Искривление пространства и времени

Гравитационные волны

Одним из явлений, связанных с эластичностью пространства, являются гравитационные волны — небольшие изменения кривиз­ны пространства, распространяющиеся со скоростью света. Хотя американский физик Джозеф Вебер (1919-2000) еще в 1967 году утверждал, что открыл гравитационные волны, в действительности до сих пор нет прямого подтверждения их обнаружения.

Читать далее

Странные свойства черных дыр

В нашем мире, как описывает его общая теория относительно­сти, есть много странного; одно из самых удивительных — черная дыра. Если тело сжимается все сильнее и сильнее, то гравитация на его поверхности усиливается. Давайте для примера рассмотрим Землю.

Читать далее

Следствия общей теории относительности

Зная геометрию пространства, можно вычислить орбиту тела, на которое не действует ничто кроме гравитации. Теперь мы не считаем гравитацию силой, а говорим о свободном движении. В плоском пространстве такое движение происходит по прямой линии, но в искривленном пространстве свободное движение мо­жет происходить практически по замкнутой орбите. Возьмем об­ращающуюся вокруг Солнца планету. Она движется вперед по пря­мой, то есть по кратчайшему пути, но так как Солнце искривило пространство, орбита планеты становится эллипсом.

Читать далее

Значение кривизны пространства

Математик Вильям Клиффорд (1845-1879) переводил труды Римана на английский язык и в процессе этой работы был очарован идеями Римана о связи между физическими явлениями и геоме­трией. Он стал развивать эти идеи. Читая лекцию в Кембриджском философском обществе, посвященную «науке о пространстве», он обсуждал нашу возможность судить о геометрии пространства на астрономических масштабах и на масштабах столь малых, что они недоступны для наблюдения (то есть в мире элементарных частиц).

Читать далее

Свойства неевклидовых геометрий

Вселенная конечна или бесконечна? Это не такто просто «уви­деть». Евклидова геометрия прекрасно описывает наши обычные измерения. Но в будничной геометрии трудно встретиться с бес­конечностью. С другой стороны, испытываешь немалые трудности, пытаясь представить себе конечный мир со сферической геометри­ей, хотя его конечность легко описывается математически.

Читать далее

Открытие неевклидовых геометрий

Вплоть до XIX века не было понятно, что пятую аксиому мож­но заменить и создать другие системы, в которых геометрические связи будут отличаться от привычных. Среди многих возможностей было два наиболее интересных варианта: гиперболическую геоме­трию независимо друг от друга разработали Карл Фридрих Гаусс, Николай Иванович Лобачевский и Я нош Бойяи (рис 15 л), а автором сферической геометрии был Георг Риман. Читать далее

Искривление пространства ивремени

Обычно мы представляем себе мировое пространство как нечто, напоминающее геометрию Евклида. И в самом деле, в рамках частной теории относительности пространственная часть четырехмер­ного пространства времени плоская, то есть евклидова. Сам Евклид работал в Александрии примерно в 300 году до н. э.; практически ничего больше о нем не известно.

Читать далее