引力场方程

描述引力场的时空几何量
引力场方程是指描述引力场的时空几何量,作为引力场源的物质能量动量张量的方程。这个方程反映了爱因斯坦马赫原理的思想。
1905年爱因斯坦发表狭义相对论后,他开始着眼于如何将引力纳入狭义相对论框架的思考。以一个处在自由落体状态的观察者的理想实验为出发点,他从1907年开始了长达八年的对引力的相对性理论的探索。在历经多次弯路和错误之后,他于1915年11月在普鲁士科学院上作了发言,其内容正是著名的爱因斯坦引力场方程。这个方程式的左边表达的是时空的弯曲情况,而右边则表达的是物质及其运动。“物质告诉时空怎么弯曲。时空告诉物质怎么运动。”(惠勒语)它把时间、空间和物质、运动这四个自然界最基本的物理量联系了起来,具有非常重要的意义。
爱因斯坦的引力场方程是一个二阶非线性偏微分方程组,数学上想要求得方程的解是一件非常困难的事。爱因斯坦运用了很多近似方法,从引力场方程得出了很多最初的预言

内容

爱因斯坦场方程
说明:这是一个二阶张量方程,
里奇张量表示了空间的弯曲状况。
能量-动量张量,表示了物质分布和运动状况。
为度规,意义:空间物质的能量-动量(
)分布=空间的弯曲状况(
)解的形式是:
,式中A,B,C,D为度规
分量。考虑能量-动量张量
的解比较复杂。最简单的就是让
等于0,对于真空静止球对称外部的情况,则有史瓦西外解。如果是该球体内部的情况,或者是考虑球体轴对称的旋转,就稍微复杂一点。