ニュートン方程式と一般相対性理論
こんばんは。
ふと思った内容を呟きます。
一般的なニュートンの方程式
F=ma
外力=重量 × 加速度の先ですが
上の式は弱い重力場(地球や月の表面上)でしか成り立たなく
恒星の中の強い磁場では
アインシュタインの一般相対性理論でないと外力の説明がつきません。
アインシュタインの一般相対性理論は、重力場の方程式(アインシュタイン方程式)として知られています。この方程式は、重力が空間と時間の曲がり(時空の曲率)によって生じることを示しています。
アインシュタインの場の方程式は以下の形で表されます:

ここで各項の意味は以下の通りです:
•  : リッチテンソル(時空の曲率を表す)
•  : 計量テンソル(時空の幾何学を表す)
•  : スカラー曲率(リッチテンソルのトレース)
•  : 宇宙定数(ダークエネルギーや宇宙の膨張に関連)
•  : 万有引力定数
•  : 光速
•  : エネルギー-運動量テンソル(物質やエネルギーの分布を表す)
左辺が時空の曲率を表し、右辺がエネルギーや物質の存在によって生じる重力源を示しています。この方程式は、質量やエネルギーが存在する場所で時空がどのように曲がるか、そしてその曲がりがどのように物質や光の運動に影響するかを記述します。
どの場所かによってもどの公式を使うか変わる所が物理の面白い所です。