النسبية العامة: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
لا ملخص تعديل
لا ملخص تعديل
سطر 30:
بالنظر إلى شمولية السقوط الحر، لا يوجد تمييز ملحوظ بين الحركة بالقصور الذاتي والحركة تحت تأثير قوة الجاذبية. هذا يشير إلى تعريف فئة جديدة من الحركة بالقصور الذاتي، ألا وهو الأشياء التي تسقط في السقوط الحر تحت تأثير الجاذبية. هذه الفئة الجديدة من الحركات تُحدِّد أيضًا هندسة الزمن والمكان، وفي المصطلحات الرياضية؛ هي الحركة الجيوديسية المرتبطة [[اتصال (رياضيات)|باتصال]] معين والتي تعتمد على [[تدرج (رياضيات)|التدرج]] في إمكانية الجاذبية. بينما المكان، في هذا البناء، لا يزال لديه [[هندسة إقليدية|الهندسة الإقليدية]] العادية، ولكن الزمكان ككل هو أكثر تعقيدًا. كما هو مبيَّن باستخدام تجارب فكرية بسيطة تتبع مسارات السقوط الحر لجسيمات الاختبار المختلفة، فإن نتيجة نقل موجهات الزمكان التي يمكن أن تشير إلى سرعة الجسيم المتجهة (موجهات الزمن) ستختلف باختلاف مسار الجسيم؛ ورياضيًا، فإن الاتصال النيوتوني لا [[نظام متكامل|يتكامل]]. من هذا، يمكن استنتاج أن الزمكان هو منحني. إن [[نظرية نيوتن-كارتان]] الناتجة هي صياغة هندسية للجاذبية النيوتونية باستخدام مفاهيم متغيرة فقط، أي وصف صالح في أي نظام إحداثي مرغوب.<ref>{{Harvnb|Ehlers|1973|loc=sec. 1.2}}, {{Harvnb|Havas|1964}}, {{Harvnb|Künzle|1972}}. The simple thought experiment in question was first described in {{Harvnb|Heckmann|Schücking|1959}}</ref> في هذا الوصف الهندسي، [[قوة المد والجزر|تأثيرات المد والجزر]] - التسارع النسبي للأجسام في السقوط الحر - ترتبط بمشتق الاتصال، وتُظهر كيف أن الهندسة المعدَّلة وُجدت بسبب وجود الكتلة.<ref>{{Harvnb|Ehlers|1973|pp=10f}}</ref>
 
=== تعميمالتعميم النسبيةالنسبي ===
[[ملف:Light cone ar.svg|thumbتصغير|rightيمين|upright|[[مخروط ضوئي]].]]
هندسةعلى الجاذبيةالرغم من أن الهندسة النيوتونية مثيرة للإهتمامللاهتمام، ومنفإن الممكنأساسها انالذي يكونهو اساسها [[الميكانيكا الكلاسيكية]] وهيالكلاسيكية، مجرد [[حالة محدودة "وهي نظرية فيحدية (فلسفة العلوم تعني ان هناك نظرية قديمة تضاف إلى نظرية جديدة في وقت لاحق وتكون )|حالة محدودةحدية]] أوللميكانيكا خاصة منها " من ميكانيكا [[النسبية (الخاصة]]).<ref>Good introductions are, in order of increasing presupposed knowledge of mathematics, [[{{Harvnb|Giulini]] |2005}}, [[ديفيد ميرمين]] {{Harvnb|Mermin|2005}}, and {{Harvnb|Rindler |1991}}; for accounts of precision experiments, cf. part IV of [[{{Harvnb|Ehlers]] & [[|Lämmerzahl]] |2006}}</ref> وفيوبلغة لغةال[[تناظر]]: التناظرحيث عندمايمكن تكونإهمال الجاذبيةالجاذبية، مهملة تصبحتكون الفيزياء في حالة تسمى [[تناظر لورنتزلورينتز|لا أومتغيرة إطالرلورينتز]] لورنتز المرجعيكما في [[النسبية الخاصة]] أمابدلًا الحالة التي تسمى نسبية جاليلي أومن [[إطار مرجعي غاليلي|لا متغيرة جاليلي]] تكونكما في [[الميكانيكا الكلاسيكية]]. (التناظر تعريفالمحدد [[تناظر]] [[النسبيةللنسبية الخاصة]] هو [[زمرة بوانكاريه]]، والذي يشمل الترجمات والدورانات والدفعات). تصبح الاختلافات بين الاثنين مهمة عند التعامل مع السرعات التي تحتويتقترب علىمن تحويلات[[سرعة ودوراتالضوء]]، )ومع الظواهر ذات الطاقة العالية.<ref>An in-depth comparison between the two symmetry groups can be found in {{Harvnb|Giulini|2006}}</ref>
والإختلافا بين الإثنين يظهر عند التعرض لسرعات عالية تقترب من [[سرعة الضوء]] وعند الوصول إلى ظاهرة الطاقات العالية
<ref>An in-depth comparison between the two symmetry groups can be found in [[Giulini 2006a]]</ref>
حسب تناظر لورنتز تدخل الهياكل المضافة في عمليات متكررة ويصنفون حسب مجموعة المخاريط الضوئية انظر إلى الشكل والمخاريط الضوئية تعرف على أنها هياكل مسببة للأحداث A وهناك مجموعة أحداث التي تكون في القاعدة إما ان يأثر أو يتأثر عن طريق إشارات أو تفاعلات لا تحتاج إلى السفر أسرع للضوء (مثل الحدث B في الصورة ) وهناك مجموعة لا يمكن ان تأثر مثل الحدث C وهي تعتبر مثل الفاحص المستقل <ref>Rindler 1991, sec. 22, Synge 1972, ch. 1 and 2
</ref>
عند الاقتران بخطوط عالم الاجسام ذات السقوط الحر يمكن ان تستخدم المخاريط الضوئية لإعادة بناء المقياس النصف ريماني [[هندسة ريمانية]] لل[[زمكان]] ويحول إلى معامل عددي موجب وهذا في [[الرياضيات]] يعبر عنه بالهندسة الإمتثالية <ref>[[Ehlers 1973]] , sec. 2.3</ref>
 
=== معادلات أينشتاين ===
:''مقالات رئيسية: [[معادلات أينشتاين للمجال]] و[[رياضيات النسبية العامة]]''
بعد ما صيغت نظرية هندسية تعتمد في مبادئها على النسبية لوصف آثار الجاذبية، يبقى السؤال مطروحاً حول مصدر الجاذبية. فالكتلة هي مصدر الجاذبية وفقاً للجاذبية النيوتونية. أما في النسبية الخاصة فيتضح بأن الكتلة تمثل بحد ذاتها جزءاً من مقدار يمكن تعميمه لما يدعى موتر طاقة-زخم، والذي يشتمل على كثافات كلاً من الطاقة والزخم بالإضافة إلى [[إجهاد (ميكانيكا)|الإجهاد]] (وهو ال[[ضغط]] و[[قوة القص|القص]]).<ref>{{استشهاد بهارفارد دون أقواس|Ehlers|1973|p=16}}, {{استشهاد بهارفارد دون أقواس|Kenyon|1990|loc=sec. 7.2}}, {{استشهاد بهارفارد دون أقواس|Weinberg|1972|loc=sec. 2.8}}</ref> ويمكن تعميم هذا ال[[موتر]] باستخدام مبدأ التكافؤ ليصبح زمكاناً منحنياً.