Wat is de algemene relativiteitstheorie?

De algemene relativiteitstheorie (of kortweg algemene relativiteit) is een belangrijke bouwsteen van de moderne natuurkunde. Zij verklaart de zwaartekracht op basis van de manier waarop de ruimte kan ‘krommen’, of nauwkeuriger gezegd, zij associeert de zwaartekracht met de veranderende geometrie van de ruimtetijd.

Geschiedenis van de algemene relativiteit

Albert Einstein kwam met zijn ‘algemene’ theorie in 1915, een decennium nadat hij met een ‘speciale’ relativiteitstheorie was gekomen die een universele lichtsnelheid toepaste op de veronderstelling dat de natuurkundige wetten binnen elk gegeven referentiekader hetzelfde blijven.

Toen Einstein versnellende massa’s probeerde toe te passen op zijn speciale theorie, realiseerde hij zich dat objecten met massa op de een of andere manier de omringende dimensies (ruimte-tijd) zodanig moeten beïnvloeden dat het object lijkt te handelen alsof het aan andere massa’s kan trekken.

Het is alsof materie het weefsel van ruimtetijd waar het in zit, verzwaart, waardoor een ‘kromming’ ontstaat die andere materie in de buurt naar zich toe doet glijden.

Belang van algemene relativiteit

De wiskundige vergelijkingen van Einsteins algemene relativiteitstheorie, keer op keer getest, zijn momenteel de meest nauwkeurige manier om gravitatie-interacties te voorspellen, en vervangen die welke enkele eeuwen eerder door Isaac Newton zijn ontwikkeld.

Zo nuttig als ze zijn, hebben we tot nu toe geen equivalent in kwantumveldentheorieën vanwege significante incompatibiliteiten. De kwantummechanica kent bijvoorbeeld manieren om rekening te houden met begrippen als oneindigheid, maar als we proberen hetzelfde te doen met de algemene relativiteit, leidt de wiskunde tot voorspellingen die nergens op slaan.

De ontwikkeling van een kwantumfysische ‘versie’ van de algemene relativiteit blijft een voortdurend doel van de moderne natuurkunde.