广义绝对论详细发现经过和连锁宇宙学应用

By admin in 天文台 on 2019年4月7日

导读:那是有关广义相对论的学识,希望对大家学习有帮忙。是小编收10的材质。

广义相对论是当代物理中基于相对性原理利用几何语言叙述的重力理论。该理论由阿尔Bert·爱因斯坦等人自190七年起始发展,最后在1九壹5年着力形成。

广义相对论将经典的牛顿万有重力定律与狭义相对论加以推广。在广义相对论中,引力被描述为时空的壹种几何属性(曲率),而时间和空间的曲率则透过爱因Stan场方程和远在内部的物质及辐射的能量与动量联系在一块。

从广义相对论获得的一部分预感和经文物理中的对应预知卓殊例外,特别是有关时间流逝、空间几何、自由落体的运动以及光的传遍等题材,例如重力场内的年华膨胀、光的引力红移和重力时间推迟效应。

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广义相对论的断言于今截至壹度经过了具有观测和尝试的证实——广义相对论即使不用当今描述重力的唯壹理论,但却是能够与尝试数据相契合的最精简的答辩。可是依旧有一对题材由来未能化解。最为基础的就是广义相对论和量子物理的定律应什么联合以形成完备并且自洽的量子重力理论。

爱因Stan的广义相对论理论在宇宙物法学中拥有丰富重大的选取。比如它预感了一点大质量恒星终结后,会形成时间和空间格外扭曲以至于全数物质(蕴含光)都心有余而力不足逸出的区域,黑洞。有凭证注解恒星品质黑洞以及超大品质黑洞是有些天体例如活动星系核和微类星体发射高强度辐射的间接成因。

光明在引力场中的偏折会形成重力透镜现象,那使得人们或者观测到地区长期地点的同多个大自然形成的四个像。广义相对论还断言了重力波的存在。引力波已经由激光干涉重力波天文台在20壹5年1月一直观测到。其余,广义相对论依然现代自然界学中的膨胀宇宙模型的论争功底。

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请点击那里输入图片描述190伍年爱因Stan揭橥狭义相对论后,他起来着眼于如何将引力纳入狭义相对论框架的

爱因Stan的引力场方程是2个二阶非线性偏微分方程组,数学上想供给得方程的解是一件非凡不方便的事。爱因斯坦运用了很多像样方法,从引力场方程得出了诸多前期的预知。但是非常的慢天才的宇宙空间物管理学家Carl·史瓦西就在一九一八年得到了重力场方程的率先个非平庸精确解——史瓦西度规,那些解是钻探星体重力坍缩的最终阶段,即黑洞的理论功底。

在同一年,将史瓦西几何扩大到含有电荷的身分的钻探工作也开头举行,其最终结果就是雷斯勒-诺Strong姆度规,其相应的是带电荷的静态黑洞。

1九17年爱因Stan将广义相对论理论运用于壹体自然界,开创了绝对论天体学的商讨领域。考虑到同时代的宇宙学研商中静态宇宙的主义仍广泛得到接受,爱因Stan在她的重力场方程中添加了1个新的常数,后被人们誉为宇宙常数项,以求得和当下的“观测”相适合。

但是到了192八年,哈勃等人的观望申明大家的宇宙处在膨胀情形,而相应的暴涨宇宙解早在1921年就早已由亚历山大·Fried曼从他的Fried曼方程(同样由爱因Stan场方程推出)获得,这一个膨胀宇宙解不须要任何附加的宇宙空间常数项。比利时神父勒梅特动用那几个解构造了宇宙大爆炸的最早模型,模型预感宇宙是从一个高温高致密状态演变来的。爱因Stan其后肯定,添加宇宙常数项在方程里是他平生中犯下的最大错误。

在那些时代,广义绝对论被视为壹种新奇的异论,但由于它和狭义相对论相融,并能够分解很多Newton重力不可能解释的气象,由此它很扎眼优于Newton理论。爱因斯坦本身在1玖15年注脚了广义相对论能够分解水星轨道的歇斯底里如今点进动现象,其经过不必要任何附加参数(所谓“敷衍因子”)。

另1个名牌的尝试验证是由Arthur·爱丁顿爵士指点的探险队在亚洲的普林西比岛考查到的日食时的光辉在太阳重力场中的偏折,其偏折角度和广义相对论的预见完全契合(是Newton理论预见的偏折角的两倍),这一意识随着为海内外报纸所竞相报纸发表,临时间使爱因Stan的争鸣名声赫赫。

然则直到一九伍陆年至一9七二年间,广义相对论才真正进入了理论物理和宇宙物理主流切磋的视野,那暂时代被人们称之为广义相对论的黄金时期。物法学家渐渐驾驭了黑洞的概念,并能够由此天体物农学的脾气从类星体中分辨黑洞。在阳光系内能够举办的更标准的广义相对论的尝试验证进一步展现了广义相对论杰出的预见能力,而相对论天体学的断言也如出一辙经受住了实验观测的视察。

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从经典力学到广义绝对论

精晓广义相对论的顶级办法之壹是从经典力学出发比较两者的异同点:那种办法首先须要认识到经典力学和Newton重力也能够用几何语言来叙述,而将那种几何描述和狭义相对论的基本原理放在一起对掌握广义相对论具有启发性效用。

Newton重力的几何学

经典力学的三个基本原理是:其他叁个实体的活动都可看成是2个不受任何外力的随意活动(惯性运动)和2个相差于那种自由移动的组成。那种偏离来自于施加在实体上的外力成效,其尺寸和自由化服从Newton第贰定律(外力大小也正是物体的惯性品质乘以加速度,方向与加速度方向同样[)。而惯性运动与时间和空间的几何性质直接相关:经典力学中在正规规则下的惯性运动是匀速直线运动。用广义相对论的言语说,惯性运动的轨道是时间和空间几何上的最短路径(测地线),在闵可夫斯基时间和空间中是直的世界线。

扭曲,原则上讲也能够通过观望物体的移位状态和外力效用(如附加的电磁力或摩擦力等)来判定物体的惯性运动性子,从而用来定义物体所处的时间和空间几何。可是,当有引力存在时那种措施会生出壹些含糊不清之处:Newton万有引力定律以及多少个互相独立验证的连锁实验注解,自由落体具有1个普遍性(那也被大千世界称作弱等效规律,亦即惯性质量与重力品质等价),即任何测试质量的自由落体的轨道只和它的发端地方和进程有关,与构成测试品质的质量等无关。

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绝对论的包罗

Newton重力的几何理论即便看起来很有趣,但这一顶牛的基本功经典力学然而是(狭义)相对论力学的多个特例。用对称的语言来说,在不思虑重力的情形下物农学习用具有Loren兹不变性,而毫不经典力学所具有的伽利略不变性。(狭义相对论的对称性包括在庞加莱群中,它除了饱含有洛伦兹变换所包括的洛伦兹递升和旋转外还蕴藏移动不变性。)在切磋对象的快慢接近光速大概高能的景观下那四头的区分慢慢变得分明。

在Loren兹对称性下能够引进光锥的定义(见左图),光锥构成了狭义绝对论中的因果结构:对于每多个产生在时间和空间中的事件A,原则上有能够由此传播速度低于光速的功率信号或互相作用影响到事件A或被事件A影响的一组事件(具有因果联系),例如图中的事件B;也有一组不容许互相影响的风浪(不具有因果联系),例如图中的事件C;而那么些事件间有无因果联系都与观测者无关。将光锥和自由落体的世界线联系起来能够导出时间和空间的半黎曼度规,至少准确至三个正在标量因子,在数学上那是共形结构的定义。

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狭义相对论的建立改变了大千世界对品质唯壹性的思想意识:质量可是是系统能量和动量的1种表现格局,这使得爱因Stan起始将弱等效规律纳入三个更加宽泛的框架中:处于封闭空间中的观看者无论选取什么样测量方法(而不仅限于投掷小球)都心有余而力不足区分本身是处在重力场依旧加快参考系中。

那种归纳成为了出名的爱因Stan等效规律:在丰裕小的时间和空间区域中物理定律约化成狭义相对论中的情势;而不恐怕由此局域的试行来探测到相近重力场的存在。狭义相对论是起家于重力能够被忽略的前提,因而,对于重力可以被忽视的其实案例,那是七个特出的模子。

假North考重力的留存并假若爱因Stan等效规律创造,则能够宇宙间不设有全域的惯性系,而只设有跟随着自由落体的粒子壹起运动的局域近似惯性系。用时间和空间弯曲的言语来说,在无重力效应的惯性系里的几条笔直类时世界线,在其实时间和空间中会变得互相互相弯曲,那代表引力的引进会变动时间和空间的几何结构。

试验数据注明,处于重力场中的石英钟衡量出的岁月——大概用相对论的言语称为固有时——并不服从狭义相对论定律的制裁。用时间和空间几何的言语来说,那是由于所衡量的时间和空间并非闵可夫斯基度规。对于Newton重力理论而言那暗示着1种更相像的几何学。在壹线尺度上全部处于自由落体状态的尺度都以1样的,并且都可近似为闵可夫斯基性质的平直度规。而接下去大家正在处理的是对闵可夫斯基时间和空间的弯曲化的常常回顾,所用到的度规张量定义的八方的时间和空间几何——具体说来是时间和空间中的长度和角度是哪些衡量的——并不是狭义相对论的闵可夫斯基度规,那广义化的度规被人们称作半黎曼度规或伪黎曼度规。并且每壹种黎曼度规都自然地与一种越发的联络相关联,那种调换被人们誉为列维-奇维塔联络;事实上那种联系能够满意爱因斯坦等效规律的渴求并使得时间和空间具有局域的闵可夫斯基性(那是指在七个契合的局域惯性坐标系下度规是闵可夫斯基性的,其度规的导数和三番五次周详即克莉丝托费尔符号都为零。)。

爱因Stan方程

在建立了描述重力作用的相对论性几何化版本后,还有二个关于重力的根源问题远非缓解。在Newton理论中,重力来源于质量,而在狭义相对论中,品质的概念被含有在更有着一般性的能量-动量张量中。那么些张量包罗了对系统的能量和动量的密度,以及应力(即压强和剪应力的统称)的讲述,通过1致原理就能够将能量-动量张量归纳到弯曲的时间和空间几何中去。

如若和几何化的Newton引力作进一步的类比,能够很自然地经过一个场方程将能量-动量张量和Richie张量联系起来,而Richie张量正讲述了潮汐效用的一类特殊意况:一团初阶状态为有序的测试粒子形成的云的容量会由于那群测试粒子作自由落体运动而变化。

在狭义相对论中,能量-动量张量的守恒律在数学上对应着它的散度为零,而那壹守恒律也能够被总结到更相像的弯曲时间和空间中,其艺术是将经典的偏导数替换为它们在曲面流形上的对应物:协变导数。在那壹外加条件下,能量-动量张量的协变散度,以及场方程左侧全数希望出现的项统统为零,那壹组简单的方程表述被称作爱因Stan重力场方程:

爱因Stan场方程:Lacrosse_uv-1/2*R*g_uv=κ*T_uv

(Rμν-(1/2)gμνR=8GπTμν/(c*c*c*c) -gμν)

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概念和基础运用

前壹章节席卷介绍了建立广义相对论的核心内容所需的消息,并提议了广义相对论理论的多少个重点个性。那么随之而来的难题是,广义相对论对物教育学毕竟有多主要的意义;具体说来,怎样从广义相对论理论建立具有应用价值的切实可行物理模型呢?

概念和中央属性

广义相对论是重力的度规理论,其核心是爱因Stan场方程。场方程描述的是用4维半黎曼流形所描述的时间和空间几何学,与处于时间和空间中物质的能量-动量张量之间的涉嫌。经典力学中由引力引起的现象(例如自由落体、星体轨道移动、航天器轨道等),在广义相对论中对应着在弯弯曲曲时间和空间中的惯性运动,即未有所谓外来的引力使得物体的移动偏离它们原来的本来直线运动路径。

重力自己是时间和空间属性的几何学改变,使处于中间的物体沿着时间和空间中最短的不二等秘书籍作惯性运动;而扭曲时间和空间的曲率是由远在时间和空间中的物质的能量-动量张量改变的。用John·惠勒的话来分演讲:时空告诉物体怎样运动,物体告诉时间和空间如何弯曲。

广义相对论用一个对称的二阶张量替换了经典力学中的重力标量势,然而前者在好几极限状态下会退化为后世。在弱引力场并且速度远低于光速的前提下,相对论的结果和Newton经典理论的结果是重合的。

广义相对论是用张量表示的,那是其广义协变性的反映:广义相对论的定律——以及在广义相对论框架中获得的物理定律——在全部规则中具有同等的款式。并且,广义相对论自己并不带有其余不变的几何背景结构,那使得它能够满意更严刻的广义绝对性原理:物理定律的情势在具备的观望者看来都以相同的。而广义相对论认为在局域由于有等效规律的渴求,时间和空间是闵可夫斯基性的,物理定律具有局域Loren兹不变性。

大人体模型型的树立

广义相对论性的模子建立的大旨内容是爱因Stan场方程的解。在爱因Stan场方程和三个叠加描述物质属性的方程(类似于迈克斯韦方程组和介质的本构方程)同时已知的前提下,爱因Stan场方程的解包蕴有二个分明的半黎曼流形(平常由特定坐标下取得的度规给出),以及一个在那个流形上定义好的物质场。物质和时间和空间几何一定满足爱因斯坦场方程,由此尤其地物质的能量-动量张量的协变散度一定为零。当然,物质本身还要求餍足描述其属性的叠加方程。因而得以将爱因Stan场方程的解简单通晓为3个由广义相对论制约的天人体模型型,当中间的物质还同时满意附加的物理定律。

爱因Stan场方程是非线性的偏微分方程组,由此想要求得其精确解10分困难。固然如此,仍有十分数量的高精度解被求得,但仅有局部有着大体上的直白行使。个中最显赫的精确解,同时也是从物理角度来看最令人感兴趣的解包涵史瓦西解、Reis勒-诺Strong姆解、克尔解,每贰个解都对应着一定类型的黑洞模型;以及Fried曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克解和德西特宇宙,每叁个解都对应着3个膨胀的天人体模型型。纯粹理论上相比较有趣的纯粹解还包涵哥德尔宇宙(暗示了在曲折时间和空间中开始展览时间旅行的大概)、Taub-NUT解(壹种均匀却又各向异性的宇宙模型)、反德西特空间(如今由于超弦理论中的马尔达西那假说的提议而变得盛名)。

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爱因Stan理论的存在延续

广义相对论对物管理学的影响万分有意思,其诱惑了不可枚举答辩和实验的斟酌成果。个中一些是从广义相对论的定律中央直属机关接导出的,而有点则从广义相对论公布于今经过漫长的钻研才逐步变得明朗。

重力时间膨胀和引力红移

光波从两个大品质物身体表面面出射时功能会生出红移

假诺等效规律创设,则可获取重力会影响时间流易的下结论。射入重力势阱中的光会发生蓝移,而相反从势阱中射出的光会产生红移;归结而言那两种情形被称作重力红移。更相像地讲,当有3个大品质物体存在时,对于同贰个进程在距离大品质物体更近时会比远离那一个物体时展开得更加慢,这种情景称为重力时间膨胀。

重力红移已经在实验室中及在天文观测中收获验证和测量,而地球引力场中的引力时间推迟效应也早就通过原子钟实行过频仍度量。当前的度量标志地球重力场的小时延缓会对满世界定位系统的运作产生一定影响。那种作用在强重力场中的测试是由此对脉冲双星的洞察完毕的,全体的试验结果都和广义相对论相符。然而在日前的衡量精度下,人们还不可能从中认清这几个观测到底更援救广义相对论依旧壹样满意等效规律的其他代表理论。

光线偏折和引力时间推移

从光源(图海蓝点表示)发射出的亮光在途径二个精心星体(图暗森林绿区域代表)时产生的光华偏折

广义相对论预见光子的门径在重力场中会产生偏折,即当光子途径多个大品质物体时路径会朝向实体发生波折。那种效果已经经过对来自长时间恒星或类星体的光明途径太阳时的不二等秘书诀观测获得阐明]。

那种景况(以及其余连锁意况)的来头是光具有被称作类光的(或被称作零性的)测地线——相对于在经典物理中光的传入路线是直线,类光的(或零性的)测地线是广义相对论的呼应总结,来源于狭义相对论中的光速不变原理]。

和光芒偏折现象密切相关的另一现象是重力时间推移效应(或称作夏皮罗延迟效应),那种现象是指在重力场中光的流传时间要比无重力场的场所下要长,那种效果已经被多少个着眼成功验证。在参数化后Newton格局中,对光线偏折和对时间推迟的衡量共同决定了叁个参数

{\displaystyle \gamma \,}
\gamma\,,那几个参数表征了引力对时间和空间几何的震慑。

规则效应

对于作轨道移动的物体,广义相对论和经典力学的预感在不少地方有所区别。广义相对论预见公转星体的轨道会生出全体的转动(进动),而轨道本身也会由于引力辐射而发出衰减。

近星点的进动

行星绕恒星作公转的经典力学轨道(红)和广义相对论轨道(蓝)比较

广义相对论中,任意轨道的拱点(轨道上最周围或最远离系统质心的点)会时有产生进动,那使得轨道不再是椭圆,而是一个绕着质心旋转的准椭圆轨道,其全体上看类似于玫瑰线的样子。爱因Stan最早通过类似度规来代表Newton力学的终极,并将轨道移动的物体看作三个测试质点从而在答辩上赢得了那1结实。这一结实的要紧在于,它亦可最精简地诠释天国学家勒维耶在185九年察觉的水星近期点的有失水准进动,而那对于当下的爱因Stan而言是最后确认重力场方程的不错格局的一个首要依照[73]。

从靠谱的史瓦西度规或选取更为相似的后Newton力学近似方式也能够演绎出那种效应。从精神上说,那种进动是出于重力对时间和空间几何的震慑,以及对实体引力的自能量的进献(其意义包罗在爱因Stan场方程的非线性中)。今后早就观测到了具备能够进行精确轨道进动度量的太阳系行星(Mercury、火星、地球)的相对论进动,而且已经阅览到壹些脉冲双星系统的守则进动作效果应,其效率要比太阳系内行星高出八个数据级。

规则衰减

对脉冲双星PSEscort1玖一三+1陆的周期变化长达三10年的考查,其周期变化在秒量级内

依据广义相对论,一个星星系统会经过重力辐射损失能量。就算那种能量损失一般十二分迟缓,却会使双星渐渐接近,同时轨道周期也会削减。在日光系内的两体系统只怕一般的星星中,那种效益丰富微弱,难以观测。不过对于二个密近脉冲双星系统而言,在规则移动中它们会发出非凡规律的脉冲数字信号,地球上的收信人从而能够将那一个数字信号体系作为三个惊人可相信的钟表。这一个标准的石英钟是用来精确衡量脉冲双星轨道周期的一流工具。并且鉴于整合脉冲双星的恒星是中子星,其密切质量导致有较多一些的能量以引力辐射的情势传播出去。

最早观测到那种因重力辐射造成的轨道周期衰减的试验是由赫尔斯和Taylor完毕的。他们在壹九七伍年发觉了PSPRADO

1玖一3+1陆。它所属的星球系统的轨道衰减直接证实了重力波的存在。二个人因为那项工作获得19玖三年的诺Bell物教育学奖[80]。从那未来,化学家发现了越多的脉冲双星,值得一提的是PS宝马X3

J0737-303玖。它的七个分子都以脉冲星。

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测地线效应和规格拖拽

有点相对论效应与坐标的方向性有关,其一是测地线效应,例如三个在波折时间和空间中作自由落体运动的陀螺的自转轴会因而而变更,尽管陀螺的自转轴方向在活动进程中尽量保持直接平静(即所谓在曲面上作“平行输运”)。地球-月球系统的测地线效应已经经过月球激光测距实验获得评释。近日物经济学者经过引力探测器B卫星衡量测试质量在地球引力场中的测地线效应,其结果和理论值的基值误差小于0.三%。

在一个转悠品质的方圆还会发出重力磁性以及更相像的基准拖拽效应,观看者会认为旋转质量对相近的时空产生拖拽效应,处于旋转质量周边的物体会由此发生坐标改变。二个最佳的本子是旋转黑洞的所谓能层区域,当有其余物体进入旋转黑洞的能层时都会不可防止地随着黑洞1起发生转动。理论上那种效果也得以通过观察其对三个自由落体状态的陀螺自转方向的熏陶实行验证。在存在冲突的LAGEOS卫星实验中规范拖拽效应获得了开班评释。紫炁星满世界探勘者号在罗睺得到的数据资料,也被用来做广义相对论的尺度拖拽实验]。

宇宙物军事学上的使用

重力透镜

爱因Stan十字:同一个星体在引力透镜效应下的八个成像

重力场中光线的偏折效应是一类新的天文景观的来由。当观测者与短期的调查天体之间还留存有一个大品质天体,当观测天体的质感和顶牛距离适中时观测者晤面到四个扭曲的自然界成像,那种意义被称作重力透镜。受系统结构、尺寸和质量分布的熏陶,成像能够是三个,甚至能够形成被称作爱因Stan环的圆环,也许圆环的1部分弧。

进阶概念

因果结构和全域几何

1个最为的静态闵可夫斯基宇宙的彭罗丝图

在广义相对论中并未有其余有静止品质的实体能够追上或超越一束光脉冲,即是说发生于某一点的轩然大波A在光从那点传开到空中中随飞机地方置X在此之前不能够对地方X产生潜移默化。因而,3个时间和空间中全数光的世界线(零性测地线)包罗了有关那几个时间和空间的主要因果结构音信。描述那种因果结构的是彭罗丝-Carter图,在那种图中,Infiniti大的半空中区域和时间距离,通过共形变换,被“减弱”(数学上称为紧化)在可被容纳的蝇头时间和空间区域内,而光的世界线依然和在闵可夫斯基图中相同用对角线表示。

彭罗斯和其余钻探者注意到因果结构的严重性,从而升高了所谓全域几何。全域几何中商讨的对象不再是爱因Stan场方程的贰个个特定解(或壹族解),而是接纳1些对具备测地线都创设的涉及,如雷乔杜瑞方程,以及对物质性情的非特异性假使(经常用所谓能量条件的格局来抒发)来演绎普适性结论。

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量子引力

物质的量子化描述和时间和空间的几何化描述之间互相不持有相容性,以及广义相对论中时间和空间曲率Infiniti大(意味着其布局变成微观尺度)的奇点的现身,那么些都务求着一个整机的量子重力理论的建立。那几个理论必要能够对黑洞内部以及极早期宇宙的动静做出丰富的描述,而内部的重力和血脉相通的时间和空间几何必要用量子化的语言来描述。尽管物工学家为此做出了无数着力,并有几个有潜力素质的候选理论已经进化兴起,至今人类还没能获得三个称得上海市总体并自洽的量子引力理论。

二个卡拉比-丘流形的黑影,由弦论所提议的紧化额外维度的壹种艺术

量子场论作为粒子物理的基础已经可以描述除重力外的别的两种为主互相功能,但准备将引力总结到量子场论的框架中的尝试却遇上了深重的题材。在低能区域那种尝试获得了成功,其结果是八个被接受的叙说重力的实惠(量子)场辩论,但在高能区域获得的模型是分散(且不得重整化)的。

圈量子重力中的二个总结自旋互联网

计较克服那几个限制的尝试性理论之壹是弦论,在那种量子理论中商讨的最宗旨单位不再是点状粒子,而是一维的弦。弦论有极大可能率变为能够描述全部粒子和总结引力在内的基本相互效能的大集合理论,其代价是促成了在三个维度空间的根底上生成六维的附加维度等非平时天性。在所谓第三回超弦革命中,人们估算超弦理论以及广义相对论与超对称的统壹,超引力,能够结合壹种十一维模型,M理论,的一有的。科学家以为那种模型能够变成富有唯一性定义且自洽的量子重力理论的基础。

别的壹种尝试来自于量子理论中的正则量子化方法。应用广义相对论的初值情势(参见上文演变方程一节),其结果是惠勒-得卫特方程(其作用类似于薛定谔方程)。即使那些方程在壹般景色下定义并不齐全,但在所谓阿西特卡变量的引进下,从这些方程能够得到八个很有前途的模型:圈量子重力。在这一个理论中空间是壹种被称作自旋网络的网状结构,并在离散的时日中国对外演出公司化。

在于广义相对论和量子理论中的哪些性质能够被接受保留,并在哪些能量量级上须求引进变化,对量子重力的尝尝理论还有好多,例如引力三角剖分]、因果组合、扭量理论以及基于路径积分的量子宇宙学模型。

天文台,负有那么些尝试性候选理论都仍有格局上和定义上的要紧难点必要消除,而且它们都在面临1个一起的标题,即到现在还未有办法从尝试上验证量子重力理论的预感,进而无法透过四个理论之间某个预知的两样来分辨其不易。在这一个含义上,量子重力的试验观测还必要寄希望于今后的宇宙学观测以及有关的粒子物理实验渐渐变成恐怕。

此时此刻开始展览

在重力和宇宙学的钻研中,广义相对论已经改为了2个冲天成功的模子,并且到近日截止能够在不另加特例倘使标准下,得到广大实验的证实。不过就算如此,依然有凭据展现这几个理论并不齐全:对量子重力的寻求以及时间和空间奇点的实际难点照旧有待消除;实验观测获得的支撑暗物质和暗能量存在的多寡结果表示对于建立新物法学的供给。

唯独,广义相对论之中依然充满了值得深度探索的恐怕:数学相对论学家正在谋求精通奇点的秉性,以及爱因Stan场方程的宗旨特性;更具作用的计算机正在进展黑洞合并等越多的数值模拟;于2016年率先次直接观测到引力波之后

,

接轨的较量与升Huali用也正值不断中,人类希望借此能够在比于今能完毕的强得多的重力场中创制越来越多检查那么些理论的正确性的机会。在爱因Stan发布他的理论一百余年未来,广义绝对论依旧是一个可观活跃的商量世界。

独自学者灵遁者整理提供。

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