Üldrelatiivsuse

Üldrelatiivsuse teooria, sageli nimetatud üldrelatiivsusteooriaks, on Albert Einsteini gravitatsiooniteooria, mis kirjeldab gravitatsiooni kui ruumiaja (spacetime) kõverust. Mass ja energia tekitavad ruumaja geomeetriat ning selle kõverus määrab, kuidas keha ja valgus liiguvad. Põhiprintsiip on ekvivalentsusprintsiip: kohalikul tasandil on gravitatsiooni mõju sama, kui süsteem oleks kiirendatud, mistõttu gravitatsioon ei ole eraldi jõud, vaid ruumaja geomeetria tagajärg.

Matemaatiline raam seisneb ruumiaja metrika g_{μν} ja kõveruse kirjeldamises Einstein'i välisvõrrandite kaudu: G_{μν} = (8πG/c^4) T_{μν} + Λ g_{μν}. G_{μν} on kõveruse ja geomeetria tunnus, T_{μν} kehaenergia jaotus ning Λ on kosmoloogiline konstant. Metrika g_{μν} määrab ruumiaja geomeetria ja sellest tulenevad nähtused, nagu aegluse mõju ja valguse trajektorid ruumis.

Ajalugu: teooria esitas Einstein 1915. aastal. 1919. aasta päikesevarju eksperimendid tõestasid valguse kõverduse ning Merkuri periapsise pretsessioon kinnitas teooria ennustusi. 20. sajandi lõpupoole ja 2015. aasta gravitaatorlained avastused laiendasid meie arusaama gravitatsioonist.

Tähtsus ja rakendused: üldrelatiivsus on keskne nii teoreetilises kui kosmoloogilises füüsikas—mustade aukude, neutrontähte ja universumi laienemise uurimisel. Ka tehnoloogilised süsteemid, nagu GPS, vajavad relativistlikke korrigeeringuid, et aja- ja kiirusandmed paika lokkuksid.