Общая теория относительности , также известная как общая теория относительности и теория гравитации Эйнштейна , представляет собой геометрическую теорию гравитации , опубликованную Альбертом Эйнштейном в 1915 году и являющуюся текущим описанием гравитации в современной физике . Общая теория относительности обобщает специальную теорию относительности и уточняет закон всемирного тяготения Ньютона , обеспечивая единое описание гравитации как геометрического свойства пространства и времени или четырехмерного пространства -времени . В частности,кривизна пространства-времени напрямую связана сэнергиейиимпульсомлюбойматериииизлучения. Отношение определяетсяуравнениями поля Эйнштейна, системойдифференциальных уравнений.
Закон всемирного тяготения Ньютона , описывающий классическую гравитацию, можно рассматривать как предсказание общей теории относительности для почти плоской геометрии пространства-времени вокруг стационарного распределения масс. Однако некоторые предсказания общей теории относительности выходят за рамки закона всемирного тяготения Ньютона в классической физике . Эти предсказания касаются течения времени, геометрии пространства, движения тел при свободном падении и распространения света и включают гравитационное замедление времени , гравитационное линзирование , гравитационное красное смещение света, временную задержку Шапиро и сингулярности .черные дыры . До сих пор было показано, что все тесты общей теории относительности согласуются с теорией. Зависящие от времени решения общей теории относительности позволяют нам говорить об истории Вселенной и обеспечивают современную основу для космологии , что привело к открытию Большого взрыва и космического микроволнового фонового излучения. Несмотря на введение ряда альтернативных теорий , общая теория относительности продолжает оставаться самой простой теорией, согласующейся с экспериментальными данными . Однако согласование общей теории относительности с законами квантовой физики остается проблемой из-за отсутствия непротиворечивой теории относительности.квантовая гравитация ; и как гравитация может быть объединена с тремя негравитационными силами — сильной , слабой и электромагнитной .
Теория Эйнштейна имеет астрофизические последствия, включая предсказание черных дыр — областей пространства, в которых пространство и время искажены таким образом, что ничто, даже свет , не может выйти из них. Черные дыры — это конечное состояние массивных звезд . Микроквазары и активные ядра галактик считаются звездными черными дырами и сверхмассивными черными дырами . Он также предсказывает гравитационное линзирование , когда искривление света приводит к множественным изображениям одного и того же отдаленного астрономического явления. Другие предсказания включают существование гравитационных волн ., которые наблюдались непосредственно коллаборацией физиков LIGO и другими обсерваториями. Кроме того, общая теория относительности послужила основой для космологических моделей расширяющейся Вселенной .
Общепризнанная теория исключительной красоты , общая теория относительности часто описывается как самая красивая из всех существующих физических теорий. [2]