О́бщая тео́рия относи́тельности — общепринятая в настоящее время теория тяготения, описывающая тяготение как проявление геометрии пространства-времени. Предложена Альбертом Эйнштейном 25 ноября 1915 года.
Гравита́ция — универсальное фундаментальное взаимодействие между материальными телами, обладающими массой. В приближении малых, по сравнению со скоростью света, скоростей и слабого гравитационного взаимодействия описывается теорией тяготения Ньютона, в общем случае описывается общей теорией относительности Эйнштейна. В квантовом пределе гравитационное взаимодействие предположительно описывается квантовой теорией гравитации, которая ещё не разработана.
Ква́нтовая гравита́ция — направление исследований в теоретической физике, целью которого является квантовое описание гравитационного взаимодействия.
PSR J0737−3039 — двойная звёздная система, оба компонента которой — пульсары. Была открыта в 2003 году и является первым известным двойным пульсаром.
Преце́ссия — явление, при котором ось вращения тела меняет своё направление в пространстве.
Простра́нство-вре́мя — физическая модель, дополняющая пространство равноправным временны́м измерением и таким образом создающая теоретико-физическую конструкцию, которая называется пространственно-временным континуумом. Пространство-время непрерывно и с математической точки зрения представляет собой многообразие с лоренцевой метрикой.
Гравитомагнети́зм, гравимагнети́зм, иногда гравитоэлектромагнети́зм — общее название нескольких эффектов, вызываемых движением гравитирующего тела.
Эффект Унру, или излучение Унру, — предсказываемый квантовой теорией поля эффект наблюдения теплового излучения в ускоряющейся системе отсчёта при отсутствии этого излучения в инерциальной системе отсчёта. Другими словами, ускоряющийся наблюдатель увидит фон излучения вокруг себя, даже если не ускоряющийся наблюдатель не видит ничего. Основное квантовое состояние в инерциальной системе кажется состоянием с ненулевой температурой в ускоряющейся системе отсчёта.
Gravity Probe B (GP-B) — американская космическая миссия по измерению чрезвычайно слабых эффектов геодезической прецессии гироскопов на околоземной орбите и увлечения инерциальных систем отсчёта вращением Земли, которые предсказывает общая теория относительности Эйнштейна. Разработкой дьюара, контейнера научной аппаратуры и электронного оборудования для GP-B занимался отдел новых технологий компании «Lockheed Martin». Для изготовления самого космического аппарата Стенфордским университетом была выбрана компания «Lockheed Martin Missiles & Space», Саннивейл.
Увлече́ние инерциа́льных систе́м отсчёта, или эффе́кт Ле́нзе — Ти́рринга, — явление в общей теории относительности (ОТО), наблюдаемое вблизи вращающихся массивных тел. Эффект проявляется в появлении дополнительных ускорений, сходных с ускорением Кориолиса, то есть, в итоге, сил, действующих на пробные тела, двигающиеся в гравитационном поле.
PSR B1913+16 — пульсар, представляющий собой двойную звёздную систему, состоящую из примерно одинаковых по массе звёзд, около 1,4 M⊙. Обнаружен Расселом Халсом и Джозефом Тейлором в 1974 году при проведении наблюдений на радиотелескопе обсерватории Аресибо; они были удостоены Нобелевской премии по физике в 1993 году с формулировкой «за открытие нового типа пульсаров, давшее новые возможности в изучении гравитации». Вращение звёзд происходит по вытянутым эллиптическим орбитам, вокруг общего центра масс (период обращения 7,75 часа, минимальное сближение в системе в периастре 1,1 R⊙, максимальное удаление в апоастре 4,8 R⊙. Одна из звёзд системы — нейтронная, её период вращения около 17 оборотов в секунду. При этом средняя скорость движения по орбите около 200 км/с.
Гравитацио́нная сингуля́рность — точка в пространстве-времени, через которую невозможно гладко продолжить входящую в неё геодезическую линию. В таких областях становится неприменимым базовое приближение большинства физических теорий, в которых пространство-время рассматривается как гладкое многообразие без края. Часто в гравитационной сингулярности величины, описывающие гравитационное поле, становятся бесконечными или неопределёнными. К таким величинам относятся, например, скалярная кривизна или плотность энергии в сопутствующей системе отсчёта.
Общая теория относительности предсказывает множество эффектов. В первую очередь, для слабых гравитационных полей и медленно движущихся тел она воспроизводит предсказания ньютоновой теории тяготения, как это должно быть согласно принципу соответствия. Специфически отличающие её эффекты проявляются в сильных полях и/или для релятивистски движущихся тел и объектов. В случае слабых полей общая теория относительности предсказывает только слабые поправочные эффекты, которые, однако, уже промерены в случае Солнечной системы до точности в доли процента и рутинным образом учитываются в программах космической навигации и сведения астрономических наблюдений.
Задача Кеплера вообще представляет собой проблему отыскания движения двух сферически-симметричных тел, взаимодействующих гравитационно. В классической теории тяготения решение этой проблемы было найдено самим Исааком Ньютоном: оказалось, что тела будут двигаться по коническим сечениям, в зависимости от начальных условий — по эллипсам, параболам или гиперболам. В рамках общей теории относительности (ОТО) с пуристической точки зрения эта задача представляется плохо поставленной, так как модель абсолютно твёрдого тела невозможна в релятивистской физике, а не абсолютно твёрдые тела не будут при взаимодействии сферически-симметричными. Другой подход включает переход к точечным телам, правомерный в ньютоновской физике, но вызывающий проблемы в ОТО. Помимо этого, кроме положений и скоростей тел необходимо задать также и начальное гравитационное поле (метрику) во всём пространстве — проблема начальных условий в ОТО. В силу указанных причин точного аналитического решения задачи Кеплера в ОТО не существует, но есть комплекс методов, позволяющих рассчитать поведение тел в рамках данной задачи с необходимой точностью: приближение пробного тела, постньютоновский формализм, численная относительность.
Преце́ссия То́маса — кинематический эффект специальной теории относительности, проявляющийся в изменении ориентации векторов, связанных с неинерциальной системой отсчёта, относительно лабораторной системы отсчёта. Использован Люэлином Томасом в 1926 году для объяснения спин-орбитального взаимодействия электрона в атоме. Если на вращающийся гироскоп действует сила, изменяющая его скорость, но отсутствует момент силы, то в классической механике такой гироскоп при движении будет сохранять ориентацию собственного момента вращения (спина). В теории относительности это уже не так, и при изменении скорости гироскопа будет происходить и изменение вектора его спина. Математически этот эффект связан с групповыми свойствами преобразований Лоренца — их некоммутативностью.
Кольцеобразная сингулярность — понятие общей теории относительности для описания гравитационной сингулярности вращающейся чёрной дыры, или чёрной дыры Керра.
PSR J1906+0746 является пульсаром в двойной системе, обнаруженным в 2004 году в созвездии Орла. В этой системе радиопульсар обращается вокруг общего центра масс с несколько более тяжёлой звездой-компаньоном, которая также является компактной звездой — белым карликом или другой нейтронной звездой. Расстояние между данными звёздами мало — орбитальный период обращения составляет 3,98 часа. Это второй наименьший среди известных показателей на начало 2015 года. В подобных двойных системах большую роль играют релятивистские эффекты. В частности, геодезическая прецессия смещает ось вращения радиопульсара, в результате чего пучок радиоизлучения, идущий вдоль его магнитной оси и на момент открытия доходивший до Солнечной системы, к 2010 году сместился таким образом, что земные радиотелескопы уже не фиксировали его.
Чи́сленная относи́тельность — область общей теории относительности, которая разрабатывает и использует численные методы и алгоритмы для компьютерного моделирования физических процессов в сильных гравитационных полях, когда необходимо численно решать уравнения Эйнштейна. Основные физические системы, для описания которых необходима численная относительность, относятся к релятивистской астрофизике и включают в себя гравитационный коллапс, нейтронные звёзды, чёрные дыры, гравитационные волны и другие объекты и явления, для адекватного описания которых необходимо обращаться к полной общей теории относительности без обычных приближений слабых полей и малых скоростей.
Пульса́р в двойно́й систе́ме — пульсар, имеющий второй компонент, часто представляющий собой нейтронную звезду или белый карлик. По крайней мере, в одном случае второй компонент также является пульсаром. Эта система получила название «двойной пульсар», в отличие от общего случая, когда второй компонент — не обязательно тоже пульсар. Пульсары в двойных системах принадлежат к тем объектам, которые позволяют физикам проверять выводы общей теории относительности вследствие сильных гравитационных полей в окрестности таких объектов. Хотя объект-компаньон пульсара обычно сложно или невозможно наблюдать напрямую, его наличие можно установить при исследовании зависимости импульсов пульсара от времени, что возможно с высокой точностью при использовании радиотелескопов.
Двойная чёрная дыра — система, состоящая из двух чёрных дыр, вращающихся по тесной орбите друг вокруг друга. Как и сами чёрные дыры, двойные чёрные дыры обычно делят на двойные чёрные дыры звёздных масс, образующиеся или как остатки высокомассивных звёздных систем, или при динамических процессах и взаимных захватах, и на сверхмассивные двойные чёрные дыры, возникающие, вероятно, в результате слияния галактик.