Xem Thuyết tương đối hẹp tại đây: Tất tần tật về Thuyết tương đối hẹp - Albert Einstein Thuyết tương đối rộng: General relativity hay còn có tên gọi khác là thuyết tương đối tổng quát. Lý thuyết về thuyết tương đối rộng rất khó hiểu và trừu tượng vì dù gì đây là một học thuyết vật lý cao cấp mà. Lên mình sẽ cố tóm tắt sao cho mọi người dễ hiểu nhất. Thuyết tương đối rộng cho rằng lực hấp dẫn là do sự biến dạng của hình học không gian và thời gian nên trường hấp dẫn ảnh hưởng đến phép đo thời gian và khoảng cách. Đó là thuyết hấp dẫn do Einstein (Anh-xtanh) thiết lập bằng ngôn ngữ hình học năm 1915. Nó tích hợp thuyết tương đối hẹp và định luật vạn vật hấp dẫn của Newton đã thay đổi lực hấp dẫn để mô tả không-thời gian bị cong bởi vật chất và năng lượng trong không-thời gian, thay thế quan điểm truyền thống cho rằng lực hấp dẫn là một lực. Như trên hình chúng ta thấy nếu không thời gian 4 chiều là mặt cao su và các hành tinh là một vật có trọng lượng lớn màng cao su sẽ lún xuống vật càng nặng không gian sẽ bị bẻ cong càng nhiều điều này liên quan đến trực tiếp tới hố đen vì hố đen có thể bẻ cong không thời gian một cách vô hạn. Độ cong không thời gian của mặt trời là thứ khiến các hành tinh xung quanh trong hệ matwf trời xoay quanh nó. Vì trái đất của chúng ta cũng có độ cong riêng của mình để không bị hút vào mặt trời. 1. Nguyên lí tương đương. Hiện tượng hấp dẫn và gia tốc là như nhau: Giải thích: Những định luật vật lý, trong bất cứ một hệ quy chiếu nhỏ nào trong trạng thái RƠI TỰ DO, ở bất cứ đâu trong vũ trụ của chúng ta, nơi có mặt trọng lực, cần phải giống với những định luật vật lý của một hệ quy chiếu quán tính trong vũ trụ lý tưởng không có trọng lực. Ví dụ: Trên trạm vũ trụ ISS, vẫn chịu trọng lực 90% so với trái đất nhưng sao các nhà du hành lại lơ lửng như ở trong môi trường không trọng lực? Vì ISS và các nhà du hành đang RƠI TỰ DO. Trước đó ở thuyết tương đối hẹp, Einstein đã khẳng định chuyển động ảnh hưởng đến không gian và thời gian, nên hấp dẫn cũng phải có có mối liên hệ tương tự. Nghĩa là theo Einstein, không gian và thời gian mới chính là nguyên nhân gây ra hiện tượng hấp dẫn, chứ không phải là một "LỰC". 2. Bản chất của sự hấp dẫn. Khi tuyên bố về thuyết tương đối rộng cảu mình Einstein cho rằng: Các vật có khối lượng sẽ uốn cong không - thời gian và gây ra sự hấp dẫn. Theo Einstein KHÔNG CÓ LỰC hút nào cả mà bản chất của lực hấp dẫn chỉ là một hệ quả của hiệu ứng hình học mà thôi. Nghĩa là chúng ta rơi vào một chiếc hố không phải vì dưới hố có lực hút, mà vì chiếc hố đó là một không gian cong. Khái niệm mới về lực hấp dẫn này đã giải đáp được sự bí ẩn của quỹ đạo sao Thủy mà Newton "bó tay", cũng như làm tiền đề cho các khám phá về vũ trụ sau này của loài người. Mọi người cũng có thể hiểu nôm na là sự uốn cong của không gian mà chúng ta mới rơi vào chứ không phải do lực hút. 3. Không gian và thời gian hợp nhất làm một gọi là "Không - Thời gian" Space Time Trong cơ học cổ điển, không gian và thời gian là 2 khái niệm tách biệt, 2 sự việc xảy ra trong 2 không gian khác nhau nhưng đều phải xảy ra cùng thời gian với nhau (thời gian tuyệt đối) Tuy nhiên Einstein đã hợp nhất chúng làm một, nghĩa là sự việc nào đó tác động đến không gian cũng có thể gây ra biến dị về thời gian, và thời gian cũng là một chiều của không gian vật lý, có thể thay đổi tùy thuộc vào hệ quy chiếu. (thời gian tương đối) Trong quang học có một phương pháp gọi là toàn ảnh để diễn tả một vật thể 3 chiều bằng một ảnh 2 chiều, vì vậy trên internet chúng ta thường thấy ví dụ về không thời gian như một tấm vải được trải căng, nhưng thực chất phải hiểu rằng không thời gian giống một miếng thạch siêu to khổng lồ và chúng ta đang ở trong miếng thạch đó. 4. Ánh sáng cũng có thể bị bẻ cong. Như ta đã biết ánh sáng được cấu tạo bởi các hạt photon và dòng chuyển động của các photon là một làn sóng. Nếu ánh sáng luôn truyền theo đường thẳng thì chúng ta sẽ không thể quan sát được những thiên thể nhỏ lấp sau những thiên thể lớn. Ánh sáng sẽ bị bẻ cong khi đi qua các vật thể có khối lượng lớn. THuyết tương đối rộng đã chứng tỏ điều ngược lại. Không phải LỰC hút của các vật thể bẻ cong ánh sáng, mà không - thời gian quanh vật thể có khối lượng lớn bị bẻ cong, nên ánh sáng "men" theo không-thời gian này và truyền được đến chúng ta. Thí nghiệm kiểm tra lý thuyết tương đối tổng quát đạt độ chính xác cao nhờ tàu thăm dò không gian Cassini: Các tín hiệu radio được gửi đi giữa Trái Đất và tàu thăm dò (sóng màu xanh lá cây) bị trễ do sự uốn cong của không - thời gian do khối lượng của Mặt Trời (nguồn wiki). 5. Trọng lực tác động đến thời gian. Càng gần một vật có khối lượng lớn thời gian sẽ trôi chậm lại. Nếu không-thời gian là một, thì rõ ràng khối lượng của một vật nếu bẻ cong được không gian thì sẽ bẻ cong cả thời gian xung quanh nó. Điều này cũng được Einstein chứng minh trong thuyết tương đối rộng. Để hiểu sâu hơn về biến dị thời gian này chúng ta sẽ cần một bài viết khác. Hoặc các bạn có thể xem hoặc tìm hiểu trên mạng. 6. Sự tiên đoán về Hố Đen. Trong thế kỷ 18, John Michell và Pierre-Simon Laplace áp dụng cơ học cổ điển cũng từng xét đến vật thể có trường hấp dẫn mạnh khiến cho ánh sáng không thể thoát ra. Và đến năm 1916 Karl Schwarzschild đã tìm ra nghiệm chính xác đầu tiên cho phương trình trường Einstein, từ đó xác nhận việc tồn tại vùng không-thời gian kì dị này. Nhưng mãi 103 năm sau, chúng ta mới chụp ảnh thực tế được một hố đen, khi đó cả thế giới vỡ òa vì sự tiên đoán của Einstein qua thuyết tương đối rộng đã chính xác. 7. Sóng hấp dẫn Thuyết tương đối rộng cũng phát hiện ra sự tồn tại của sóng hấp dẫn: Đó là sự tập trung của khối lượng (hay năng lượng) làm cong không thời gian, và sự thay đổi về hình dáng hoặc vị trí của vật thể sẽ gây ra sự biến đổi và lan truyền trong toàn bộ vũ trụ với tốc độ bằng tốc độ ánh sáng. Tương tự như khi ta ném một vật nặng xuống nước làm những gợn sóng nước lan truyền. Đến tận năm 100 năm sau, vào năm 2016 các nhà Khoa học trong dự án LIGO đã phát hiện ra "lời tiên tri" của Einstein là sự thật. Quả thật tri thức của loài người luôn đi sau Einstein một thế kỉ. Cuối cùng chúng ta kết luận: Khi qua 2 phần thuyết tương đối cả hẹp và rộng thì chúng ta đã hiểu được phần nào bản chất của trọng lực, thời gian, không gian.. Tuy nhiên vì đây cũng chỉ là thuyết nên sẽ có những lỗ hổng, nhưng đã hơn 100 năm trôi qua Thuyết tương đối vẫn chưa có ai lật đổ như cái cách nó "lật đổ" bản chất về trọn lực của Newton vậy.
