Lịch sử thuyết tương đối rộng

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm

Sự hình thành thuyết tương đối tổng quát[sửa | sửa mã nguồn]

Những khảo sát ban đầu[sửa | sửa mã nguồn]

Albert Einstein sau này nói rằng, lý do cho sự phát triển thuyết tương đối tổng quát là do sự không thỏa mãn của ông ở sự ưu tiên của chuyển động quán tính trong thuyết tương đối đặc biệt, trong khi một lý thuyết bao gồm những trạng thái chuyển động khác (kể cả chuyển động có gia tốc) có thể sẽ đầy đủ hơn.[1] Vì vậy năm 1908 ông viết một bài báo về gia tốc trong thuyết tương đối đặc biệt. Trong bài báo này, ông nhận xét là sự rơi tự do thực sự là một chuyển động quán tính, và đối với người quan sát rơi tự do các nguyên lý của thuyết tương đối đặc biệt phải được áp dụng. Khẳng định này gọi là Nguyên lý tương đương. Trong cùng bài báo, Einstein cũng tiên đoán hiệu ứng giãn thời gian do hấp dẫn. Năm 1911, Einstein đăng bài báo khác mở rộng bài báo năm 1907, trong đó thêm vào hiệu ứng sự lệch ánh sáng do các vật thể có khối lượng lớn gây ra khi ánh sáng đi gần vào.

Thuyết tương đối tổng quát (GR) là một lý thuyết hấp dẫn được phát triển bởi Albert Einsteinn từ 1907 và 1915 cùng với sự giúp đỡ của Marcel Grossmann. Theo lý thuyết này, có sự hút nhau giữa các vật thể là do sự uốn cong không thời gian do các vật thể gây ra.

Trước khi ra đời thuyết tương đối tổng quát, định luật vạn vật hấp dẫn của Newton đã được công nhận hơn hai trăm năm và miêu tả đúng lực hấp dẫn giữa các vật, mặc dù chính Newton không xem lý thuyết của ông đã miêu tả đúng bản chất của hấp dẫn. Trong thiên văn, đã có nhiều quan sát cẩn thận cho thấy sự sai lệch không giải thích được giữa lý thuyết và các quan sát. Theo mô hình của Newton, hấp dẫn là lực hút giữa các vật với nhau, tuy ông không rõ bản chất của lực này, về cơ bản lý thuyết đã miêu tả thành công chuyển động của các hành tinh.

Tuy nhiên, các thí nghiệm và quan sát cho thấy mô hình của Einstein có liên quan đến một vài hiệu ứng chưa giải thích được trong mô hình của Newton, như là những dị thường nhỏ trong chuyển động của sao Thủy và các hành tinh khác. Thuyết tương đối tổng quát cũng tiên đoán nhiều hiệu ứng kì lạ của hấp dẫn, như sóng hấp dẫn, thấu kính hấp dẫn, và một hiệu ứng hấp dẫn tác động lên thời gian đó là sự giãn thời gian do hấp dẫn. Nhiều tiên đoán đã được thực nghiệm xác nhận, và nhiều chủ đề trong lý thuyết vẫn đang được nghiên cứu. Ví dụ, mặc dù có những chứng cứ gián tiếp về sóng hấp dẫn, các chứng cứ thực nghiệm trực tiếp về sự tồn tại của sóng hấp dẫn vẫn đang được tìm kiếm bởi nhiều tổ chức các nhà khoa học như các dự án LIGO, GEO 600...

Thuyết tương đối tổng quát được phát triển thành một công cụ cơ bản trong thiên văn vật lý hiện đại. Nó cung cấp những hiểu biết nền tảng về lỗ đen, vùng không thời gian nơi hấp dẫn rất mạnh mà ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát ra được. Sự có mặt của chúng thông qua những bức xạ cường độ mạnh của các đối tượng thiên văn như nhân các thiên hà hoạt động hay các quasar. Thuyết tương đối tổng quát cũng là một phần trong mô hình chuẩn của Big Bang về nguồn gốc vũ trụ.

Hiệp biến tổng quát và tranh luận[sửa | sửa mã nguồn]

Sự phát triển phương trình trường Einstein[sửa | sửa mã nguồn]

Einstein và Hilbert[sửa | sửa mã nguồn]

Sir Arthur Eddington[sửa | sửa mã nguồn]

Các lời giải[sửa | sửa mã nguồn]

Lời giải Schwarzschild[sửa | sửa mã nguồn]

Vũ trụ giãn nở và hằng số vũ trụ học[sửa | sửa mã nguồn]

Các lời giải khác[sửa | sửa mã nguồn]

Kiểm nghiệm lý thuyết[sửa | sửa mã nguồn]

Trích dẫn[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Albert Einstein, Nobel lecture in 1921

Chú thích[sửa | sửa mã nguồn]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]