Общая теория относительности (ото) Эйнштейна Геометрия пространства-времени.

Представим двумерный мир на плоскости, в котором живут люди. (Детский вопросик: что скажут люди, если мы поставим стакан на плоскость?)

Если в этом мире идти по компасу на север, то траектории будут представлять из себя параллельные прямые.

И вот однажды эти ученые оказались на Земле, на экваторе в точках А и В, откуда ученые и начали путешествие на север по параллельным дорогам.

Однако вскоре они обнаружили, что S₂ < S₁. Вывод: их притягивает друг к другу некая "сила" - "гравитация".

Поэтому можно говорить, что пространство вокруг всех тел искривлено, и степень искривления зависит от массы тела. Cогласно ОТО время также зависит от гравитации, поэтому необходимо говорить о существовании четырехмерного пространства – времени. Это означает, что время не может быть отделено от пространства, присутствие вещества оказывает воздействие как на геометрию (искривление) пространства, так и на время. Подчеркнем, что классическая физика рассматривает движение твердых тел в пустом пространстве, а в ОТО сама структура пространства – времени зависит от распределения вещества во Вселенной и понятие «пустого пространства» вообще теряет смысл. Более того, если раньше полагали, что с исчезновением материи остается пустое пространство, то теория относительности утверждает, что с исчезновением материи исчезнет и пространство.

Космическое тело под действием сил гравитации движется из менее изогнутых частей пространственно-временного континуума в более изогнутые области.

 В общей теории относительности все эффекты гравитации приписываются неевклидову характеру геометрии Вселенной - Эйнштейн ввел понятие о четырехмерной геометрии пространства-времени.

"В чем изгибается наше реальное пространство?"

Понятие кривизны пространства

(ошибка в подписи к рисунку, правильно: а)Сумма углов треугольника на евклидовой плоскости равна 180°.,вт –меньше 180 ^о)

Легко представить искривление двумерного пространства в трехмерном, как это показано на рисунке.

Математически понятие кривизны распространяется и на трехмерное пространство.

Возвратимся снова к рассмотрению нашей Вселенной.

Если во Вселенной плотность материи больше критической плотности, р>р_крит, то из ОТО следует: Пространство нашей Вселенной оказывается конечным, замкнутым. Хотя по-прежнему Вселенная безгранична, но она конечна по объему. Такая модель Вселенной называется закрытой.

Если р=р_крит, то геометрия пространства оказывается евклидовой и пространство называют плоским. Оно простирается во все стороны до бесконечности, и объем его бесконечен.

Наконец, если р<р_крит, то пространство также неограниченно простирается во все стороны и не замыкается. Его объем бесконечен. Такую модель Вселенной называют открытой.