انحناء الزمكان
الفكرة الأساسية للنظرية النسبية العامة هي أن الجاذبية هي انحناء الزمكان بفعل الأجسام الضخمة. وتوصف هذه الهندسة بممتد الموتّر g_μν الذي يحدد كيفية قياس المسافات والفترات الزمنية. وبوجود الكتلة والطاقة، ينحرف هذا الممتد عن ممتد المستوي η_μν، مما يخلق انحناءً. وتربط معادلات أينشتاين G_μν = (8πG/c⁴) T_μν بين الانحناء وتوزع الطاقة وكمية الحركة. ومن النتائج: انحراف شعاع الضوء، والانزياح الأحمر الجذبي، والثقوب السوداء، والأمواج الثقالية.
التاريخ
أكمل ألبرت أينشتاين تطوير النظرية النسبية العامة التي تصف الانحناء عام 1915. وقد تلقى مساعدة كبيرة من علماء الرياضيات: فعلّمه مارسيل غروسمان تحليل الموتّرات، كما كان برنارد ريمان قد وضع في القرن التاسع عشر هندسة الفضاءات المنحنية.
كيف يعمل
لقد استبدل أينشتاين الجذب النيوتوني بالهندسة. ففي الزمكان المستوي، تسير الأجسام في خطوط مستقيمة. أما في الزمكان المنحني، فمساراتها التي تُسمى الجيوديزية تلتف حول الأجسام الضخمة. القمر لا «يُجتذب» إلى الأرض، بل هو يتدحرج في التجويف الذي أحدثته كتلة الأرض في نسيج الكون.
💡 بلغ الانحراف الكلي لضوء النجوم البعيدة بفعل الشمس أثناء كسوف عام 1919 حوالي 1.75 ثانية قوسية، وهو تماماً ما تنبأ به أينشتاين، مما جعله ذا شهرة عالمية.