta meg a általános relativitáselmélet eddigi legpontosabb igazolását. [1] [2]

Jelenleg nincs olyan kísérleti eredmény, mely arra utalna, hogy a gravitáció jelentősen különbözne attól, amit az általános relativitáselmélet állít. Ennek ellenére jó okunk van feltételezni, hogy az általános relativitáselmélet nem teljes. Nem foglalja magában ugynis a kvantummechanikát, és emiatt elegendően nagy energiákon az elmélet nem használható. A modern fizika régóta megoldatlan kihívása az a kérdés, hogyan lehet összehozni a kvantummechanikát a relativitáselmélettel, hogy a legkisebb idő és távolságskálán is alkalmazhatóak legyenek.

[szerkesztés] Külső hivatkozások

Rengeteg hivatkozás található az angol és más nyelvű változatokban.

Magyar nyelvű irodalom a relativitáselmélet szócikkben található.

Ez a fizikai témájú lap még csak csonk (azaz erősen hiányos). Segíts te is, hogy igazi szócikk lehessen belőle!