В специальной теории относительности содержатся законы движения тел. В отличие от законов Ньютона (классической физики) специальная теория относительности применима для случаев очень больших скоростей, но она никак не рассматривает гравитацию и ее влияние на движение тел. В классической физике гравитация представляется относительно простым законом, определяющим силу F = G*(m*M)/(R^2). Эту силу можно подставить во второй закон Ньютона F = m*a и описать движение тела в условиях гравитации. Классический закон гравитации применим во многих случаях, когда массы тел не слишком большие или когда расстояние между телами достаточно большое (в малых гравитационных полях). В случае же очень больших масс и небольших расстояний между взаимодействующими телами с большими массами классический закон гравитации неприменим. Очень популярной и признанной книгой по общей теории относительности является книга "Spacetime and Geometry. An Introduction to General Relativity" автора Sean Carroll.
Понять общую теорию относительности без некоторых дополнительных математических абстракций практически невозможно. Пространство-время (spacetime) принимается четырехмерным, содержащим три координаты пространства и одну координату времени. Каждая точка в этом пространстве-времени называется событием (event). Траектория некоторой материальной точки в этом пространстве-времени является одномерной линией, серией событий, мировой линией (worldline). В классической теории физики все трехмерное пространство и все материальные точки в нем могут быть определены в каждый конкретный момент времени, в специальной теории относительности определить все материальные точки в конкретный момент времени тоже можно, но только для конкретного наблюдателя и его времени. Так что понятие одновременности становится размытым. Однако все же классическая теория и специальная теория относительности относятся к понятиям пространства и времени как к отдельным сущностям, тогда как общая теория относительности относится к пространству и времени как к одной сущности, так что понятие одновременности в глобальном смысле становится совсем бессмысленным. В общей теории относительности наверняка одновременны только события, происходящие в одно и то же время в одной и той же точке пространства. В специальной теории относительности, как и в классической физике, время течет для всех наблюдателей все время вперед, только в специальной теории относительности для разных наблюдателей время может увеличиваться с разной скоростью. В общей же теории относительности направление течения времени не зафиксировано, поскольку время являются равноправной частью четырехмерного пространства-времени.
В теории относительности, если два события произошли не просто по-порядку, а одно произошло по причине другого, то для любого наблюдателя они происходят в одинаковом порядке, сначала причина, потом следствие. Но если события не связаны друг с другом, разные наблюдатели могут видеть их в разном порядке. Без учета гравитации (специальная теория относительности) скорость течения времени зависит только от скорости относительно наблюдателя. В случае общей теории относительности скорость течения времени зависит еще и от разницы между гравитационными полями, в которых находятся наблюдатель и наблюдаемый им объект. Более точное, чем в классической физике, описание гравитации позволило, например, теоретически предсказать существование черных дыр. GPS бы не работал достаточно точно, если бы не учитывалась поправка на скорость течения времени в спутниках, которая выше, чем на поверхности Земли, потому что время замедляется тем больше, чем сильнее поле гравитации.
Подписывайтесь на мой канал и скажите, если вам интересно, чтобы я здесь закопался в математику, позволяющую оперировать четырехмерным пространством-временем:).
