【摘要】:利用黎曼几何,爱因斯坦给出了广义相对论的基本方程,即爱因斯坦场方程这里爱因斯坦采用了张量表示,因为张量方程在坐标变换下形式不变,这符合广义相对性原理,也就是物理规律不依赖于坐标系的选择.这里面的μ,ν两个指标有0,1,2,3四个取值.当取0的时候代表了时间,当取1,2,3的时候代表了空间,也即这个方程事实上是一个由16个非线性的偏微方程组成的方程组,只不过因为Rμν,gμν,Tμν是一些关于μ,ν
利用黎曼几何,爱因斯坦给出了广义相对论的基本方程,即爱因斯坦场方程
这里爱因斯坦采用了张量表示,因为张量方程在坐标变换下形式不变,这符合广义相对性原理,也就是物理规律不依赖于坐标系的选择.这里面的μ,ν两个指标有0,1,2,3四个取值.当取0的时候代表了时间,当取1,2,3的时候代表了空间,也即这个方程事实上是一个由16个非线性的偏微方程组成的方程组,只不过因为Rμν,gμν,Tμν是一些关于μ,ν对称的二阶张量.所以这个方程组本质上只有10个独立的非线性的偏微分方程.(https://www.xing528.com)
那么爱因斯坦场方程的物理意义是什么?我们可以分别来看一下,左边Rμν代表Ricci曲率,是与时空弯曲有关的一个曲率项;而第二项中的R代表数量曲率,是Ricci曲率的迹,gμν代表时空度规.所以左边的部分反映的是时空的弯曲情况.右边G代表引力常数,c代表光速.而这个Tμν代表能量-动量张量,它与这个物理系统的能量、动量、质量这些动力学量有关系.所以右边代表是物理运动.惠勒就对这个场方程有一个一针见血的描述:物质告诉时空如何弯曲,时空告诉物质如何运动.通过对这个场方程的研究,我们可以来求出这个场方程的解,即时空度规gμν表示的时空几何,利用gμν的具体表达式,就可以对具有一定质量的物体产生的引力场有一个清晰的了解.
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