Reja: Yerning tortishish maydonida jisimlarning harakati

y"=y, z"=z, .
Past tezlikda () va shartlarga e'tibor bermaslik ( v/c) 2 va vx/c 2 Bu o'zgarishlar Galiley o'zgarishlariga o'tadi.
Mantiq el.-mag. nazariyasi xulosalarini solishtirishda yuzaga kelgan qarama-qarshiliklarni tahlil qilish. klassikadan hodisalar fazo va vaqt haqidagi g‘oyalar xususiy (maxsus) nisbiylik nazariyasini qurishga olib keldi. A. Eynshteyn (1905) tomonidan hal qiluvchi qadam tashlandi, uning qurilishida golland fizigi G. Lorents va frantsuzlarning asarlari katta rol o'ynadi. matematik A. Puankare. Maxsus nisbiylik fazo va vaqt haqidagi klassik g'oyalarni qayta ko'rib chiqishni talab qiladi. Klassikda Fizikada ikki hodisa orasidagi vaqt oraligʻi (masalan, yorugʻlikning ikki chaqnashi orasidagi), shuningdek, hodisalarning bir vaqtdaligi tushunchasi mutlaq maʼnoga ega. Ular kuzatuvchining harakatiga bog'liq emas. Nisbiylik nazariyasida bu shunday emas: hodisalar orasidagi vaqt oraliqlari va uzunlik segmentlari haqidagi mulohazalar kuzatuvchining harakatiga (u bilan bog'liq koordinatalar tizimi) bog'liq. Bu miqdorlar kuzatuvchilarning joylashishiga qarab, yavl nisbiy bo'lsa, taxminan bir xil ma'noda nisbiy bo'lib chiqadi. ularning bir xil juft ob'ektlarni ko'rish burchagi haqidagi mulohazalari. Invariant, absolyut, koordinata sistemasiga bog‘liq bo‘lmagan, yavl. faqat 4 o'lchovli interval ds voqealar o'rtasida, shu jumladan vaqt davri sifatida dt, va ular orasidagi masofa elementi:
ds 2 =c 2 dt 2 -dx 2 -dy 2 -dz 2 . (3)
Bir inertial ramkadan ikkinchisiga o'tish, saqlash ds 2 o'zgarmagan, Lorentz o'zgarishlariga to'liq mos ravishda amalga oshiriladi.
Invariantlik ds 2 makon va vaqtning yagona 4 o'lchovli dunyoga - fazo-vaqtga birlashtirilganligini anglatadi. (3) ifoda quyidagi tarzda yozilishi mumkin:
, (4)
bu erda indekslar va 0, 1, 2, 3 qiymatlari orqali o'tadi va ular ustidan yig'indi amalga oshiriladi, x 0 =ct, x 1 =x, x 2 =y, x 3 =z, , boshqa miqdorlar nolga teng. Miqdorlar to'plami yassi fazo-vaqtning metrik tenzori yoki Minkovskiy olami deb ataladi [umumiy nisbiylikda (GR) fazo-vaqt egrilikka ega ekanligi ko'rsatilgan, pastga qarang].
"Metrik tensor" atamasida "metrik" so'zi bu miqdorlarning masofalar va vaqt oralig'ini aniqlashdagi rolini bildiradi. Umuman olganda, metrik tensor - bu o'nta funktsiyaga bog'liq x 0 , x 1 , x 2 , x Tanlangan koordinatalar tizimida 3. Metrik tensor (yoki oddiygina metrik) bilan ajratilgan hodisalar orasidagi masofa va vaqt oralig'ini aniqlash imkonini beradi.
Mutaxassis. nisbiylik nazariyasi moddiy jismlar harakatining chegaralangan tezligini va umuman o'zaro ta'sirlarning tarqalishini o'rnatadi. Bu tezlik yorug'likning vakuumdagi tezligiga to'g'ri keladi. Fazo va vaqt haqidagi g'oyalarni o'zgartirish bilan birga, maxsus. nisbiylik nazariyasi massa, impuls, kuch tushunchalariga oydinlik kiritdi. Relyativistik mexanikada, ya'ni. mexanikada Lorentz oʻzgarishlari ostida oʻzgarmas, jismning inertial massasi tezlikka bogʻliq: , bu yerda m 0 - jismlar. Tananing energiyasi va uning impulsi 4 komponentli energiya-momentum vektoriga birlashtirilgan. Uzluksiz muhit uchun siz energiya zichligi, momentum zichligi va momentum oqimi zichligini kiritishingiz mumkin. Bu miqdorlar 10 komponentli miqdorga - energiya-momentum tenzoriga birlashtiriladi. Bir koordinata tizimidan ikkinchisiga o'tishda barcha komponentlar qo'shma transformatsiyaga uchraydi. El.-magnitning relativistik nazariyasi. maydonlar (elektrodinamika) elektrostatikaga qaraganda ancha boydir, bu faqat zaryadlarning sekin harakati chegarasida amal qiladi. Elektrodinamikada elektrning kombinatsiyasi mavjud. va magnit maydonlari. Maydon o'zgarishlarining cheklangan tarqalish tezligini hisobga olish va o'zaro ta'sirni uzatishdagi kechikish el.-magnit tushunchasiga olib keladi. to'lqinlar, to-rye nurlanish tizimidan energiyani olib ketadi.
Xuddi shunday, termodinamikaning relyativistik nazariyasi Nyutonnikidan ancha murakkab bo'lib chiqdi. Gravitatsiya harakatlanuvchi jismning maydonida sv-siz el.-mag ga o'xshash bir qator sv-in mavjud. elektrodinamikada harakatlanuvchi zaryadlangan jismning maydonlari. Gravitatsiya maydon yoqilgan uzoq masofa jismlardan jismlarning o'tmishdagi holati va harakatiga bog'liq, chunki tortishish. maydon cheklangan tezlikda tarqaladi. Radiatsiya va tortishishlarning tarqalishi mumkin bo'ladi. to'lqinlar (qarang). Termodinamikaning relativistik nazariyasi, kutilgandek, chiziqli bo'lmagan bo'lib chiqdi.
5. Umumiy nisbiylikda fazo-vaqt egriligi
Ekvivalentlik printsipiga ko'ra, tabiatning biron bir qonunidan foydalangan holda, hech qanday kuzatishlar yaratgan tezlanishni ajrata olmaydi. bir hil maydon T., harakatlanuvchi koordinatalar sistemasining tezlanishidan. Bir hil tortishish kuchida. maydonda joylashtirilgan barcha zarralarning nolga teng tezlashishiga erishish mumkin berilgan maydon fazoda, agar ularni zarrachalar bilan birga erkin tushadigan koordinatalar tizimida ko'rib chiqsak. Bunday koordinatalar tizimi qattiq devorlar va unda joylashgan soatlar bo'lgan laboratoriya shaklida aqliy ravishda ifodalanadi. Bir xil bo'lmagan tortishishda vaziyat boshqacha. qo'shni erkin zarralar nisbiy tezlanishga ega bo'lgan maydon. Ular laboratoriya markaziga (koordinatalar tizimi) nisbatan kichik bo'lsa ham tezlanish bilan harakat qiladilar va bunday koordinatalar tizimi faqat mahalliy inertial deb tan olinishi kerak. Koordinatalar sistemasini faqat zarrachalarning nisbiy tezlanishlarini e'tiborsiz qoldirish joiz bo'lgan mintaqadagina inertial deb hisoblash mumkin. Shuning uchun, bir xil bo'lmagan tortishish kuchida maydon faqat fazo-vaqtning kichik mintaqasida va cheklangan aniqlikda, fazo-vaqtni tekis deb hisoblash mumkin va hodisalar orasidagi intervalni aniqlash uchun f-loy (3) dan foydalanish mumkin.
Kirish imkonsizligi inertial sistema bir hil bo'lmagan tortishishdagi koordinatalar. maydon barcha tasavvur qilinadigan koordinata tizimlarini ko'proq yoki kamroq tenglashtiradi. Ur-niya tortishish kuchi. maydonlar c.-l ga ustunlik bermasdan, barcha koordinata tizimlarida amal qiladigan tarzda yozilishi kerak. ulardan. Termodinamikaning relativistik nazariyasi - umumiy nisbiylik nazariyasi shundan kelib chiqqan.
Gravitatsiya Quyosh yoki Yer kabi haqiqiy jismlar tomonidan ishlab chiqarilgan maydonlar har doim bir xil emas. Ular haqiqiy yoki olinmaydigan maydonlar deb ataladi. Bunday tortishish sharoitida maydon, hech qanday mahalliy-inertial koordinatalar tizimini butun fazo-vaqtga kengaytirib bo'lmaydi. Bu intervalni anglatadi ds 2 ni butun fazo-vaqt kontinuumida (3) ko'rinishga keltirish mumkin emas, ya'ni. fazo-vaqt tekis bo'lishi mumkin emas. Eynshteyn bir xil bo'lmagan tortishishlarni aniqlashning radikal g'oyasini ilgari surdi. fazo-vaqt egriligiga ega maydonlar. Ushbu pozitsiyalardan gravitatsiyaviy har qanday jismning maydoni bu jism tomonidan fazo-vaqt geometriyasining buzilishi sifatida qaralishi mumkin.
Matematika asoslari. egrilikli fazoning geometriyasi uchun apparatlar (evklid bo'lmagan geometriya) N.I. asarlarida yaratilgan. Lobachevskiy, Hung. matematika J. Bolyai, nemis. matematiklar K. Gauss va G. Riemann. Evklid bo'lmagan geometriyada egri fazo-vaqt metrik bilan tavsiflanadi. tensor o'zgarmas interval uchun ifodaga kiritilgan:
, (5)
bu ifodaning alohida holi yavl. formula (4). Funktsiyalar to'plamiga ega bo'lgan holda, (5) ni (3) ga aylantiradigan bunday koordinata o'zgarishlarining mavjudligi haqida savol tug'ilishi mumkin, ya'ni. fazo-vaqt tekisligini tekshirish imkonini beradi. Istalgan o'zgarishlar f-tionlardan, ularning birinchi hosilalari va ikkinchi hosilalarining kvadratlaridan tashkil topgan ma'lum bir tenzor nolga teng bo'lgandagina amalga oshiriladi. Bu tensor egrilik tenzori deb ataladi. Umumiy holatda, albatta, u nolga teng emas.
Koordinatalar tizimini tanlashdan, geometrik tavsifdan qat'i nazar, o'zgarmas uchun qiymatlar to'plami ishlatiladi. st-in egri chiziqli fazo-vaqt. Jismoniy bilan gravitatsiyaviyning ikkinchi hosilalari bilan ifodalangan egrilik tenzorining nuqtai nazari. potentsiallar, bir xil bo'lmagan tortishishdagi to'lqinlarning tezlashishini tavsiflaydi. maydon.
Egrilik tensori o'lchovli kattalikdir, uning o'lchami o'zaro uzunlikning kvadratidir. Fazo-vaqtning har bir nuqtasida egrilik xarakterli uzunliklarga - egrilik radiuslariga mos keladi. Berilgan nuqtani o'rab turgan kichik fazo-vaqt mintaqasida egri fazo-vaqt tekislikdan kichik atamalargacha farqlanmaydi. l mintaqaning xarakterli kattaligidir. Shu nuqtai nazardan, dunyoning egriligi, aytaylik, egrilik bilan bir xil xususiyatlarga ega globus: kichik hududlarda ahamiyatsiz. Muayyan nuqtadagi egrilik tensorini hech qanday koordinata transformatsiyasi bilan "yo'q qilish" mumkin emas. Biroq maʼlum koordinatalar tizimida va oldindan belgilangan aniqlikda fazo-vaqtning kichik hududidagi maydon T.ni yoʻq deb hisoblash mumkin. Bu sohada fizikaning barcha qonunlari maxsusga mos keladigan shaklga ega bo'ladi. nisbiylik nazariyasi. Ekvivalentlik printsipi shunday namoyon bo'ladi, u termodinamika nazariyasini qurish jarayonida asos bo'lgan.
Metrik fazo-vaqt tenzori, xususan, dunyoning egri chizig'i eksperimental aniqlash uchun mavjud. Er sharining egriligini isbotlash uchun kichik "ideal" shkalaga ega bo'lish va undan sirtdagi etarlicha uzoq nuqtalar orasidagi masofani o'lchash uchun foydalanish kerak. O'lchangan masofalarni taqqoslash haqiqiy geometriya va Evklid geometriyasi o'rtasidagi farqni ko'rsatadi. Xuddi shunday, fazo-vaqtning geometriyasini "ideal" o'lchagichlar va soatlar yordamida o'lchovlar bilan aniqlash mumkin. Eynshteynga ergashib, kichik "ideal" atomning xususiyatlari uning dunyoning qayerida joylashganiga bog'liq emas, deb taxmin qilish tabiiydir. Shuning uchun, masalan, yorug'lik chastotasining siljishini o'lchashni amalga oshirgandan so'ng (tortishishning qizil siljishini aniqlash orqali) printsipial ravishda metrikani aniqlash mumkin. fazo-vaqt tenzori va uning egriligi.
6. Eynshteyn tenglamalari
Egrilik tensorini metrik bilan yig'ish orqali. tensor simmetrik tenzor hosil qilishi mumkin  , u tortishish manbai bo'lib xizmat qiladigan materiyaning energiya momentum tenzori bilan bir xil miqdordagi tarkibiy qismlarga ega. dalalar.
Eynshteyn tortishish tenglamalari va o'rtasida bog'liqlikni o'rnatish kerakligini taklif qildi. Bundan tashqari, u tortishish kuchida ekanligini hisobga oldi maydonda materiya uchun uzluksizlik tenglamasi elektrodinamikada joriy uzluksizlik tenglamasi bajarilgani kabi bajarilishi kerak. Agar ur-niya gravitatsiyalari bo'lsa, bunday ur-tionlar avtomatik ravishda amalga oshiriladi. quyidagi kabi maydonlarni yozing:
. (6)
Bu Eynshteyn tenglamalari, u tomonidan 1916 yilda olingan. Bu tenglamalar ham o'zgarishlardan kelib chiqadi. unga mustaqil ravishda ko'rsatgan printsip. matematik D. Hilbert.
Eynshteyn tenglamalari materiyaning taqsimlanishi va harakati, bir tomondan, geometrik o'rtasidagi bog'liqlikni ifodalaydi. Sankt-siz fazo-vaqt - boshqa tomondan.
(6) tenglamalarda chap tomonda fazo-vaqt geometriyasini tavsiflovchi tenzorning komponentlari, o'ng tomonda esa fizikani tavsiflovchi energiya-momentum tenzorining komponentlari joylashgan. Muqaddas materiya va maydon orollari (tortishish maydonlarining manbalari). Miqdorlar shunchaki tortishish maydonini tavsiflovchi funktsiyalar emas, balki ayni paytda metrik fazo-vaqt tenzorining tarkibiy qismlaridir.
Eynshteynning yozishicha, uning aksariyat ishlari (maxsus nisbiylik nazariyasi, yorug'likning kvant tabiati) o'z davrining dolzarb muammolariga to'g'ri keladi.Agar bu ishlar boshqa olimlar tomonidan 2-3 yildan ko'p bo'lmagan kechikish bilan qilingan bo'lar edi. qilinmagan bo'lsa, Eynshteyn umumiy nisbiylik nazariyasini istisno qildi va termodinamikaning relativistik nazariyasi 50 yilga kechiktirilishi mumkinligini yozdi. umumiy usullar maydon nazariyasi va termodinamikaning nochiziqli nazariyasiga yana bir yondashuv, yassi fazo-vaqtda berilgan maydon tushunchasidan boshlab vujudga keldi. Bunday yo'l Eynshteyn geometrik asosda kelgan bir xil tenglamalarga olib borishi ko'rsatildi. T.ning talqinlari.
Shuni ta'kidlash kerakki, aynan astronomiya va kosmologiyada qaysi geometrik geometrik yavlga yaqinlashish. afzal. Masalan, kosmologik fazoviy yopiq olam nazariyasi, shuningdek, nazariya. Shuning uchun, Eynshteyn nazariyasi, geometrik asoslangan tushunchasi oʻzining toʻliq maʼnosini saqlab qoladi.
Geometrik jihatdan tortishishdagi moddiy nuqtaning harakatini talqin qilish. maydon 4 o'lchovli traektoriya bo'ylab harakat - geodezik. fazo-vaqt chiziqlari. Egrilik bilan dunyoda, geodezik. chiziq Evklid geometriyasida toʻgʻri chiziq tushunchasini umumlashtiradi. Eynshteyn ur-niylarida mavjud bo'lgan materiya harakatining ur-tionlari geodezikning ur-tionlariga qisqaradi. nuqta jismlari uchun chiziqlar. Nuqtasimon deb hisoblab bo'lmaydigan jismlar (zarralar) o'z harakatida geodeziyadan chetga chiqadi. chiziqlar va oqim kuchlarining ta'sirini boshdan kechiring.
7. Kuchsiz tortishish maydonlari va kuzatilgan effektlar
Maydon T. Eng astronomik. ob'ektlar yavl. zaif. Masalan, tortishish kuchi. yer maydoni. Tananing Yerni abadiy tark etishi uchun unga Yer yuzasiga yaqin joyda 11,2 km / s tezlikni berish kerak, ya'ni. tezligi yorug'lik tezligiga nisbatan kichikdir. Boshqacha aytganda, tortishish kuchi Yerning potensiali yavl bo'lgan yorug'lik tezligi kvadratiga nisbatan kichikdir. tortishish kuchsizligi mezoni. dalalar.
Zaif maydon yaqinlashuvida Nyutonning tortishish nazariyasi va mexanika qonunlari umumiy nisbiylik tenglamalaridan kelib chiqadi. Bunday sharoitlarda umumiy nisbiylikning ta'siri faqat kichik tuzatishlarni ifodalaydi.
Eng oddiy effekt, garchi kuzatish qiyin bo'lsa-da, yavl. tortishish kuchida vaqt oqimini sekinlashtiradi. maydon yoki keng tarqalgan formulada, yorug'lik chastotasini o'zgartirish effekti. Agar chastotali yorug'lik signali tortishish qiymatiga ega bo'lgan nuqtada chiqarilsa potentsial va potentsial qiymatga ega bo'lgan nuqtada chastota bilan qabul qilinadi (chastotani taqqoslash uchun aynan bir xil transduser mavjud bo'lsa), u holda tenglik saqlanishi kerak. Gravitatsiya effekti. yorug'lik chastotasining siljishi 1911 yilda Eynshteyn tomonidan tortishishdagi foton energiyasining saqlanish qonuni asosida bashorat qilingan. maydon. Laboratoriyada 1% gacha va kosmik sharoitda 1% gacha aniqlik bilan o'lchanadigan yulduzlar spektrlarida ishonchli tarzda o'rnatiladi. parvoz. Eng aniq tajribada vodorod-maser chastotasi standarti ishlatilgan; 10 ming km balandlikka ko'tarilgan raketa. Yerda yana bir shunga o'xshash standart o'rnatildi. Ularning chastotalari taqqoslandi turli balandliklar. Natijalar bashorat qilingan chastota o'zgarishini tasdiqladi.
Tortishuvchi jism yaqinidan oʻtayotganda el.-mag. signal tarqalish vaqtida relyativistik kechikishni boshdan kechiradi. Jismoniy jihatdan tabiat, bu ta'sir avvalgisiga o'xshaydi. Sayyoralarni va ayniqsa sayyoralararo makonni radiokuzatishlariga ko'ra. kemalar, kechikish effekti 0,1% ichida hisoblangan qiymatga to'g'ri keladi (qarang).
Umumiy nisbiylikni tekshirish nuqtai nazaridan eng muhimi yavl. tortishish markazi atrofida aylanadigan jism orbitasining aylanishi (uni perigeliya siljishi effekti ham deyiladi). Bu ta'sir relyativistik tortishishning chiziqli bo'lmagan tabiatini ochishga imkon beradi. dalalar. Nyuton samoviy mexanikasiga ko'ra, sayyoralarning Quyosh atrofidagi harakati ellips tenglamasi bilan tavsiflanadi: , bu erda p=a(1-e 2) - orbita parametri, a- katta yarim o'q, e- ekssentriklik (qarang). Relyativistik tuzatishlarni hisobga olgan holda, traektoriya quyidagi shaklga ega:
.
Sayyoraning Quyosh atrofidagi har bir aylanishi uchun uning asosiy o'qi ellips shaklida bo'ladi. orbita burchak bilan harakat yo'nalishi bo'yicha aylantiriladi. Merkuriy uchun relyativistik aylanish burchagi bir asrdir. Vaqt o'tishi bilan aylanish burchagi to'planishi bu ta'sirni kuzatishni osonlashtiradi. Bitta inqilob davomida orbitaning asosiy o'qining burilish burchagi shunchalik ahamiyatsiz ~ 0,1 "ki, uni aniqlash yorug'lik nurlarining egilishi tufayli sezilarli darajada murakkablashadi. quyosh sistemasi. Shunga qaramay, zamonaviy radar ma'lumotlari Merkuriy perigeliyasining siljishining relativistik ta'sirini 1% aniqlik bilan tasdiqlaydi.
Ro'yxatdagi effektlar klassik. Shuningdek, zaif tortishish sharoitida umumiy nisbiylikning boshqa bashoratlarini (masalan, giroskop o'qining presessiyasi) tekshirish mumkin. quyosh tizimining maydoni. Relyativistik effektlar nafaqat nazariyani sinab ko'rish, balki astrofizik parametrlarni takomillashtirish, masalan, qo'shaloq yulduzlar tarkibiy qismlarining massasini aniqlash uchun ham qo'llaniladi. Shunday qilib, ikkilik tizimda, shu jumladan PSR 1913+16 pulsarida perigeliya siljishi effekti kuzatiladi, bu tizim komponentlarining umumiy massasini 1% aniqlik bilan aniqlash imkonini berdi.
8. Gravitatsiya va kvant fizikasi
Eynshteyn tenglamalariga klassik tortishish kiradi. metrikaning komponentlari bilan tavsiflangan maydon. tensor , va materiya energiya-momentum enzor . Tortishuvchi jismlarning harakatini tasvirlash uchun materiyaning kvant tabiati, qoida tariqasida, muhim emas. Buning sababi, ular odatda tortishish bilan shug'ullanishadi. makroskopik o'zaro ta'sir. juda ko'p miqdordagi atom va molekulalardan tashkil topgan jismlar. Bunday jismlar harakatining kvant mexanik tavsifi klassikdan deyarli farq qilmaydi. Ilm-fan haligacha tortishish bo'yicha eksperimental ma'lumotlarga ega emas. tortishish kuchi bilan o'zaro ta'sir qiluvchi zarralarning kvant xususiyatlari muhim bo'lgan sharoitlarda o'zaro ta'sir. maydon va tortishishning kvant xususiyatlari. dalalar.
Gravitatsiya ishtirokidagi kvant jarayonlari. Maydonlar, albatta, kosmosda muhim ahamiyatga ega (qarang, ) va, ehtimol, laboratoriya sharoitida ham o'rganish uchun mavjud bo'ladi. Termodinamika nazariyasini kvant nazariyasi bilan birlashtirish fizikaning eng muhim muammolaridan biri bo‘lib, uni yechish allaqachon boshlangan.
Oddiy sharoitlarda tortishish ta'siri. kvant tizimlaridagi maydon juda kichik. Atomni qo'zg'atish uchun. gravitatsion maydon, tortishish tomonidan yaratilgan nisbiy tezlanish. "vodorod atomining radiusi" sm masofada joylashgan va ga teng bo'lgan maydon elektronning atomda harakat qiladigan tezlashuvi bilan taqqoslanishi kerak, . (Bu erda - Yerning tortishish maydonining egrilik radiusi, teng:  Qarang) Gravitatsiyada 10 19 chegarasi bo'lgan Yer maydoni bu nisbat bajarilmaydi, shuning uchun tortishish ta'sirida yer sharoitidagi atomlar hayajonlanmaydi va energiya almashinuvini boshdan kechirmaydi. darajalari.
Shunga qaramay, ma'lum sharoitlarda, tortishish kuchlari ta'sirida kvant tizimidagi o'tishlar ehtimoli. chegaralari sezilarli bo'lishi mumkin. Aynan shu printsip asosida ba'zi zamonaviy tortishish kuchini aniqlash bo'yicha taxminlar. to'lqinlar.
Maxsus mo'ljallangan (makroskopik) kvant tizimlari qo'shni kvant darajalari orasidagi o'tish juda zaif o'zgaruvchan tortishish maydoni ta'sirida ham sodir bo'lishi mumkin. to'lqinlar. Bunday sistemaga el.-magnit misol bo'la oladi. yuqori aks ettiruvchi devorlari bo'lgan bo'shliqdagi maydon. Agar dastlab tizim mavjud bo'lsa N maydon kvantlari (fotonlar) (), keyin tortishish ta'siri ostida. to'lqinlar, ularning soni sezilarli ehtimollik bilan o'zgarishi va teng bo'lishi mumkin N+2 yoki N-2. Boshqacha qilib aytganda, energiya bilan o'tish mumkin. darajasi va ular, qoida tariqasida, kashf qilinishi mumkin.
Kuchli tortishishlarning roli ayniqsa muhimdir. dalalar. Bunday maydonlar, ehtimol, koinotning kengayishi boshida, kosmologik yaqinda mavjud bo'lgan yakkalik va tortishishning keyingi bosqichlarida sodir bo'lishi mumkin. qulash. Ushbu maydonlarning yuqori intensivligi ular atomlar, haqiqiy zarralar yoki fotonlar bo'lmagan taqdirda ham kuzatilishi mumkin bo'lgan effektlarga (juft zarrachalar ishlab chiqarish) olib kelishi mumkinligida namoyon bo'ladi. Bu maydonlar jismoniy jihatdan samarali ta'sir ko'rsatadi. vakuum - jismoniy. eng past energiya holatidagi maydonlar. Vakuumda kvantlangan maydonlarning tebranishlari tufayli, deyiladi. virtual, aslida kuzatilmaydigan zarralar. Agar tashqi intensivligi bo'lsa gravitatsion Maydon shunchalik kattaki, kvant maydonlari va zarrachalarga xos bo'lgan masofalarda u bir juft zarrachaning energiyasidan oshib ketadigan ishni ishlab chiqarishga qodir, buning natijasida bir juft zarracha tug'ilishi mumkin - ularning virtual juftlikdan o'zgarishi. haqiqiy. Kerakli holat bu jarayon tortishish intensivligini tavsiflovchi xarakterli egrilik radiusining solishtirilishi bo'lishi kerak. maydon, Kompton to'lqin uzunligi bilan, tinch massaga ega zarralar bilan bog'liq m. Massasiz zarralar uchun ham shunga o'xshash shart bajarilishi kerak, shunda energiya bilan bir juft kvant hosil qilish jarayoni mumkin. Yuqoridagi misolda el.-magni o'z ichiga olgan bo'shliq. maydon, bu jarayon vakuum holatidan birlik bilan taqqoslanadigan ehtimollik bilan o'tishga o'xshaydi N=0 ikkita kvantni tavsiflovchi holatga, N=2. Oddiy tortishish kuchida dalalarda bunday jarayonlarning ehtimoli ahamiyatsiz. Biroq, kosmosda ular juda erta koinotda zarrachalarning tug'ilishiga, shuningdek, deb ataladigan narsaga olib kelishi mumkin edi. kichik massa qora tuynuklarning kvant "bug'lanishi" (ko'ra) ingliz ishlari. olim S. Xoking).
Kuchli tortishish boshqa jismoniylarning nol tebranishlariga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan maydonlar. maydonlar o'zlarining nol tebranishlariga teng darajada samarali ta'sir qilishi kerak. Kvant jismoniy tug'ilish jarayoni bo'lsa. maydonlar, keyin bir xil ehtimollik bilan (va ba'zi hollarda undan ham katta ehtimollik bilan) tortishish kvantlarining tug'ilish jarayonining o'zi mumkin bo'lishi kerak. dalalar - gravitatsiyalar. Bunday jarayonlarni qat'iy va har tomonlama ko'rib chiqish faqat T.ning kvant nazariyasi asosida mumkin. Bunday nazariya hali yaratilmagan. Gravitatsiya uchun qo'llash. kvant elektrodinamikasini muvaffaqiyatli qurishga olib kelgan bir xil g'oyalar va usullar sohasi jiddiy qiyinchiliklarga duch keladi. T.ning kvant nazariyasi taraqqiyoti qanday yoʻllardan oʻtishi hozircha aniq emas.Bir narsa aniq – bunday nazariyalarni sinab koʻrishning eng muhim yoʻli nazariya tomonidan bashorat qilingan hodisalarni fazoda izlash boʻladi.

Nyutonning ikkinchi qonunining talqiniga asoslanib, biz harakatning o'zgarishi kuch orqali sodir bo'ladi degan xulosaga kelishimiz mumkin. Mexanika turli xil kuchlarni hisobga oladi jismoniy tabiat. Ularning ko'pchiligi tortishish kuchlarining ta'siri bilan belgilanadi.

1862 yilda butun dunyo tortishish qonuni I. Nyuton tomonidan kashf etilgan. U Oyni ushlab turgan kuchlar, olmaning yerga tushishiga sabab bo'lgan kuchlar bilan bir xil tabiatga ega ekanligini taxmin qildi. Gipotezaning ma'nosi 1-rasmda ko'rsatilganidek, chiziq bo'ylab yo'naltirilgan va massa markazlarini bog'laydigan jozibali kuchlar ta'sirining mavjudligidir. o'n. bitta. Sferik jismning massa markazi to'pning markaziga to'g'ri keladi.