Гравитация

Җир орбитасында фәза-вакытның кәкрәюе

Исаак Ньютон - классик гравитация теориясенең авторы (1642-1727)

Гравитация (тартым, тартылу, бөтендөнья тартылышы) (латин теленнән gravitas — "авырлык") (tat.lat. Gravitatsiä) - һәрбер материаль җисемнәр арасында күпьяклы фундаменталь тәэсир итешү. Аз тизлекнең һәм зәгыйфь гравитацион тәэсир итешү якынчалыгында Ньютонның тартылу теориясе белән тасвирлана, гомуми очракта Эйнштейнның Гомуми чагыштырмалылык теориясе белән тасвирлана.

Гравитация - дүрт фундаменталь тәэсир итешүнең иң зәгыйфе. Квант чигендә гравитацион тәэсир итешү гравитациянең квант теориясе белән тасвирланырга тиеш, ләкин шушы теория эшләнмәгән әле.

Зәгыйфь гравитацион кыр

Бөтендөнья тартылу кануны

Классик механикада (аз тизлек һәм зәгыйфь гравитация очрагы) гравитацион тәэсир итешү бөтендөнья тартылу кануны белән тасвирлана: ике нокталар арасында M һәм m масса белән һәм R аралыгы белән гравитацион тартым көче ике массага туры пропорциональ һәм аралыкның квадратына кире пропорциональ:

$F=G\frac{mM}{R^2}$

Биредә $G$ — гравитацион даими, 6,6725×10⁻¹¹ м³/(кг·с²).

Гравитация — иң зәгыйфь тәэсир итешү, әмма ул һәрбер ноктада һәм һәр аралыкта тәэсир итә, барлык массалар - уңай, шуңа күрә гравитация Галәмдә бик мөһим көч. Гравитациясез объектлар Галәмдә табылмаган.

Көчле гравитацион кыр

Альберт Эйнштейн - Гомуми чагыштырмалылык теориясенең авторы, 1921

Көчле гравитацион кырда һәм гравитацион кырда релятивистик тизлек белән хәрәкәт иткән очракта Гомуми чагыштырмалылык теориясенең эффектлары күренә:

• фәза-вакытның геометриясенең үзгәреше
• Ньютонның тартылу кануныннан тайпылышы
• экстремаль очракта - кара тишек барлыкка килүе
• потенциалларның кичегүе
• гравитацион дулкыннарның килеп чыгуы
• гравитация үзе белән тәэсир итә башлый, кушу принципы бозыла

Көчле гравитация Эйнштейн тигезләмәсе белән тасвирлана:

$R_{\mu \nu }-\frac{R}{2}{g}_{\mu \nu }+\mathrm{\Lambda }{g}_{\mu \nu }=G_{\mu \nu }+\mathrm{\Lambda }{g}_{\mu \nu }=\frac{8\pi G}{c^4}{T}_{\mu \nu },$

(тигезләмәдә: сул якта - геометрия (дүрт үлчәнешле фәза-вакыт), уң якта - матдә)

биредә $R_{\mu \nu }$ — Риччи тензоры (фәза-вакытның кәкрәюе тензорыннан килеп чыккан $R_{\rho \mu \sigma \nu }$ )

$R_{\mu \nu }=g^{\rho \sigma }{R}_{\rho \mu \sigma \nu },$

$R$ — скаляр кәкрәю, $g^{\mu \nu }$ - метрик тензор, һәм Риччи тензоры

$R=g^{\mu \nu }{R}_{\mu \nu },$

$\mathrm{\Lambda }$ — космологик даими, $T_{\mu \nu }$ - энергия-импульс тензоры, $\pi$ — Пи саны, $c$ — вакуумда яктылык тизлеге, $G$ — Ньютон гравитацион даимие.

$G_{\mu \nu }=R_{\mu \nu }-\frac{R}{2}{g}_{\mu \nu }$ - Эйнштейн тензоры

$\varkappa =\frac{8\pi G}{c^4}$ — Эйнштейн гравитацион даимие.

Әдәбият

• Визгин В. П. Релятивистская теория тяготения (истоки и формирование, 1900—1915). — М.: Наука, 1981. — 352c.
• Визгин В. П. Единые теории в 1-й трети ХХ в. — М.: Наука, 1985. — 304c.
• Иваненко Д. Д., Сарданашвили Г. А. Гравитация. 3-е изд. — М.: УРСС, 2008. — 200с.
• Мизнер Ч., Торн К., Уилер Дж. Гравитация. — М.: Мир, 1977.
• Торн К. Черные дыры и складки времени. Дерзкое наследие Эйнштейна. — М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 2009.