如何理解愛因斯坦的引力場方程,愛因斯坦引力場方程的由來

時間 2021-09-12 02:20:09

1樓:星宇飄零

愛因斯坦場方程就是引力場方程,是用來計算時空曲率與能量動量的對應關係。

方程最左邊的gμv是愛因斯坦張量,是描述時空曲率的,也可以說是描述引力的,因為愛因斯坦認為引力其實只是時空彎曲的表現,因此引力場方程也稱為愛因斯坦場方程。事實上在引力場方程發表以前,愛因斯坦已經明確了兩者的關係。

rμv是代表曲率的里奇張量,它是由四階的黎曼張量壓縮得到的乙個二階張量。大家都知道廣義相對論所用的是黎曼幾何,所以描述時空曲率的張量應該是黎曼張量,然而描述時空的黎曼張量是乙個四階張量,而與其對應的能量動量張量卻是乙個一階張量,這樣兩者無法建立對應關係,後來愛因斯坦把能量動量張量插值成二階張量,結果乙個四階乙個二階,還是無法建立對應關係,所以決定壓縮黎曼張量,但愛因斯坦自己搞不定,剛好有個數學家里奇幫他完成了這項工作。(◔◡◔)

gμv是度規張量,是定義時空度規的。這裡可以設定時空的維數,當然預設就是四維。要解引力場方程必須先設定合適的時空度規。

r是里奇曲率標量,就是二階里奇張量的再度壓縮得到的。

方程最右邊π是圓周率,g是萬有引力常數,c是光速常數。

tμv是能量動量張量,按照e=mc²,這裡就是平常說的物質了。它本身只是乙個向量,相當於乙個一階張量,這是沒法與曲率張量形成對應關係的,前面說了,愛因斯坦通過插值把它弄成二階張量了。

在一開始,廣義相對論除了有引力場方程,其實還有乙個運動方程。所以有一句總結相對論的話:物質告訴時空怎樣彎曲,時空告訴物質怎樣運動。

但後來愛因斯坦發現運動方程其實也能直接從引力場方程匯出,所以現在廣義相對論只有乙個方程——引力場方程。

不過只有乙個方程很容易讓人對它產生誤會,以為它很簡單,像狹義相對論方程一樣簡單。然而我們不要忘記這是乙個以張量形式寫成的方程,它實際上包含了10個二階非線性偏微分方程,含有16個自變數,要求解是異常困難的。所以早期基本都是採用簡化條件和弱場近似來求解。

比如史瓦西解就是設定為靜態引力場得到的,而引力波方程也是設定為弱引力場下得到的,正因如此愛因斯坦認為引力波是不可能探測到的,因為前提就被他弱化了╮(╯_╰)╭所以他認為引力波是炒雞弱雞的←_←他沒想到宇宙中還有黑洞這種**_(:d)∠)_

2樓:妄作

引力場方程,是用來計算時空曲率與能量動量的對應關係,這是乙個以張量形式寫成的方程。

3樓:阿炎談娛樂

愛因斯坦的方程其實就是引力場方程,這個方程是用來計算時空曲率與能量動量的對應關係。時空是彎曲的,但不是時空彎曲產生引力。

4樓:小王子

引力場方程用來計算時空曲率和能量之間的關係,是這樣的乙個方程

5樓:小小喵同學

這個方程只是用來計算空間能量和彎曲的一種方程式。它是用來證明,在能量的作用下空間是會產生一定的彎曲作用的。

6樓:

這個方式是用來計算時空曲率和能量之間的關係,主要就是**能量的。

愛因斯坦引力場方程的由來

7樓:手機使用者

2023年愛因斯坦發表bai狹du義相對論後,他開zhi始著眼於如何將引力納

dao入狹義相對論內框架的思考。以一容

個處在自由落體狀態的觀察者 的理想實驗為出發點,他從2023年開始了長達八年的對引力的相對性理論的探索。在歷經多次彎路和錯誤之後,他於2023年11 月在普魯士科學院上作了發言,其內容正是著名的愛因斯坦引力場方程。這個方程式的左邊表達的是時空的彎曲情況,而右邊則表達的是物質及其運動。

「物質告訴時空怎麼彎曲。時空告訴物質怎麼運動。」(惠勒語)它把時間、空間和物質、運動這四個自然界最基本的物理量聯絡了起來,具有非常重要的意義。

愛因斯坦的引力場方程是乙個二階非線性偏微分方程組,數學上想要求得方程的解是一件非常困難的事。愛因斯坦運用了很多 近似方法,從引力場方程得出了很多最初的預言。

愛因斯坦的引力方程是什麼?其形式如何?其中各個量代表什麼?

8樓:冷喜巨涵衍

其中,g是引力常數

r代表兩物體間的距離

t代表圓周運動中的運動週期

c代表光速

至於那幾個腳標,抱歉,俺也不懂

愛因斯坦引力場方程是二階的,以時空為自變數,以度規為因變數的帶有橢圓型約束的雙曲型偏微分方程

愛因斯坦的引力方程是什麼?其形式如何?其中各個量代表什麼?

9樓:

其中,g是引力常數

r代表兩物體間的距離

t代表圓周運動中的運動週期

c代表光速

至於那幾個腳標,抱歉,俺也不懂

愛因斯坦引力場方程是二階的,以時空為自變數,以度規為因變數的帶有橢圓型約束的雙曲型偏微分方程

解釋一下愛因斯坦質能方程,怎樣理解愛因斯坦質能方程?

質能方程 e mc 2 該方程的重要意義就是說明了物質的質量和能量可以相互轉化。我們知道質量是物質的一種屬性。能量是物質運動狀態的一種屬性。質能方程深刻的說明了物質和物質的運動狀態二者是等價的。沒有不運動的物質,也沒有無物質的運動。在量子力學的應用領域裡,已經證明了質能方程的正確性。微觀粒子的衰變會...

求質能方程的理解,愛因斯坦質能方程理解

質能方程e mc 2 很多人會誤解為 質量轉化為能量 其實不是 質量和能量是肯定守恆的 質量總量不會變 能量也不變 只是一種形式的能量轉化為另一種形式而已 之所以靜止質量變小是因為速度變大的原因 速度變大靜止質量變小 但並不代表質量變化 質能方程的含義是物體的能量與其質量成正比。 後愛因斯坦質能方程...

牛頓的萬有引力深入人心,為何愛因斯坦說引力不存在

牛頓天文學算是人類文明中比較古老的一門學問了。四大文明和海洋文明都各自在這個領域取得巨大的成果。其中在海洋文明中,通過幾代哲學家和數學家的努力,最終拿到了一套模型,這就是大名鼎鼎的地心說模型。這個模型是在托勒密時代大功告成的,並且被後世所接受,在整個西方的學術圈中流傳了1400多年。通過地心說模型,...