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爱因斯坦方程

作者:教育百科书

爱因斯坦方程是1915年爱因斯坦在广义相对论中提出的方程,是一组含有十个方程的方程组。

爱因斯坦方程简介

此方程组描述了重力是由物质与能量所产生的时空弯曲所造成。也就是说,如同牛顿的万有引力理论中质量作为重力的来源,亦即有质量就可以产生重力,爱氏的相对论理论更进一步的指出,动量与能量皆可做为重力的来源,并且将“重力场”诠释成“时空弯曲”。所以当我们知道物质与能量在时空中是如何分布的,就可以计算出时空的曲率,而时空弯曲的结果即是重力。

爱因斯坦重力场方程是用来计算动量与能量所造成的时空曲率,再搭配测地线方程,就可以求出物体在重力场中的运动轨迹。这个想法与电磁学的想法是类似的:当我们知道了空间中的电荷与电流(电磁场的来源)是如何分布的,借由麦克斯韦方程组,我们可以计算出电场与磁场,再借由劳伦兹力方程,即可求出带电粒子在电磁场中的轨迹。

仅在一些简化的假设下,例如:假设时空是球对称,此方程组才具有精确解。这些精确解常常被用来模拟许多宇宙中的重力现象,像是黑洞、膨胀宇宙、引力波。

爱因斯坦方程参见

广义相对论资源

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