La mejor manera de entender a la curvatura del espacio-tiempo de Einstein en 1907. Imagina todo el espacio está lleno de relojes que se celebran en el lugar, pero que necesitan de la garrapata a diferentes velocidades con el fin de mantenerse simultánea con cada uno de los otros. Cerca de un objeto masivo, los relojes de la garrapata lentamente, lejos de las masas, que la garrapata más rápido.
Las partículas de viajar a través del espacio, por lo que localmente tomar el camino de tiempo máximo entre fijos los extremos, de modo que entre los puntos finales que están cerca de un objeto masivo, su trayectoria se curva hacia afuera un poco, lo que significa que se dobla hacia el objeto masivo.
Esta es una afirmación de Einstein de 1907 teoría de la gravedad, que sabía que luego iba a ser el campo débil, lenta velocidad de aproximación a los Géneros de la Relatividad de einstein. Es contrario a la intuición para un par de razones:
- En geometría, línea recta caminos son de un mínimo de distancia. En la relatividad de la ruta de acceso es un máximo local. Esto es una consecuencia de que el signo menos en el teorema de Pitágoras en la relatividad. En la relatividad, a diferencia de la geometría, la suma de la longitud de dos lados de un triángulo (cuando estos no son imaginario) es siempre menor que el tercero, por lo que las líneas rectas maximizar el tiempo apropiado.
- Sólo hay una función que describe la curvatura del espacio-tiempo, y esta es la frecuencia de reloj. La curvatura se determina por la frecuencia de reloj, pero es puramente un momento curvatura. El espacio no es curvo a todos.
- La geodésica de movimiento no es trivial para ver el reloj de la tasa de descripción. Usted podría pensar ingenuamente que para maximizar el buen tiempo que usted necesita para alejarse de objetos masivos, porque el tiempo pasa más lento cerca de ellos. Pero la maximización es la celebración de los extremos fijos. Para dar una ecuación de movimiento sin el concepto de máximo momento adecuado, se puede decir que se sienten los objetos de una fuerza de atracción hacia las regiones de menor-tick, y dejarlo en eso. Pero esto no se ve como una condición geométrica (aunque lo es).
Yo no creo que hay dos fotos de un fenómeno, uno apropiado para los profanos y una separada para los físicos. La imagen correcta es la imagen correcta, y es útil para ambos, y una engañosa imagen es engañosa para ambos. Esta imagen es utilizada por todos los Relativistas cuando están pensando en el campo débil límite.
Dos dimensiones relativista de la gravedad
Para las dos dimensiones de la gravedad, con punto de masas, no es una buena descripción de lo que puede ser entendido inmediatamente. Dos dimensiones de masas puntuales son paralelas cadenas de movimiento perpendicular a la dirección del movimiento en 3d más tiempo, pero estas cadenas son como los lápices de la luz, no estacionaria de la línea de masas, que son relativistas a lo largo de su dirección de movimiento. Usted necesita tener un relativista impulso de la densidad sobre las cuerdas para reducir a la simple límite de 2+1 de la gravedad.
En este límite, las cadenas son descritos por 2+1 graity. El punto de masas en 2+1 de la gravedad son descritos por la corte de una cuña de dos dimensiones del papel que representa el espacio-tiempo, y pegar la espalda para formar un cono. Esta descripción es exacta--- esto es lo que el espacio-tiempo alrededor de un relativista cuerdas cósmicas parece. El espacio es llamado localmente plana, porque si se dibuja un mínimo de distancia de la línea será inmediatamente después de desenrollar el papel, de modo que la única curvatura es la que puede ser visto desde fuera, no a un plano compañeros que viven en el interior del papel. Sólo hay curvatura intrínseca en la punta del cono, proporcional al déficit de ángulo, el tamaño angular de la cuña. Esta es la masa de la cuerda.
Si usted se imagina que una partícula viene desde el infinito, que se desplaza en línea recta a lo largo del cono, pero sale desviado en una cierta manera. Esto es más fácil de ver por tomar dos líneas paralelas que viene en lados opuestos del cono de punto--- que se cruzan entre sí.
Si usted hace una doble-cono cortando dos trozos, para hacer un granizado de forma después de pegar. El papel todavía es localmente plana, pero si dibuja dos líneas rectas, la línea que pasa entre los conos se cruzará con el de otras líneas. Una colección de n estacionaria cono de puntos describe una situación de equilibrio estacionario de configuración de 2d de la gravedad.
Si establece el cono de puntos en movimiento, y añadir algunos puntos con curvatura negativa que se desarrollan en una forma específica (su curvatura en el 3d sentido todavía es cero), se obtiene t'Hooft la descripción de 2+1 de la gravedad, que es un activo sujeto de la investigación hoy en día.
