Общая теория относительности: теория поля или механическая теория?

Сначала позвольте мне представить мою терминологию:

«Механическая теория»: теория, описывающая эволюцию во времени частицы или системы частиц независимо от полей, влияющих на частицу/систему. например, классическая механика, квантовая механика и т. д.

«Теория поля»: теория, описывающая эволюцию во времени частицы или системы частиц с учетом влияния полей на частицу/систему, а также теория, описывающая эволюцию во времени самих полей. например, классическая гравитация, классический электромагнетизм, квантовая теория поля и т. д.

Но меня всегда смущает, в какую категорию попадает «Общая теория относительности». Я знаю, что «Специальная теория относительности» просто применяет модификацию «Классической кинематики» для построения «Релятивистской механики». Но «Общая теория относительности» говорит о «релятивистских гравитационных полях», а также говорит о «неинерциальных системах отсчета».

Теперь это мой вопрос:

«Общая теория относительности» — это теория поля или механическая теория? Если это теория поля, есть ли какой-либо другой способ изучения неинерционных систем отсчета в контексте «релятивистской механики», не вводя в игру какое-либо специальное поле?

Ответы (1)

  1. Общая теория относительности явно является теорией поля, потому что уравнение поля Эйнштейна

    г мю ν "=" к Т мю ν
    для постоянного к , функция г метрики г мю ν и тензор энергии-импульса Т есть уравнение движения для поля г мю ν - в каждый момент времени метрика пространства-времени (которое зависит от положения, следовательно, «поле») определяется распределением энергии и материи. Однако он также включает «неполевые» уравнения движения, если рассматривать отдельные частицы материи, которые движутся (в отсутствие других сил) по геодезическим в соответствии с уравнением геодезических, которое является уравнением для их мировых линий. Очевидно, что это сопряженная система — метрика определяет геодезические, по которым движется материя, но материя определяет и метрику.

  2. «Неинерциальные системы отсчета» вполне могут быть изучены уже в специальной теории относительности — специальная теория относительности как раз о движении материи по геодезическим в плоской метрике Минковского и игнорировании обратной реакции материи на геометрию, что соответствует «отключению гравитации». Неинерциальная система отсчета, где просто система координат, в которой метрика Минквоски не принимает стандартную форму г я а г ( − 1 , 1 , 1 , 1 ) (или знаки поменялись местами), т. е. такой, который не может быть достигнут преобразованием Лоренца из инерциальной системы отсчета. Хотите ли вы рассматривать метрику как «поле» в этом контексте, это вопрос выбора, она, безусловно, нединамическая и не является полем в обычном смысле теории поля.

@ Любопытный Разум. Отличные ответы, хотя у меня есть два второстепенных момента (вроде для тех, кто может читать слова буквально): 1) метрика не определяется тензором энергии напряжения, очевидно, что разные условия могут иметь разные метрики. Например, если тензор энергии напряжения равен 0, существует множество различных решений. 2) согласитесь с вашим техническим описанием второго пункта и с тем, что такое метрика в плоском лоренцевом пространстве-времени, но скажите, что вращающаяся система отсчета не является физическим полем. Вы говорите, я был бы сильнее, это не вопрос выбора, это фиктивный эффект, вызванный координатами, а не физическое поле.
Общая теория относительности: теория поля или механическая теория?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v