النسبية العامة هل هي متسقة؟ هل يتوافق مع الواقع المادي؟

قيل عن هذه النظرية أن ثلاثة أشخاص فقط في العالم يفهمونها ، وعندما حاول علماء الرياضيات التعبير بالأرقام عما يتبعها ، قال المؤلف نفسه - ألبرت أينشتاين - مازحا أنه توقف الآن عن فهمها.

النسبية الخاصة والعامة جزءان لا ينفصلان عن العقيدة التي تُبنى عليها الآراء العلمية الحديثة حول بنية العالم.

"عام المعجزات"

في عام 1905 ، نشرت Annalen der Physik (حوليات الفيزياء) ، وهي مطبوعة علمية ألمانية رائدة ، واحدة تلو الأخرى لأربعة مقالات بقلم ألبرت أينشتاين البالغ من العمر 26 عامًا ، والذي عمل كممتحن من الدرجة الثالثة - كاتب تافه - من المكتب الفيدرالي لـ براءات الاختراع في برن. لقد تعاون مع المجلة من قبل ، لكن نشر العديد من الأوراق في عام واحد كان حدثًا غير عادي. أصبح الأمر أكثر بروزًا عندما اتضحت قيمة الأفكار الواردة في كل منها.

في أول المقالات ، تم التعبير عن الأفكار حول الطبيعة الكمومية للضوء ، وتم النظر في عمليات امتصاص وإطلاق الإشعاع الكهرومغناطيسي. على هذا الأساس ، تم شرح التأثير الكهروضوئي لأول مرة - انبعاث الإلكترونات بالمادة ، التي أخرجتها فوتونات الضوء ، تم اقتراح صيغ لحساب كمية الطاقة المنبعثة في هذه الحالة. من أجل التطور النظري للتأثير الكهروضوئي ، الذي أصبح بداية ميكانيكا الكم ، وليس لمسلمات نظرية النسبية ، سيُمنح أينشتاين جائزة نوبل في الفيزياء عام 1922.

في مقال آخر ، تم وضع الأساس للمناطق التطبيقية للإحصاءات الفيزيائية بناءً على دراسة الحركة البراونية لأصغر الجسيمات العالقة في سائل. اقترح أينشتاين طرقًا للبحث عن أنماط التقلبات - الانحرافات العشوائية والعشوائية للكميات الفيزيائية عن أكثر القيم احتمالية.

وأخيرًا ، في مقالتين "حول الديناميكا الكهربائية للأجسام المتحركة" و "هل يعتمد القصور الذاتي للجسم على محتوى الطاقة فيه؟" احتوت على جرثومة ما سيتم تحديده في تاريخ الفيزياء كنظرية النسبية لألبرت أينشتاين ، أو بالأحرى الجزء الأول منها - SRT - النظرية النسبية الخاصة.

المصادر والأسلاف

في نهاية القرن التاسع عشر ، بدا للعديد من الفيزيائيين أن معظم المشاكل العالمية للكون قد تم حلها ، وأن الاكتشافات الرئيسية قد تم تحقيقها ، ولن يكون على البشرية سوى استخدام المعرفة المتراكمة لتسريع التقدم التكنولوجي بقوة. فقط بعض التناقضات النظرية أفسدت الصورة التوافقية للكون المليء بالأثير والعيش وفقًا لقوانين نيوتن الثابتة.

لقد أفسد بحث ماكسويل النظري الانسجام. تناقض معادلاته ، التي وصفت تفاعلات المجالات الكهرومغناطيسية ، القوانين المقبولة عمومًا للميكانيكا الكلاسيكية. يتعلق هذا بقياس سرعة الضوء في الأنظمة المرجعية الديناميكية ، عندما توقف مبدأ النسبية في جاليليو عن العمل - أدى النموذج الرياضي للتفاعل بين هذه الأنظمة عند التحرك بسرعة الضوء إلى اختفاء الموجات الكهرومغناطيسية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأثير ، الذي كان من المفترض أن يوفق بين الوجود المتزامن للجسيمات والموجات ، الكبير والصغير ، لم يخضع للكشف. كانت التجربة ، التي أجراها ألبرت ميكلسون وإدوارد مورلي في عام 1887 ، تهدف إلى الكشف عن "الرياح الأثيرية" ، التي كان لا بد من تسجيلها بجهاز فريد - مقياس التداخل. استمرت التجربة لمدة عام كامل - وقت الثورة الكاملة للأرض حول الشمس. كان على الكوكب أن يتحرك عكس تدفق الأثير لمدة نصف عام ، وكان على الأثير أن "ينفخ في أشرعة" الأرض لمدة نصف عام ، ولكن النتيجة كانت صفرًا: لم يكن هناك إزاحة لموجات الضوء تحت تأثير الأثير وجدت ، مما ألقى بظلال من الشك على وجود الأثير ذاته.

لورنتز وبوينكاريه

حاول الفيزيائيون إيجاد تفسير لنتائج التجارب لكشف الأثير. اقترح هندريك لورنتز (1853-1928) نموذجه الرياضي. لقد أعاد الملء الأثيري للفضاء إلى الحياة ، ولكن فقط في ظل افتراض مشروط ومصطنع للغاية أنه عند التحرك عبر الأثير ، يمكن للأجسام أن تنكمش في اتجاه الحركة. وضع اللمسات الأخيرة على هذا النموذج العظيم هنري بوانكاريه (1854-1912).

في أعمال هذين العالمين ، ظهرت لأول مرة مفاهيم شكلت إلى حد كبير الافتراضات الرئيسية لنظرية النسبية ، وهذا لا يسمح بتهدئة اتهامات أينشتاين بالسرقة الأدبية. تتضمن هذه الشروط مفهوم التزامن ، فرضية ثبات سرعة الضوء. اعترف بوانكاريه بأن قوانين نيوتن للميكانيكا تتطلب إعادة صياغة بسرعات عالية ، وقد توصل إلى استنتاج حول نسبية الحركة ، ولكن في التطبيق على النظرية الأثيرية.

النسبية الخاصة - SRT

أصبحت مشاكل الوصف الصحيح للعمليات الكهرومغناطيسية الدافع لاختيار موضوع للتطورات النظرية ، وقد تضمنت مقالات أينشتاين المنشورة عام 1905 تفسيرًا لحالة معينة - حركة موحدة ومستقيمة. بحلول عام 1915 ، تم تشكيل النظرية العامة للنسبية ، والتي فسرت التفاعلات وتفاعلات الجاذبية ، ولكن الأولى كانت النظرية ، والتي تسمى النظرية الخاصة.

يمكن تلخيص نظرية النسبية الخاصة لأينشتاين في فرضيتين أساسيتين. الأول يوسع تأثير مبدأ النسبية في جاليليو ليشمل جميع الظواهر الفيزيائية ، وليس فقط العمليات الميكانيكية. في شكل أكثر عمومية ، تقول: جميع القوانين الفيزيائية هي نفسها لجميع الأطر المرجعية بالقصور الذاتي (تتحرك بشكل موحد في خط مستقيم أو ثابت).

العبارة الثانية ، التي تحتوي على النظرية النسبية الخاصة: سرعة انتشار الضوء في الفراغ لجميع الأطر المرجعية بالقصور الذاتي هي نفسها. علاوة على ذلك ، تم التوصل إلى استنتاج أكثر شمولية: سرعة الضوء هي القيمة القصوى لمعدل إرسال التفاعلات في الطبيعة.

في الحسابات الرياضية لـ SRT ، تم إعطاء الصيغة E = mc² ، والتي ظهرت في المنشورات الفيزيائية من قبل ، ولكن بفضل أينشتاين أصبحت الأكثر شهرة وشعبية في تاريخ العلم. الاستنتاج حول تكافؤ الكتلة والطاقة هو الصيغة الأكثر ثورية في نظرية النسبية. أصبح مفهوم أن أي جسم ذي كتلة يحتوي على كمية هائلة من الطاقة أساسًا للتطورات في استخدام الطاقة النووية ، وقبل كل شيء ، أدى إلى ظهور القنبلة الذرية.

آثار النسبية الخاصة

العديد من النتائج المترتبة على SRT ، والتي تسمى التأثيرات النسبية (النسبية الإنجليزية - النسبية). يعد تمدد الوقت من أكثر الأمور إثارة للانتباه. جوهرها هو أنه في إطار مرجعي متحرك يمر الوقت بشكل أبطأ. تظهر الحسابات أنه على مركبة فضائية قامت برحلة افتراضية إلى النظام النجمي Alpha Centauri والعودة بسرعة 0.95 درجة مئوية (c هي سرعة الضوء) ، سوف تمر 7.3 سنوات ، وعلى الأرض - 12 عامًا. غالبًا ما يتم تقديم مثل هذه الأمثلة عند شرح نظرية النسبية للدمى ، فضلاً عن مفارقة التوأم ذات الصلة.

تأثير آخر هو تقليل الأبعاد الخطية ، أي من وجهة نظر المراقب ، فإن الأجسام التي تتحرك بالنسبة إليه بسرعة قريبة من c سيكون لها أبعاد خطية أصغر في اتجاه الحركة من طولها. هذا التأثير الذي تنبأت به الفيزياء النسبية يسمى تقلص لورنتز.

وفقًا لقوانين الكينماتيكا النسبية ، فإن كتلة الجسم المتحرك أكبر من الكتلة الباقية. يصبح هذا التأثير مهمًا بشكل خاص في تطوير أدوات لدراسة الجسيمات الأولية - من الصعب تخيل عمل LHC (مصادم الهادرونات الكبير) دون أخذ ذلك في الاعتبار.

وقت فراغ

أحد أهم مكونات SRT هو التمثيل الرسومي للحركية النسبية ، وهو مفهوم خاص لمكان-زمان واحد ، والذي اقترحه عالم الرياضيات الألماني هيرمان مينكوفسكي ، الذي كان في وقت ما مدرسًا للرياضيات لطالب ألبرت. اينشتاين.

يكمن جوهر نموذج Minkowski في نهج جديد تمامًا لتحديد موضع الكائنات المتفاعلة. تولي النظرية النسبية الخاصة للوقت اهتمامًا خاصًا. لا يصبح الوقت مجرد الإحداثي الرابع لنظام الإحداثيات الكلاسيكي ثلاثي الأبعاد ، فالوقت ليس قيمة مطلقة ، ولكنه خاصية لا يمكن فصلها عن الفضاء ، والتي تأخذ شكل سلسلة متصلة من الزمان والمكان ، معبراً عنها بيانياً على شكل مخروط ، حيث التفاعلات تحدث.

مثل هذا الفضاء في نظرية النسبية ، مع تطوره إلى طابع أكثر عمومية ، تعرض لاحقًا لمزيد من الانحناء ، مما جعل مثل هذا النموذج مناسبًا لوصف تفاعلات الجاذبية أيضًا.

مزيد من التطوير للنظرية

لم تجد SRT الفهم على الفور بين الفيزيائيين ، لكنها أصبحت تدريجياً الأداة الرئيسية لوصف العالم ، وخاصة عالم الجسيمات الأولية ، والذي أصبح الموضوع الرئيسي لدراسة العلوم الفيزيائية. لكن مهمة استكمال SRT بتفسير لقوى الجاذبية كانت مهمة للغاية ، ولم يتوقف أينشتاين عن العمل ، وشحذ مبادئ النظرية العامة للنسبية - GR. استغرقت المعالجة الرياضية لهذه المبادئ وقتًا طويلاً - حوالي 11 عامًا ، وشارك فيها متخصصون من مجالات العلوم الدقيقة المجاورة للفيزياء.

وهكذا ، قدم عالم الرياضيات الرائد في ذلك الوقت ، ديفيد هيلبرت (1862-1943) ، الذي أصبح أحد المؤلفين المشاركين لمعادلات مجال الجاذبية ، مساهمة كبيرة. كانوا الحجر الأخير في بناء مبنى جميل ، والذي حصل على الاسم - النظرية العامة للنسبية ، أو GR.

النسبية العامة - GR

النظرية الحديثة لمجال الجاذبية ، ونظرية بنية "الزمكان" ، وهندسة "الزمان والمكان" ، وقانون التفاعلات الفيزيائية في الأطر المرجعية غير بالقصور الذاتي - كل هذه هي الأسماء المختلفة التي أطلقها ألبرت أينشتاين النظرية النسبية العامة موهوبة.

نظرية الجاذبية الكونية ، التي حددت لفترة طويلة وجهات نظر العلوم الفيزيائية حول الجاذبية ، وتفاعلات الأشياء والحقول ذات الأحجام المختلفة. من المفارقات ، لكن عيبها الرئيسي كان الطبيعة غير الملموسة والخادعة والرياضية لجوهرها. كان هناك فراغ بين النجوم والكواكب ، وتم تفسير التجاذب بين الأجرام السماوية من خلال العمل بعيد المدى لقوى معينة ، والقوى اللحظية. ملأت نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين الجاذبية بالمحتوى المادي ، وقدمتها على أنها اتصال مباشر للعديد من الأشياء المادية.

هندسة الجاذبية

الفكرة الرئيسية التي شرح بها أينشتاين تفاعلات الجاذبية بسيطة للغاية. يعلن أن التعبير المادي لقوى الجاذبية هو زمكان ، يتمتع بسمات ملموسة - المقاييس والتشوهات ، التي تتأثر بكتلة الجسم الذي تتشكل حوله هذه الانحناءات. في وقت ما ، كان لأينشتاين الفضل في دعوات للعودة إلى نظرية الكون بمفهوم الأثير ، كوسيط مادة مرن يملأ الفضاء. وأوضح أيضًا أنه كان من الصعب عليه تسمية مادة لها العديد من الصفات التي يمكن وصفها بالفراغ.

وبالتالي ، فإن الجاذبية هي مظهر من مظاهر الخصائص الهندسية للزمكان رباعي الأبعاد ، والذي تم تحديده في SRT على أنه غير منحني ، ولكن في حالات أكثر عمومية ، يتم منحه انحناءًا يحدد حركة الأجسام المادية ، والتي يتم منحها نفس التسارع وفقًا لمبدأ التكافؤ الذي أعلنه أينشتاين.

يشرح هذا المبدأ الأساسي لنظرية النسبية العديد من "الاختناقات" في النظرية النيوتونية للجاذبية العامة: انحناء الضوء الذي يتم ملاحظته عندما يمر بالقرب من أجسام فضائية ضخمة أثناء بعض الظواهر الفلكية ونفس تسارع سقوط الأجسام الذي لاحظه القدماء ، بغض النظر عن كتلتهم.

نمذجة انحناء الفضاء

المثال الشائع الذي يشرح النظرية العامة للنسبية للدمى هو تمثيل الزمكان في شكل ترامبولين - غشاء رقيق مرن توضع عليه الأشياء (غالبًا كرات) ، لتقليد الأشياء المتفاعلة. تنحني الكرات الثقيلة الغشاء وتشكل قمعًا حولها. تتحرك كرة أصغر يتم إطلاقها على السطح وفقًا لقوانين الجاذبية ، وتتدحرج تدريجيًا في المنخفضات التي تشكلها أجسام أكثر ضخامة.

لكن هذا المثال تعسفي إلى حد ما. إن الزمكان الحقيقي متعدد الأبعاد ، كما أن انحناءه لا يبدو بدائيًا جدًا ، لكن مبدأ تكوين تفاعل الجاذبية وجوهر نظرية النسبية أصبحا واضحين. على أي حال ، فإن الفرضية التي من شأنها أن تشرح بشكل منطقي ومتماسك أكثر لنظرية الجاذبية غير موجودة حتى الآن.

براهين الصدق

سرعان ما أصبح يُنظر إلى النسبية العامة على أنها أساس قوي يمكن أن تُبنى عليه الفيزياء الحديثة. ضربت نظرية النسبية منذ البداية بتناغمها وانسجامها ، وليس المتخصصين فقط ، وبعد فترة وجيزة بدأ ظهورها يتأكد من خلال الملاحظات.

تتحول أقرب نقطة إلى الشمس - الحضيض الشمسي - لمدار عطارد تدريجيًا بالنسبة إلى مدارات الكواكب الأخرى في النظام الشمسي ، والتي تم اكتشافها مرة أخرى في منتصف القرن التاسع عشر. لم تجد مثل هذه الحركة - الاستباقية - تفسيرًا معقولًا في إطار نظرية الجاذبية العامة لنيوتن ، ولكن تم حسابها بدقة على أساس النظرية العامة للنسبية.

قدم كسوف الشمس الذي حدث في عام 1919 فرصة لإثبات آخر للنسبية العامة. أكد آرثر إدينجتون ، الذي أطلق على نفسه مازحا الشخص الثاني من بين ثلاثة ممن يفهمون أساسيات نظرية النسبية ، الانحرافات التي تنبأ بها أينشتاين أثناء مرور فوتونات الضوء بالقرب من النجم: في وقت الكسوف ، حدث تحول في أصبح الوضع الظاهري لبعض النجوم ملحوظًا.

تجربة اكتشاف تباطؤ الساعة أو انزياح الجاذبية إلى الأحمر اقترحها أينشتاين نفسه ، من بين أدلة أخرى على النسبية العامة. فقط بعد سنوات عديدة كان من الممكن تحضير المعدات التجريبية اللازمة وإجراء هذه التجربة. تحول تردد الجاذبية للإشعاع من الباعث والمستقبل ، متباعدًا في الارتفاع ، كان ضمن الحدود التي تنبأت بها النسبية العامة ، وعالما الفيزياء بجامعة هارفارد روبرت باوند وجلين ريبكا ، اللذان أجروا هذه التجربة ، زادوا من دقة القياسات فقط ، وصيغة نظرية النسبية مرة أخرى كانت صحيحة.

نظرية النسبية لأينشتاين موجودة دائمًا في إثبات أهم مشاريع استكشاف الفضاء. باختصار ، يمكننا القول إنها أصبحت أداة هندسية للمتخصصين ، ولا سيما أولئك المشاركين في أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية - GPS ، GLONASS ، إلخ. من المستحيل حساب إحداثيات كائن بالدقة المطلوبة ، حتى في مساحة صغيرة نسبيًا ، دون مراعاة تباطؤ الإشارات التي تنبأ بها النسبية العامة. خاصة إذا كنا نتحدث عن أشياء تفصل بينها مسافات كونية ، حيث يمكن أن يكون الخطأ في التنقل كبيرًا.

خالق نظرية النسبية

كان ألبرت أينشتاين لا يزال شابًا عندما نشر أسس نظرية النسبية. بعد ذلك ، اتضحت له أوجه قصور وتناقضات. على وجه الخصوص ، كانت المشكلة الأكثر أهمية في الموارد الوراثية هي استحالة نموها إلى ميكانيكا الكم ، لأن وصف تفاعلات الجاذبية يستخدم مبادئ تختلف اختلافًا جذريًا عن بعضها البعض. في ميكانيكا الكم ، يؤخذ في الاعتبار تفاعل الأشياء في زمكان واحد ، ووفقًا لآينشتاين ، فإن هذا الفضاء نفسه يشكل الجاذبية.

كتابة "صيغة كل ما هو موجود" - نظرية مجال موحدة من شأنها القضاء على تناقضات النسبية العامة وفيزياء الكم ، كان هدف أينشتاين لسنوات عديدة ، وعمل على هذه النظرية حتى الساعة الماضية ، لكنه لم يحقق النجاح. أصبحت مشاكل النسبية العامة حافزًا للعديد من المنظرين في البحث عن نماذج مثالية للعالم. هذه هي الطريقة التي ظهرت بها نظريات الأوتار والجاذبية الكمومية الحلقية والعديد من النظريات الأخرى.

تركت شخصية مؤلف النسبية العامة علامة في التاريخ يمكن مقارنتها بأهمية العلم لنظرية النسبية نفسها. إنها لا تترك اللامبالاة حتى الآن. تساءل أينشتاين نفسه عن سبب إيلاء الكثير من الاهتمام له ولعمله من قبل أشخاص لا علاقة لهم بالفيزياء. بفضل صفاته الشخصية وذكائه المشهور وموقعه السياسي النشط وحتى مظهره التعبيري ، أصبح أينشتاين أشهر فيزيائي على وجه الأرض ، وبطل العديد من الكتب والأفلام وألعاب الكمبيوتر.

وصف الكثيرون نهاية حياته بشكل دراماتيكي: لقد كان وحيدًا ، واعتبر نفسه مسؤولاً عن ظهور أفظع سلاح أصبح تهديدًا لجميع أشكال الحياة على هذا الكوكب ، ظلت نظريته الميدانية الموحدة حلماً غير واقعي ، لكن كلمات أينشتاين ، تحدث قبل وفاته بفترة وجيزة ، يمكن اعتباره أفضل نتيجة أنه أنجز مهمته على الأرض. من الصعب الجدال مع هذا.

النسبية الخاصة (SRT) أو النسبية الخاصة هي نظرية ألبرت أينشتاين ، التي نُشرت في عام 1905 في عمل "حول الديناميكا الكهربائية للأجسام المتحركة" (ألبرت أينشتاين - تسور إليكتروديناميك بيور كويربر. Annalen der Physik ، IV. Folge 17. Seite 891- 921 جوني 1905).

وشرح الحركة بين الأطر المرجعية المختلفة بالقصور الذاتي أو حركة الأجسام التي تتحرك بالنسبة لبعضها البعض بسرعة ثابتة. في هذه الحالة ، لا ينبغي اعتبار أي من الكائنات كإطار مرجعي ، ولكن يجب اعتبارها مرتبطة ببعضها البعض. يوفر SRT حالة واحدة فقط عندما لا يغير جسمان اتجاه الحركة ويتحركان بشكل موحد.

تتوقف قوانين النسبية الخاصة عن العمل عندما يغير أحد الجثث مسار الحركة أو يزيد السرعة. هنا تحدث النظرية النسبية العامة (GR) ، والتي تعطي تفسيرًا عامًا لحركة الأشياء.

الفرضيتان اللتان تستند إليهما نظرية النسبية هما:

1. مبدأ النسبية- حسب قوله ، في جميع الأنظمة المرجعية الحالية التي تتحرك بالنسبة لبعضها البعض بسرعة ثابتة ولا تغير الاتجاه ، تعمل نفس القوانين.
2. مبدأ سرعة الضوء- سرعة الضوء هي نفسها لجميع المراقبين ولا تعتمد على سرعة حركتهم. هذه هي السرعة القصوى ، ولا شيء في الطبيعة له سرعة أكبر. سرعة الضوء 3 * 10 ^ 8 م / ث.

أخذ ألبرت أينشتاين البيانات التجريبية بدلاً من البيانات النظرية كأساس. كان هذا أحد مكونات نجاحه. كانت البيانات التجريبية الجديدة بمثابة أساس لإنشاء نظرية جديدة.

منذ منتصف القرن التاسع عشر ، كان الفيزيائيون يبحثون عن وسيط غامض جديد يسمى الأثير. كان من المفترض أن الأثير يمكن أن يمر عبر جميع الأشياء ، لكنه لا يشارك في حركتها. وفقًا للمعتقدات حول الأثير ، من خلال تغيير سرعة العارض بالنسبة إلى الأثير ، تتغير سرعة الضوء أيضًا.

آينشتاين ، واثقًا في التجارب ، رفض مفهوم وسيط إيثر جديد وافترض أن سرعة الضوء ثابتة دائمًا ولا تعتمد على أي ظروف ، مثل سرعة الشخص نفسه.

الفترات الزمنية والمسافات وتوحيدها

تربط نظرية النسبية الخاصة بين الزمان والمكان. في الكون المادي ، هناك 3 معروفة في الفضاء: اليمين واليسار ، للأمام والخلف ، لأعلى ولأسفل. إذا أضفنا إليهم بعدًا آخر ، يسمى الوقت ، فسيشكل هذا أساس استمرارية الزمان والمكان.

إذا كنت تتحرك بسرعة بطيئة ، فلن تتقارب ملاحظاتك مع الأشخاص الذين يتحركون بشكل أسرع.

أكدت التجارب اللاحقة أن الفضاء ، تمامًا مثل الوقت ، لا يمكن إدراكه بالطريقة نفسها: إن إدراكنا يعتمد على سرعة حركة الأشياء.

ارتباط الطاقة بالكتلة

ابتكر أينشتاين صيغة تجمع بين الطاقة والكتلة. انتشرت هذه الصيغة في الفيزياء ، وهي مألوفة لكل طالب: E = م * ث²، حيث الطاقة الإلكترونية. م- كتلة الجسم ، ج السرعةانتشار الضوء.

تزداد كتلة الجسم بما يتناسب مع الزيادة في سرعة الضوء. إذا تم الوصول إلى سرعة الضوء ، تصبح كتلة الجسم وطاقته بلا أبعاد.

من خلال زيادة كتلة الجسم ، يصبح من الصعب تحقيق زيادة في سرعته ، أي أنه بالنسبة لجسم به كتلة مادية ضخمة للغاية ، هناك حاجة إلى طاقة لانهائية. لكن في الواقع هذا مستحيل تحقيقه.

جمعت نظرية أينشتاين بين موقعين منفصلين: موقع الكتلة وموقع الطاقة في قانون عام واحد. هذا جعل من الممكن تحويل الطاقة إلى كتلة مادية والعكس صحيح.

فقط الكسالى لا يعرفون عن تعاليم ألبرت أينشتاين ، والتي تشهد على نسبية كل ما يحدث في هذا العالم الفاني. منذ ما يقرب من مائة عام ، كانت الخلافات تدور ليس فقط في عالم العلوم ، ولكن أيضًا في عالم الفيزيائيين الممارسين. نظرية النسبية لأينشتاين ، موصوفة بعبارات بسيطةيمكن الوصول إليه تمامًا ، وليس سراً على المبتدئين.

في تواصل مع

بعض الأسئلة العامة

مع الأخذ في الاعتبار خصوصيات التعاليم النظرية لألبرت العظيم ، يمكن النظر إلى افتراضاته بشكل غامض من قبل مجموعة واسعة من التيارات من علماء الفيزياء النظرية ، إلى حد ما المدارس العلمية العليا ، وكذلك أتباع التيار غير العقلاني للمدرسة الفيزيائية والرياضية.

بالعودة إلى بداية القرن الماضي ، عندما كان هناك فورة في الفكر العلمي وعلى خلفية التغيرات الاجتماعية ، بدأت تظهر اتجاهات علمية معينة ، ظهرت نظرية النسبية لكل شيء يعيش فيه الشخص. بغض النظر عن كيفية تقييم معاصرينا لهذا الموقف ، فإن كل شيء في العالم الحقيقي ليس ثابتًا حقًا ، نظرية النسبية الخاصة لأينشتاين:

• تتغير الأوقات ، وتتغير آراء المجتمع وآراءه العقلية بشأن بعض المشكلات في الخطة الاجتماعية ؛
• لقد تغيرت الأسس الاجتماعية والنظرة العالمية فيما يتعلق بعقيدة الاحتمال في أنظمة الدولة المختلفة وفي ظل ظروف خاصة لتطور المجتمع بمرور الوقت وتحت تأثير الآليات الموضوعية الأخرى.
• كيف تشكلت آراء المجتمع حول مشاكل التنمية الاجتماعية ، كان نفس الموقف والآراء حولها نظريات أينشتاين عن الوقت.

الأهمية! نظرية الجاذبية لأينشتاينكان أساسًا للنزاعات المنهجية بين أكثر العلماء شهرة ، سواء في بداية تطوره أو أثناء اكتماله. تحدثوا عنها ، حدثت خلافات عديدة ، وأصبحت موضوع حديث في أكثر صالونات التجميل رفيعة المستوى في مختلف البلدان.

ناقش العلماء الأمر ، كان موضوع المحادثة. كان هناك حتى فرضية أن العقيدة يمكن الوصول إليها للفهم فقط لثلاثة أشخاص من العالم العلمي. عندما حان الوقت لشرح الفرضيات ، بدأ كهنة أكثر العلوم غموضًا ، الرياضيات الإقليدية. ثم جرت محاولة لبناء نموذجها الرقمي ونفس النتائج التي تم التحقق منها رياضيًا لعملها على الفضاء العالمي ، ثم اعترف مؤلف الفرضية أنه أصبح من الصعب جدًا فهم حتى ما ابتكره. إذا ماذا النظرية النسبية العامةماذا او ما يستكشفوما هو التطبيق الذي وجده في العالم الحديث؟

تاريخ وجذور النظرية

اليوم ، في الغالبية العظمى من الحالات ، تسمى إنجازات أينشتاين العظيم بإيجاز الإنكار الكامل لما كان في الأصل ثابتًا لا يتزعزع. كان هذا الاكتشاف هو الذي جعل من الممكن دحض ما هو معروف لجميع تلاميذ المدارس على أنه ذو الحدين الجسدي.

تحول معظم سكان العالم ، بطريقة أو بأخرى ، بانتباه وتفكير أو بشكل سطحي ، ولو مرة واحدة ، إلى صفحات الكتاب العظيم - الكتاب المقدس.

يمكنك أن تقرأ فيه ما أصبح تأكيدًا حقيقيًا جوهر العقيدة- ما عمل عليه عالم أمريكي شاب في بداية القرن الماضي. أصبحت حقائق التحليق وغيرها من الأشياء الشائعة إلى حد ما في تاريخ العهد القديم معجزات في العصر الحديث. الأثير هو المكان الذي يعيش فيه الشخص حياة مختلفة تمامًا. تمت دراسة ملامح الحياة على الهواء من قبل العديد من مشاهير العالم في مجال العلوم الطبيعية. و نظرية الجاذبية لأينشتاينأكد أن ما ورد في الكتاب القديم صحيح.

أتاحت أعمال هندريك لورينتز وهنري بوانكاريه اكتشاف بعض ميزات الأثير تجريبياً. بادئ ذي بدء ، هذه أعمال على إنشاء نماذج رياضية للعالم. كان الأساس تأكيدًا عمليًا على أنه عندما تتحرك جسيمات المادة في الفضاء الأثيري ، فإنها تتقلص بالنسبة لاتجاه الحركة.

جعلت أعمال هؤلاء العلماء العظماء من الممكن إنشاء الأساس للمسلمات الرئيسية للعقيدة. هذه هي الحقيقة التي توفر مادة ثابتة لتأكيد أن أعمال الحائز على جائزة نوبل و نظرية النسبية ألبرتكانوا ولا يزالون سرقة أدبية. يجادل العديد من العلماء اليوم بأن العديد من الفرضيات قد تم قبولها قبل ذلك بكثير ، على سبيل المثال:

• مفهوم التزامن الشرطي للأحداث ؛
• مبادئ الفرضية ذات الحدين الثابت ومعايير سرعة الضوء.

ما العمل فهم نظرية النسبية؟ النقطة في الماضي. في أعمال بوانكاريه تم التعبير عن فرضية أن السرعات العالية في قوانين الميكانيكا تحتاج إلى إعادة التفكير. بفضل تصريحات الفيزيائي الفرنسي ، تعلم العالم العلمي مدى ارتباط الحركة في الإسقاط بنظرية الفضاء الأثيري.

في العلوم الساكنة ، تم النظر في قدر كبير من العمليات الفيزيائية للعديد من الأشياء المادية التي تتحرك معها. تصف افتراضات المفهوم العام العمليات التي تحدث مع الأجسام المتسارعة ، وتشرح وجود جسيمات الجرافيتون والجاذبية المناسبة. جوهر نظرية النسبيةفي شرح تلك الحقائق التي كانت في السابق هراء للعلماء. إذا كان من الضروري وصف ميزات الحركة وقوانين الميكانيكا ، والعلاقة بين المكان والزمان المتواصل في ظروف الاقتراب من سرعة الضوء ، فيجب استخدام افتراضات نظرية النسبية حصريًا.

عن النظرية باختصار وبشكل واضح

كيف يختلف تعليم ألبرت العظيم كثيرًا عما فعله الفيزيائيون من قبله؟ في السابق ، كانت الفيزياء علمًا ثابتًا إلى حد ما ، والذي يأخذ في الاعتبار مبادئ تطور جميع العمليات في الطبيعة في مجال نظام "هنا ، اليوم والآن". جعل أينشتاين من الممكن رؤية كل ما يحدث ليس فقط في الفضاء ثلاثي الأبعاد ، ولكن أيضًا فيما يتعلق بالعديد من الأشياء والنقاط الزمنية.

انتباه!في عام 1905 ، عندما نشر أينشتاين نظريته في النسبية، يسمح للشرح وبطريقة يسهل الوصول إليها لتفسير الحركة بين أنظمة الحساب بالقصور الذاتي المختلفة.

تتمثل أحكامها الرئيسية في نسبة السرعات الثابتة لكائنين يتحركان بالنسبة لبعضهما البعض بدلاً من أخذ أحد الكائنات ، والذي يمكن اعتباره أحد العوامل المرجعية المطلقة.

سمة من سمات العقيدةتكمن في حقيقة أنه يمكن النظر فيها فيما يتعلق بحالة استثنائية واحدة. العناصر الرئيسية:

1. استقامة اتجاه الحركة.
2. توحيد حركة جسم مادي.

عند تغيير الاتجاه أو غيرها من المعلمات البسيطة ، عندما يمكن لجسم مادي التسارع أو الانعطاف جانبًا ، فإن قوانين النظرية النسبية الثابتة غير صالحة. في هذه الحالة ، تدخل قوانين النسبية العامة حيز التنفيذ ، والتي يمكن أن تفسر حركة الأجسام المادية في الوضع العام. وهكذا ، وجد أينشتاين تفسيرًا لجميع مبادئ تفاعل الأجسام المادية مع بعضها البعض في الفضاء.

مبادئ نظرية النسبية

مبادئ العقيدة

كان البيان حول النسبية موضوع المناقشات الأكثر حيوية منذ مائة عام. يعتبر معظم العلماء تطبيقات مختلفة للمسلمات كتطبيقات لمبدأين من مبادئ الفيزياء. وهذا المسار هو الأكثر شعبية في مجال الفيزياء التطبيقية. المسلمات الأساسية نظرية النسبية ، حقائق مثيرة للاهتمام، والتي وجدت اليوم تأكيدًا لا يمكن دحضه:

• مبدأ النسبية. الحفاظ على نسبة الأجسام تحت جميع قوانين الفيزياء. قبولهم كإطارات مرجعية بالقصور الذاتي ، والتي تتحرك بسرعات ثابتة بالنسبة لبعضها البعض.
• افترض حول سرعة الضوء. يظل ثابتًا غير متغير ، في جميع المواقف ، بغض النظر عن السرعة والعلاقة بمصادر الضوء.

على الرغم من التناقضات بين التدريس الجديد والمسلمات الأساسية لواحد من أكثر العلوم دقة ، بناءً على مؤشرات ثابتة ثابتة ، جذبت الفرضية الجديدة نظرة جديدة إلى العالم من حولنا. تم ضمان نجاح العالم ، وهو ما أكده منحه جائزة نوبل في مجال العلوم الدقيقة.

ما سبب هذه الشعبية الساحقة ، و كيف اكتشف أينشتاين نظريته النسبية؟؟ تكتيكات عالم شاب.

1. حتى الآن ، طرح العلماء المشهورون عالميًا أطروحة ، وعندها فقط أجروا عددًا من الدراسات العملية. إذا تم الحصول في لحظة معينة على بيانات لا تتناسب مع المفهوم العام ، فسيتم الاعتراف بها على أنها خاطئة في تلخيص الأسباب.
2. استخدم الشاب العبقري تكتيكًا مختلفًا جذريًا ، وأقام تجارب عملية ، وكانت متسلسلة. النتائج التي تم الحصول عليها ، على الرغم من حقيقة أنها بطريقة ما لا يمكن أن تنسجم مع السلسلة المفاهيمية ، مصطفة في نظرية متماسكة. ولا "أخطاء" و "أخطاء" ، كل اللحظات فرضيات النسبية والأمثلةونتائج الملاحظات تنسجم بوضوح مع العقيدة النظرية الثورية.
3. نفى الحائز على جائزة نوبل في المستقبل الحاجة إلى دراسة الأثير الغامض ، حيث تنتشر موجات الضوء. أدى الاعتقاد بوجود الأثير إلى عدد من المفاهيم الخاطئة الهامة. الافتراض الرئيسي هو التغيير في سرعات شعاع الضوء بالنسبة لتلك التي تراقب العملية في الوسط الأثيري.

النسبية للدمى

نظرية النسبية هي أبسط تفسير

خاتمة

الإنجاز الرئيسي للعالم هو إثبات الانسجام والوحدة بين هذه الكميات مثل المكان والزمان. جعلت الطبيعة الأساسية للربط بين هذين المتصلين كجزء من ثلاثة أبعاد ، جنبًا إلى جنب مع البعد الزمني ، من الممكن تعلم العديد من أسرار طبيعة العالم المادي. شكرا ل نظرية الجاذبية لأينشتاينأصبح متاحًا لدراسة الأعماق والإنجازات الأخرى للعلم الحديث ، لأن الإمكانيات الكاملة للتعاليم لم تستخدم حتى الآن.

تعتبر النظرية العامة للنسبية جنبًا إلى جنب مع النظرية النسبية الخاصة من الأعمال الرائعة لألبرت أينشتاين ، الذي حول وجهة نظر علماء الفيزياء إلى العالم في بداية القرن العشرين. بعد مائة عام ، أصبحت النسبية العامة أهم وأهم نظرية للفيزياء في العالم ، ومع ميكانيكا الكم تدعي أنها واحدة من حجر الزاوية في "نظرية كل شيء". تصف النظرية العامة للنسبية الجاذبية كنتيجة لانحناء الزمكان (مجتمعة في كل واحد في النسبية العامة) تحت تأثير الكتلة. بفضل النسبية العامة ، استنتج العلماء العديد من الثوابت ، واختبروا مجموعة من الظواهر غير المبررة ، وتوصلوا إلى أشياء مثل الثقوب السوداء ، والمادة المظلمة ، والطاقة المظلمة ، وتمدد الكون ، والانفجار العظيم ، وغير ذلك الكثير. أيضًا ، عارض GTR سرعة الضوء ، وبالتالي حبسنا حرفيًا في محيطنا (النظام الشمسي) ، لكنه ترك ثغرة في شكل ثقوب دودية - مسارات قصيرة ممكنة عبر الزمكان.

شكك موظف في جامعة RUDN وزملاؤه البرازيليون في مفهوم استخدام الثقوب الدودية المستقرة كبوابات إلى نقاط مختلفة في الزمكان. نُشرت نتائج أبحاثهم في مجلة Physical Review D. - وهي كليشيهات شائعة جدًا في الخيال العلمي. الثقب الدودي ، أو "الثقب الدودي" ، هو نوع من النفق الذي يربط نقاطًا بعيدة في الفضاء ، أو حتى كونين ، عن طريق تقويس الزمكان.

حتى في نهاية القرن التاسع عشر ، كان معظم العلماء يميلون إلى وجهة نظر مفادها أن الصورة المادية للعالم قد بُنيت أساسًا وستظل ثابتة في المستقبل - فقط التفاصيل التي يجب توضيحها. لكن في العقود الأولى من القرن العشرين ، تغيرت الآراء المادية بشكل جذري. كان هذا نتيجة "سلسلة" من الاكتشافات العلمية التي تم إجراؤها خلال فترة تاريخية قصيرة للغاية ، امتدت إلى السنوات الأخيرة من القرن التاسع عشر والعقود الأولى من القرن العشرين ، والتي لم يتناسب الكثير منها على الإطلاق مع تمثيل الإنسان العادي. خبرة. ومن الأمثلة اللافتة للنظر نظرية النسبية التي وضعها ألبرت أينشتاين (1879-1955).

نظرية النسبية- النظرية الفيزيائية للزمكان ، أي النظرية التي تصف خصائص الزمكان العالمية للعمليات الفيزيائية. تم تقديم المصطلح في عام 1906 من قبل ماكس بلانك للتأكيد على دور مبدأ النسبية.
في النسبية الخاصة (وفيما بعد ، النسبية العامة).

بالمعنى الضيق ، تشتمل نظرية النسبية على النسبية الخاصة والعامة. النظرية النسبية الخاصة(يشار إليها فيما يلي باسم SRT) تشير إلى العمليات التي يمكن إهمال مجالات الجاذبية فيها ؛ النظرية النسبية العامة(يشار إليها فيما يلي باسم GR) هي نظرية الجاذبية التي تعمم نيوتن.

مميز، أو النظرية النسبية الخاصة هي نظرية بنية الزمكان. تم تقديمه لأول مرة في عام 1905 من قبل ألبرت أينشتاين في عمله "في الديناميكا الكهربية للأجسام المتحركة". تصف النظرية الحركة ، وقوانين الميكانيكا ، وكذلك العلاقات بين الزمان والمكان التي تحددها ، في أي سرعة حركة ،
بما في ذلك تلك القريبة من سرعة الضوء. ميكانيكا نيوتن الكلاسيكية
ضمن SRT هو تقريب للسرعات المنخفضة.

أحد أسباب نجاح ألبرت أينشتاين هو أنه وضع البيانات التجريبية قبل البيانات النظرية. عندما أظهر عدد من التجارب نتائج تتعارض مع النظرية المقبولة عمومًا ، قرر العديد من الفيزيائيين أن هذه التجارب كانت خاطئة.

كان ألبرت أينشتاين من أوائل الذين قرروا بناء نظرية جديدة مبنية على بيانات تجريبية جديدة.

في نهاية القرن التاسع عشر ، كان الفيزيائيون يبحثون عن أثير غامض - وسيط ، وفقًا للافتراضات المقبولة عمومًا ، يجب أن تنتشر موجات الضوء ، مثل الموجات الصوتية ، لانتشار الهواء المطلوب ، أو وسيط آخر - صلبة أو سائلة أو غازية. أدى الاعتقاد بوجود الأثير إلى الاعتقاد بأن سرعة الضوء يجب أن تتغير مع سرعة الراصد فيما يتعلق بالأثير. تخلى ألبرت أينشتاين عن مفهوم الأثير وافترض أن جميع القوانين الفيزيائية ، بما في ذلك سرعة الضوء ، تظل دون تغيير بغض النظر عن سرعة المراقب - كما أظهرت التجارب.

شرح SRT كيفية تفسير الحركات بين الأطر المرجعية بالقصور الذاتي المختلفة - ببساطة ، الأشياء التي تتحرك بسرعة ثابتة بالنسبة لبعضها البعض. أوضح أينشتاين أنه عندما يتحرك جسمان بسرعة ثابتة ، يجب على المرء أن يأخذ في الاعتبار حركتهما بالنسبة لبعضهما البعض ، بدلاً من أخذ أحدهما كإطار مرجعي مطلق. لذلك إذا كان رائدا فضاء يحلقان على مركبتين فضاء ويريدان مقارنة ملاحظاتهما ، فإن الشيء الوحيد الذي يحتاجان إلى معرفته هو سرعتهما بالنسبة لبعضهما البعض.

تعتبر النسبية الخاصة حالة خاصة واحدة فقط (ومن هنا جاءت تسميتها) ، عندما تكون الحركة مستقيمة وموحدة.

استنادًا إلى استحالة اكتشاف الحركة المطلقة ، خلص ألبرت أينشتاين إلى أن جميع الأطر المرجعية بالقصور الذاتي متساوية. لقد صاغ افتراضين مهمين شكلا أساسًا لنظرية جديدة عن المكان والزمان ، تسمى النظرية النسبية الخاصة (SRT):

1. مبدأ النسبية لأينشتاين - كان هذا المبدأ بمثابة تعميم لمبدأ النسبية في جاليليو (ينص على نفس الشيء ، ولكن ليس لجميع قوانين الطبيعة ، ولكن فقط لقوانين الميكانيكا الكلاسيكية ، تاركًا مسألة قابلية تطبيق مبدأ النسبية على علم البصريات والديناميكا الكهربية) أي جسدي. انها تقول: جميع العمليات الفيزيائية في ظل نفس الظروف في النظم المرجعية بالقصور الذاتي (ISF) تسير بنفس الطريقة. هذا يعني أنه لا توجد تجارب فيزيائية يتم إجراؤها داخل IRF مغلق يمكنها تحديد ما إذا كانت في حالة راحة أم أنها تتحرك بشكل موحد ومستقيم. وبالتالي ، فإن جميع IFRs متساوية تمامًا ، والقوانين الفيزيائية ثابتة فيما يتعلق باختيار IFR (على سبيل المثال ، المعادلات التي تعبر عن هذه القوانين لها نفس الشكل في جميع الأطر المرجعية بالقصور الذاتي).

2. مبدأ ثبات سرعة الضوء- سرعة الضوء في الفراغ ثابتة ولا تعتمد على حركة مصدر الضوء ومستقبله. إنه نفسه في جميع الاتجاهات وفي جميع الأطر المرجعية بالقصور الذاتي. سرعة الضوء في الفراغ - السرعة المحدودة في الطبيعة -هذا هو أحد أهم الثوابت الفيزيائية ، ما يسمى بثوابت العالم.

كانت أهم نتائج SRT هي الشهيرة صيغة أينشتاين حول العلاقة بين الكتلة والطاقة E \ u003d mc 2 (حيث C هي سرعة الضوء) ، والتي أظهرت وحدة المكان والزمان ، معبرًا عنها في تغير مشترك في خصائصها اعتمادًا على تركيز الكتل وحركتها ، وأكدتها معطيات الفيزياء الحديثة. لم يعد يُنظر إلى الزمان والمكان بشكل مستقل عن بعضهما البعض ، ونشأت فكرة استمرارية الزمكان رباعية الأبعاد.

وفقًا لنظرية الفيزيائي العظيم ، عندما تزداد سرعة جسم مادي ، وتقترب من سرعة الضوء ، تزداد كتلته أيضًا. هؤلاء. كلما تحرك الجسم بشكل أسرع ، أصبح أثقل. في حالة الوصول إلى سرعة الضوء ، تصبح كتلة الجسم وطاقته غير محدودة. كلما زاد وزن الجسم ، زادت صعوبة زيادة سرعته ؛ هناك حاجة إلى كمية لا حصر لها من الطاقة لتسريع الجسم بكتلة لانهائية ، لذلك من المستحيل أن تصل الأجسام المادية إلى سرعة الضوء.

في نظرية النسبية ، "قانونان - قانون الحفاظ على الكتلة والحفاظ على الطاقة - فقدا صلاحيتهما بشكل مستقل عن بعضهما البعض وتحولوا إلى قانون واحد ، والذي يمكن أن يسمى قانون حفظ الطاقة أو الجماعية." بسبب الارتباط الأساسي بين هذين المفهومين ، يمكن تحويل المادة إلى طاقة ، والعكس صحيح - الطاقة إلى مادة.

النظرية العامة للنسبية- نظرية الجاذبية التي نشرها أينشتاين عام 1916 والتي عمل عليها لمدة 10 سنوات. إنه تطور إضافي للنظرية النسبية الخاصة. إذا تسارع الجسم المادي أو استدار إلى الجانب ، فإن قوانين SRT لم تعد سارية. ثم تدخل GR حيز التنفيذ ، وهو ما يفسر حركات الأجسام المادية في الحالة العامة.

في النظرية العامة للنسبية ، من المفترض أن تأثيرات الجاذبية لا تنتج عن تفاعل القوة بين الأجسام والحقول ، ولكن بسبب تشوه الزمكان ذاته الذي توجد فيه. يرتبط هذا التشوه ، على وجه الخصوص ، بوجود كتلة الطاقة.

تعتبر النسبية العامة حاليًا أكثر نظرية الجاذبية نجاحًا ، وتدعمها الملاحظات جيدًا. لقد عممت النسبية العامة SRT على المعجل ، أي أنظمة غير بالقصور الذاتي. المبادئ الأساسية للنسبية العامة هي كما يلي:

- تحديد قابلية تطبيق مبدأ ثبات سرعة الضوء على المناطق التي يمكن إهمال قوى الجاذبية فيها(حيث تكون الجاذبية قوية ، تتباطأ سرعة الضوء) ؛

- امتداد مبدأ النسبية إلى جميع الأنظمة المتحركة(وليس فقط القصور الذاتي).

في النسبية العامة ، أو نظرية الجاذبية ، ينطلق أيضًا من الحقيقة التجريبية لتكافؤ كتل القصور الذاتي والجاذبية ، أو تكافؤ مجالات القصور الذاتي والجاذبية.

يلعب مبدأ التكافؤ دورًا مهمًا في العلوم. يمكننا دائمًا أن نحسب بشكل مباشر تأثير قوى القصور الذاتي على أي نظام فيزيائي ، وهذا يمنحنا الفرصة لمعرفة عمل مجال الجاذبية ، والتخلص من عدم تجانسه ، والذي غالبًا ما يكون غير مهم للغاية.

تم استخلاص عدد من الاستنتاجات المهمة من الموارد الوراثية:

1. تعتمد خصائص الزمكان على المادة المتحركة.

2. يجب أن ينثني شعاع الضوء ، الذي يحتوي على كتلة جاذبية خاملة ، في مجال الجاذبية.

3. يجب أن يتحول تردد الضوء تحت تأثير مجال الجاذبية إلى القيم الأدنى.

لفترة طويلة ، كان هناك عدد قليل من التأكيدات التجريبية للنسبية العامة. الاتفاق بين النظرية والتجربة جيد جدًا ، لكن نقاء التجارب ينتهكها العديد من الآثار الجانبية المعقدة. ومع ذلك ، يمكن الكشف عن تأثير انحناء الزمكان حتى في مجالات الجاذبية المعتدلة. يمكن للساعات شديدة الحساسية ، على سبيل المثال ، اكتشاف تمدد الوقت على سطح الأرض. من أجل توسيع القاعدة التجريبية للنسبية العامة ، أجريت تجارب جديدة في النصف الثاني من القرن العشرين: تم اختبار معادلة كتلة القصور الذاتي وكتلة الجاذبية (بما في ذلك عن طريق تحديد المدى بالليزر للقمر) ؛
بمساعدة الرادار ، تم توضيح حركة الحضيض الشمسي لعطارد ؛ تم قياس انحراف جاذبية موجات الراديو بواسطة الشمس ، وكانت كواكب النظام الشمسي موجودة على الرادار ؛ تم تقييم تأثير مجال جاذبية الشمس على الاتصالات اللاسلكية مع المركبات الفضائية التي تم إرسالها إلى الكواكب البعيدة للنظام الشمسي ، إلخ. كلهم ، بطريقة أو بأخرى ، أكدوا التوقعات التي تم الحصول عليها على أساس النسبية العامة.

لذا ، فإن النظرية النسبية الخاصة تقوم على افتراضات ثبات سرعة الضوء وتماثل قوانين الطبيعة في جميع الأنظمة الفيزيائية ، والنتائج الرئيسية التي تأتي إليها هي كما يلي: نسبية الخصائص من الزمكان نسبية الكتلة والطاقة ؛ معادلة الكتل الثقيلة بالقصور الذاتي.

إن أهم نتيجة للنظرية النسبية العامة من وجهة نظر فلسفية هي تأسيس اعتماد خصائص الزمكان للعالم المحيط على موقع وحركة الكتل الجاذبة. إنه بسبب تأثير الهيئات
مع كتل كبيرة هناك انحناء في مسارات حركة أشعة الضوء. وبالتالي ، فإن مجال الجاذبية الذي أنشأته مثل هذه الأجسام يحدد في النهاية خصائص العالم في الفضاء والزمان.

تستخلص النظرية النسبية الخاصة من عمل مجالات الجاذبية ، وبالتالي فإن استنتاجاتها قابلة للتطبيق فقط في مناطق صغيرة من الزمكان. يكمن الاختلاف الأساسي بين النظرية العامة للنسبية والنظريات الفيزيائية الأساسية التي سبقتها في رفض عدد من المفاهيم القديمة وصياغة مفاهيم جديدة. تجدر الإشارة إلى أن النظرية العامة للنسبية أحدثت ثورة حقيقية في علم الكونيات. على أساسها ، ظهرت نماذج مختلفة من الكون.