rumtid

et nærmere kig

Albert Einsteins teori om generel relativitet, udgivet i 1915, udvidede sin teori om særlig relativitet til systemer, der accelererer. En af de primære årsager til acceleration i universet er tyngdekraften, og Einstein viste, at virkningerne af acceleration faktisk er de samme som tyngdekraften; faktisk kan de ikke skelnes lokalt. For eksempel, både i en accelererende raket i rummet og i en raket, der står på sin affyringsrampe på jorden, skubbes astronauterne tilbage i deres sæder. I modsætning til Nytonisk fysik, der ser tyngdekraften som en attraktiv kraft mellem alle kroppe i universet, generel relativitet beskriver universet i form af et kontinuerligt rumtidsstof, der er buet af masser placeret i det. I rumtidskontinuumet for generel relativitet defineres begivenheder i form af fire dimensioner: tre af rummet og en af tiden med en koordinat for hver dimension; vi “bevæger os ” kontinuerligt langs tidsdimensionen. Hvad betyder det, selvom, for rumtid at være buet? En måde at konceptualisere dette på er at forestille sig bare en todimensionel rumtid med en rumlig dimension og en tidsdimension. Men i stedet for et uendeligt plan, forestil dig et rør med et objekts position i tid defineret af en koordinat af længden langs røret og position i rummet ved en koordinat omkring rørets omkreds. Et objekt, der bevæger sig ensartet gennem rummet, beskriver derefter en spiral langs dette rør og vender til sidst tilbage til sin startrumskoordinatposition, men på et andet tidspunkt. (Det er et åbent spørgsmål i kosmologi om, hvorvidt vores univers har en lignende krumning i tre dimensioner; hvis det er tilfældet, vil rejse i en retning længe nok bringe dig tilbage til, hvor du begyndte.) En vigtig konsekvens af forestillingen om buet rumtid er, at krumningen skal påvirke al bevægelse; selv lys, der ikke har nogen masse, skal således følge en buet sti, uanset hvor tyngdekraften har skæv rumtid. En vigtig verifikation af dette-som skabte overskrifter rundt om i verden-fandt sted under en solformørkelse den 29.maj 1919, da det blev observeret, at lys fra stjerner nær Solen blev bøjet af en vinkel nøjagtigt forudsagt af den forventede krumning af rumtid nær den massive Sol. Rumtid kan i princippet blive skæv så kraftigt af en enorm masse, at enhver stråling, der udsendes fra massekurverne tilbage og ikke kan undslippe. Disse enorme masser menes at eksistere som sorte huller.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *