Pengantar relativitas umum: Perbedaan antara revisi

[[Berkas:Cassini-science-br.jpg|ka|jmpl|341x341px|Uji presisi tinggi relativitas umum oleh roket luar angkasa  [[Cassini–Huygens|Cassini]]  (gambaran pelukis): sinyal radio yang dikirim antara Bumi dan probe (gelombang hijau) yang [[Shapiro effect|tertunda]] oleh kelengkungan dari [[Ruang waktu|ruang-waktu]] (garis biru) karena massa  [[Matahari]].]]

Percobaan dan pengamatan menunjukkan bahwa deskripsi Einstein mengenai gravitasi memperhitungan beberapa efek yang tidak dapat dijelaskan oleh hukum Newton, seperti anomali menit dalam [[orbit]] dari [[Merkurius]] dan [[Planet|planet-planet]]  lainnya. Relativitas umum juga memprediksi efek novel gravitasi, seperti [[gelombang gravitasi]], [[lensa gravitasi]] dan efek gravitasi pada waktu yang dikenal sebagai [[dilatasi waktu gravitasi]]. Banyak dari prediksi ini telah dikonfirmasi oleh percobaan atau pengamatan, [[pengamatan gelombang gravitasi|yang paling baru adalah gelombang gravitasi]].

Relativitas umum telah berkembang menjadi alat penting dalam [[astrofisika]]  modern. Teori ini  memberikan dasar untuk pemahaman [[lubang hitam]], daerah ruang di mana efek gravitasi begitu kuat sehingga bahkan cahaya tidak dapat lolos. Gravitasi yang begitu kuat  dianggap menjadi penyebab atas  [[radiasi]]  intensi yang dipancarkan oleh beberapa tipe objek astronomi (seperti [[inti galaksi aktif]] atau [[Microquasar|mikrokuasar]]). Relativitas umum juga merupakan bagian dari kerangka standar model kosmologi  [[Ledakan Dahsyat]].

Meskipun relativitas umum bukan hanya teori relativistik satu-satunya, teori ini adalah teori paling sederhana yang konsisten dengan data eksperimen. Namun demikian, sejumlah pertanyaan tetap terbuka, yang paling mendasar adalah bagaimana relativitas umum dapat digabungkan dengan hukum [[Pengantar mekanika kuantum|fisika kuantum]] untuk menghasilkan teori [[gravitasi kuantum]]  yang lengkap dan konsisten.

Pada bulan September 1905, [[Albert Einstein]] menerbitkan teorinya mengenai  [[relativitas khusus]], yang menggabungkan [[Hukum gerak Newton|hukum Newton tentang gerak]] dengan [[elektrodinamika]] (interaksi antara benda dengan [[muatan listrik]]). Relativitas khusus memperkenalkan kerangka kerja baru untuk ilmu fisika dengan mengusulkan konsep-konsep baru tentang [[ruang]] dan waktu. Beberapa teori fisika yang kemudian diterima inkonsisten dengan kerangka itu; contohnya adalah teori Newton tentang [[gravitasi]], yang menggambarkan saling tarik yang dialami oleh tubuh karena massa mereka.

Beberapa fisikawan, termasuk Einstein, mencari sebuah teori yang dapat menggabungkan hukum gravitasi Newton dan relativitas khusus. Hanya teori Einstein terbukti konsisten dengan eksperimen dan pengamatan. Untuk memahami ide-ide dasar teori, maka mengikuti pikiran Einstein antara 1907 dan 1915, dari yang [[Percobaan pikiran|eksperimen pemikiran]]  sederhana yang melibatkan pengamat jatuh bebas ke teori gravitasi geometriknya.<ref>This development is traced e.g. in [[Pengantar relativitas umum#CITEREFRenn2005|Renn 2005]]<span>, p. 110ff.</span>, in chapters 9 through 15 of [[Introduction to general relativity#CITEREFPais1982|Pais 1982]], and in [[Introduction to general relativity#CITEREFJanssen2005|Janssen 2005]]. </ref>

Seseorang dalam elevator yang  [[Gerak jatuh bebas|jatuh bebas]]  akan mengalami kehilangan  [[Tanpa beban|bobot]]; benda melayang tak bergerak atau melayang pada kecepatan konstan. Karena segala sesuatu di lift jatuh bersama-sama, tidak ada efek gravitasi dapat diamati. Dengan cara ini, pengalaman dari seorang pengamat yang jatuh bebas tidak dapat dibedakan dari orang-orang dari pengamat di luar angkasa, jauh dari sumber gravitasi yang signifikan. Pengamat tersebut adalah yang diistimewakan ("inersia") yang dijelaskan Einstein dalam teorinya  [[relativitas khusus]]: pengamat untuk siapa [[cahaya]] bergerak sepanjang garis lurus dengan kecepatan konstan.<ref>This is described in detail in chapter 2 of [[Pengantar relativitas umum#CITEREFWheeler1990|Wheeler 1990]].</ref>

Sebagian besar efek gravitasi hilang pada jatuh bebas, tetapi efek yang terlihat sama seperti gravitasi tersebut dapat ''diproduksi'' oleh kerangka acuan yang  [[Percepatan|dipercepat]]. Seorang pengamat di sebuah ruangan tertutup tidak bisa mengatakan yang mana dari berikut ini benar: