Презентация "Принципы общей теории относительности" по физике – проект, доклад

Основные положения общей теории относительности. Скорость света в вакууме.

Выполнила: ученица 10-А класса Рифаи Диана

5klass.net

Общая теория относительности (ОТО) — физическая теория пространства-времени и тяготения, основана на экспериментальном принципе эквивалентности гравитационной и инерционной масс и предположении о линейности связи между массой и вызываемыми ею гравитационными эффектами, опубликованная Альбертом Эйнштейном в 1915—1916 годах.

Альберт Эйнштейн (автор общей теории относительности)

ОТО в настоящее время — самая успешная теория гравитации, хорошо подтверждённая наблюдениями.

Теория гравитации Ньютона основана на понятии силы тяготения, которая является дальнодействующей силой — она действует мгновенно на любом расстоянии. Этот мгновенный характер действия несовместим с полевой парадигмой современной физики, и, в частности, со специальной теорией относительности, выведенной Эйнштейном, Пуанкаре и Лоренцом в 1905 году. Действительно, в этой теории никакая информация не может распространиться быстрее скорости света в вакууме.

Исаак Ньютон Пуанкаре Анри Лоренц Хендрик Альберт Ейнштейн

Согласно принципу соответствия, в слабых гравитационных полях предсказания общей теории относительности совпадают с результатами применения ньютоновского закона всемирного тяготения с небольшими поправками, которые растут по мере увеличения напряжённости поля. Первыми предсказанными и проверенными экспериментальными следствиями общей теории относительности стали три классических эффекта, перечисленных ниже в хронологическом порядке их первой проверки: Дополнительный сдвиг перигелия орбиты Меркурия по сравнению с предсказаниями механики Ньютона. Отклонение светового луча в гравитационном поле Солнца. Гравитационное красное смещение, или замедление времени в гравитационном поле.

Орбита по Ньютону(красная) и по Эйнштейну(голубые) одной планеты, вращающейся вокруг звезды

В основе ОТО лежит экспериментальный факт равенства инертной массы (входящей во 2-ой закона Ньютона) и гравитационной массы (входящей в закон тяготения) для любого тела. Это равенство проявляется в том, что движение тела в поле тяготения не зависит от его массы. Следствием этого является отсутствие гравитационно нейтральных тел.

Закон всемирного тяготения Ньютона говорит нам, что между любыми двумя телами во Вселенной существует сила взаимного притяжения. С этой точки зрения Земля вращается вокруг Солнца, поскольку между ними действуют силы взаимного притяжения. Общая теория относительности, однако, заставляет нас взглянуть на это явление иначе.

Скорость света в вакууме — абсолютная величина скорости распространения электромагнитных волн в вакууме. В физике традиционно обозначается латинской буквой «c». Скорость света в вакууме — фундаментальная постоянная, не зависящая от выбора инерциальной системы отсчёта (ИСО).

Формула скорости света в вакууме

В природе со скоростью света распространяются (в вакууме): собственно, видимый свет и другие виды электромагнитного излучения (радиоволны, рентгеновские лучи, гамма-кванты и др.); предположительно — гравитационные волны.

Спасибо за внимание!