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广义相对论

作为几何的重力:从度量张量和测地线到爱因斯坦方程和地平线。

开始之前

线性代数、多维分析、狭义相对论。

关键比率

Gμν+Λgμν=8πGc4TμνG_{\mu\nu}+\Lambda g_{\mu\nu}=\frac{8\pi G}{c^4}T_{\mu\nu}

指标和间隔

该度量指定切向量与时空间隔的标量积。这里使用的签名是(−,+,+,+)。坐标分量本身是不可观察的:比较不变量和本地观察者的读数。

从连通性到曲率

Christoffel 符号取决于坐标;黎曼张量描述测地线偏差。卷积给出 Ricci 张量和标量曲率。比安奇恒等式将几何与协变源守恒联系起来。

决策和因果关系

史瓦西描述了一种不旋转的真空物体,克尔描述了一种旋转的真空物体。事件视界是由全局因果结构决定的,并不与任意坐标特征重合。

可验证性

水星近日点、引力红移、夏皮罗延迟、双脉冲星和引力波测试了该理论的不同模式。单一测试的一致性并不能证明理论在所有尺度上的适用性。

测试一下自己

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