apximhd | Вся общая теория относительности в двух картинках (Reply)

Пишу популярную статью про гравитационные волны и рисую к ней наглядные картинки. Задался вопросом: как наиболее просто и понятно представить искривление пространства-времени (возможно, в ущерб строгости).

Из популярной литературы и «правильной» научной фантастики многие, возможно, помнят, что в гравитационном поле с пространством-временем происходят две вещи: время в гравитационном поле замедляется, а вертикальное расстояние сокращается. Чтобы наглядно представить себе этот процесс, возьмём прямоугольную декартову сетку координат, в которой по горизонтали отложено время, а по вертикали высота и начнём её искривлять. Сначала сократим расстояние, то есть сделаем масштаб по вертикали неравномерным. Сетка после этого всё еще будет прямоугольной. После этого останется учесть замедление времени — для этого нам придётся изогнуть сетку, так чтобы масштаб оси времени внизу отличался от масштаба времени наверху.

Итоговый результат должен быть таким, чтобы траектория падающего тела, нарисованная в искривлённом пространстве-времени, стала прямой линией, как того требует принцип эквивалентности.

Конечно же, представленная здесь картинка нарисована не в масштабе, в реальности кривизна пространства-времени гораздо меньше, потому что для соблюдения масштаба по осям необходимо либо разделить расстояния на скорость света, либо умножить время на скорость света.

При этом картинка либо сожмётся в 10 миллионов раз по вертикальной оси, либо растянется в 10 миллионов раз по горизонтальной.

Вот такая идея. Насколько такое объяснение понятно? Приглашаю задавать глупые вопросы и давать умные советы.