Кіріспе

Физикалық заңдардың барлық координат жүйелерінде бірдей болатынын көрсететін принцип. Теориялық физикада жалпы коварианттылық, диффеоморфизм коварианттылығы немесе жалпы инварианттылық деп те аталады, ол кез келген дифференциалданатын координаттық түрлендірулерде физикалық заңдардың формасының өзгермейтінін білдіреді. Басты идея – координаттар табиғатта бұрыннан болмайды, ол тек табиғатты сипаттау үшін қолданылатын құрал ғана, сондықтан физиканың негізгі заңдарын құруда ешқандай рөл атқармайды. Бұл ұғым кеңістік-уақыт динамикасын сипаттайтын жалпы салыстырмалылық теориясында көрінеді, бірақ оны негізгі емес теорияларда сақтауды күтуге болмайды. Фоннан тәуелсіз қарастырылатын материялық өрістер үшін, олардың қозғалыс теңдеулері қисық кеңістіктегідей тегіс кеңістіктегідей формада бола бермейді.

Шолу

Жалпы ковариантты түрде берілген физикалық заң барлық координаттық жүйелерде бірдей математикалық форманы қабылдайды және әдетте тензорлық өрістер арқылы өрнектеледі. Электродинамиканың классикалық (кванттық емес) теориясы осы сипаттамаға жататын теориялардың бірі болып табылады. Альберт Эйнштейн бұл принципін арнайы салыстырмалылық теориясы үшін ұсынды; алайда, бұл теория бір-бірімен біртекті инерциялық қозғалыс арқылы байланысқан кеңістік-уақыт координаттық жүйелерімен шектелді, яғни үдемелі қозғалыссыз кез келген түзу сызықтағы салыстырмалы қозғалыс. Эйнштейн салыстырмалылықтың жалпы принципі үдемелі салыстырмалы қозғалыстарға да қолданылуы керек екенін түсінді және арнайы теорияның жаһандық Лоренц ковариантын (тек инерциялық жүйелерге ғана қатысты) кеңейту үшін жаңадан дамытылған тензорлық есептеу құралын пайдаланды, осылайша оны кеңірек жергілікті Лоренц ковариантына (барлық жүйелерге қатысты) жеткізіп, нәтижесінде жалпы салыстырмалылық теориясын жасады. Бұл теорияда метрикалық тензордың Минковский метрикалық тензорына жергілікті түрде келу еркін құлау (геодезиялық) қозғалысына сәйкес келеді, осылайша гравитация құбылысын қамтиды. Классикалық біріктірілген өріс теориясы бойынша жүргізілген көптеген жұмыстар жалпы салыстырмалылық теориясын одан әрі кеңейтуге бағытталды, мақсаты – қосымша физикалық құбылыстарды, әсіресе электромагнетизмді, жалпы коварианттық шеңберде және кеңістік-уақыт континууміндегі таза геометриялық нысандар ретінде түсіндіру.