Метрика пространства-времени - Definition. Was ist Метрика пространства-времени
Diclib.com
Wörterbuch ChatGPT
Geben Sie ein Wort oder eine Phrase in einer beliebigen Sprache ein 👆
Sprache:

Übersetzung und Analyse von Wörtern durch künstliche Intelligenz ChatGPT

Auf dieser Seite erhalten Sie eine detaillierte Analyse eines Wortes oder einer Phrase mithilfe der besten heute verfügbaren Technologie der künstlichen Intelligenz:

  • wie das Wort verwendet wird
  • Häufigkeit der Nutzung
  • es wird häufiger in mündlicher oder schriftlicher Rede verwendet
  • Wortübersetzungsoptionen
  • Anwendungsbeispiele (mehrere Phrasen mit Übersetzung)
  • Etymologie

Was (wer) ist Метрика пространства-времени - definition

  • Схематическая двумерная иллюстрация искривления пространства-времени возле массивного тела

Метрика пространства-времени         

определяет геометрические свойства четырёхмерного пространства-времени (объединяющего физическое трёхмерное пространство и время) в относительности теории (См. Относительности теория). М. п.-в. характеризуется инвариантной (не зависящей от системы отсчёта) величиной - квадратом четырёхмерного интервала (См. Четырёхмерный интервал), определяющим пространственно-временную связь (квадрат "расстояния") между двумя бесконечно близкими событиями,

Здесь dx1, dx2, dx3 - разности пространственных координат событий, dx0 = cdt, где dt - разность времён этих событий, с - скорость света, а gik - компоненты т. н. метрического тензора (См. Метрический тензор). В общем случае метрический тензор удовлетворяет уравнениям Эйнштейна общей теории относительности (см. Тяготение) и компоненты gik являются функциями координат x1, x2, x3, x0, причём вид этих функций в выбранной системе отсчёта зависит от содержащихся в пространстве-времени масс. В отсутствие больших масс метрический тензор может быть приведён к виду

g11 = g22 = g33 = - 1, g00 = +1,

gik, = 0 при ik; (2)

тогда (в прямоугольных декартовых координатах x1 = x, x2 = у, x3 = z)

ds2=c2dt2 - dx2 - dy2 - dz2. (3)

Пространство-время с такой метрикой является евклидовым пространством (См. Евклидово пространство) (точнее, псевдоевклидовым из-за знака "минус" перед dx2, dy2, dz2); его называют "плоским пространством". Такова М. п.-в. в специальной теории относительности (или эквивалентная метрика Минковского пространства (См. Минковского пространство)).

При наличии больших масс никаким преобразованием координат нельзя привести метрический тензор к виду (2) во всём пространстве-времени. Это означает, что пространство-время обладает кривизной, которая определяется компонентами gik, (и их производными по координатам). Т. о., геометрические свойства пространства-времени (его метрика) зависят от находящейся в нём материи. Степень отклонения М. п.-в. от евклидовой определяется распределением в этом пространстве масс и их движением. При этом поле тяготения, обусловленное массами и вызывающее, в свою очередь, движение масс, рассматривается в общей теории относительности как проявление искривлённости пространства-времени и определяется, как и М. п.-в., величинами gik. Искривлённость пространства-времени означает, в частности, как отклонение чисто пространственной геометрии от евклидовой, так и зависимость скорости течения времени от поля тяготения.

Г. А. Зисман.

Метрика пространства-времени         
Метрика пространства-времени — 4-тензор, который определяет свойства пространства-времени в общей теории относительности.
Гравитационная сингулярность         
  • чёрной дыры]] и её сингулярности
Гравитацио́нная сингуля́рность (иногда сингулярность пространства-времени) — точка (или подмножество) в пространстве-времени, через которую невозможно гладко продолжить входящую в неё геодезическую линию. В таких областях становится неприменимым базовое приближение большинства физических теорий, в которых пространство-время рассматривается как гладкое многообразие без края.

Wikipedia

Метрика пространства-времени

Метрика пространства-времени — 4-тензор, который определяет свойства пространства-времени в общей теории относительности.

Как правило, обозначается символом g i j {\displaystyle g_{ij}} .

В инерциальной системе отсчёта матрица метрического тензора пространства-времени имеет вид

g ^ = ( 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 ) {\displaystyle {\hat {g}}=\left({\begin{matrix}1&0&0&0\\0&-1&0&0\\0&0&-1&0\\0&0&0&-1\end{matrix}}\right)} .

В неинерциальных системах отсчёта вид метрики пространства-времени изменяется и в общем зависит от точки пространства и момента времени.

Метрика пространства-времени задаёт искривление пространства, которое ощущает наблюдатель, который движется с ускорением. Так как, исходя из принципа эквивалентности, наблюдатель никаким образом не может отличить неинерционность связанной с ним системы отсчёта от гравитационного поля, метрика пространства-времени определяет также искривление пространства в поле массивных тел.

Пространственно-временной интервал выражается через метрику пространства-времени формулой

d s 2 = g i j d x i d x j {\displaystyle ds^{2}=g_{ij}dx^{i}dx^{j}} .

Так как метрика задаёт превращения координат, то её называют также метрическим тензором.

Метрика пространства-времени используется для установления связи между ковариантными и контравариантными записями любого 4-вектора

A i = g i j A j {\displaystyle A_{i}=g_{ij}A^{j}} .