Invarianssiperiaate

Invarianssiperiaate, tunnettu myös nimellä ekvivalenssiperiaate, on keskeinen käsite Albert Einsteinin yleisessä suhteellisuusteoriassa. Se toteaa, että gravitaatiokentän vaikutukset ovat paikallisesti identtisiä vapaaseen putoamiseen. Toisin sanoen, tahansa gravitaatiokentässä putoavassa referenssijärjestelmässä tapahtuva koe on sisällöltään sama kuin koe, joka suoritetaan inertiaalijärjestelmässä ilman ulkoisia voimia.

Tämä periaate antoi Einsteinille mahdollisuuden yhdistää gravitaation ja kiihtyvyyden. Jos olet suljetussa laatikossa etkä voi havaita ulkomaailmaa, et voi erottaa sitä, oletko paikallaan voimakkaassa gravitaatiokentässä vai kiihtyvän avaruusaluksen sisällä. Tämä equisivalence perustuu siihen, että gravitaatiomassa ja inertiamassa ovat identtisiä. Gravitaatiomassa määrittää kappaleen vuorovaikutuksen gravitaatiokentän kanssa, kun taas inertiamassa kuvaa kappaleen vastustusta kiihtyvyydelle.

Invarianssiperiaatteen seurauksena gravitaatio voidaan kuvata aika-avaruuden kaareutumisena massan ja energian läsnäolon vuoksi. Kappaleet eivät liiku gravitaatiokentässä ulkoisen voiman vuoksi, vaan ne seuraavat aika-avaruuden "suoria" linjoja, joita kutsutaan geodesiikoiksi. Periaate on ollut perustavanlaatuinen ymmärryksellemme universumista ja sen gravitaatiovoimista.