czasoprzestrzeń

bliższe spojrzenie

teoria ogólnej teorii względności Alberta Einsteina, opublikowana w 1915 roku, rozszerzyła swoją teorię szczególnej teorii względności na Układy przyspieszające. Jedną z głównych przyczyn przyspieszenia we wszechświecie jest grawitacja, a Einstein wykazał, że efekty przyspieszenia są w rzeczywistości takie same jak efekty siły grawitacji; w rzeczywistości są one lokalnie nie do odróżnienia. Na przykład, zarówno w przyspieszającej rakiecie w kosmosie, jak i w rakiecie stojącej na ziemi, astronauci są wypychani z powrotem na swoje miejsca. W przeciwieństwie do fizyki newtonowskiej, która postrzega grawitację jako siłę przyciągającą między wszystkimi ciałami we wszechświecie, Ogólna teoria względności opisuje wszechświat w kategoriach ciągłej tkaniny czasoprzestrzennej, która jest zakrzywiona przez masy znajdujące się w nim. W kontinuum czasoprzestrzennym ogólnej teorii względności zdarzenia są zdefiniowane w kategoriach czterech wymiarów: trzech przestrzeni i jednego czasu, z jedną współrzędną dla każdego wymiaru; nieustannie „poruszamy się” po wymiarze czasu. Co jednak oznacza zakrzywienie czasoprzestrzeni? Jednym ze sposobów konceptualizacji tego jest wyobrażenie sobie tylko dwuwymiarowej czasoprzestrzeni, z jednym wymiarem przestrzennym i jednym wymiarem czasowym. Ale zamiast nieskończonej płaszczyzny, wyobraźmy sobie rurkę, z pozycją obiektu w czasie określoną współrzędną długości wzdłuż rurki, a pozycją w przestrzeni współrzędną wokół obwodu rurki. Obiekt poruszający się równomiernie w przestrzeni opisuje następnie spiralę wzdłuż tej rury, ostatecznie powracając do początkowego położenia współrzędnych przestrzennych, ale w innym czasie. (Jest to otwarte pytanie w kosmologii, czy nasz wszechświat ma podobną krzywiznę w trzech wymiarach; jeśli tak, podróżowanie w jednym kierunku wystarczająco długo doprowadziłoby cię z powrotem do miejsca, w którym zacząłeś.) Ważną konsekwencją pojęcia zakrzywionej czasoprzestrzeni jest to, że krzywizna powinna wpływać na cały ruch; tak więc nawet światło, które nie ma masy, powinno podążać zakrzywioną ścieżką wszędzie tam, gdzie grawitacja wypaczyła czasoprzestrzeń. Ważna weryfikacja tego zjawiska-która pojawiła się na pierwszych stronach gazet na całym świecie-miała miejsce podczas zaćmienia Słońca 29 maja 1919 roku, kiedy to zaobserwowano, że światło gwiazd w pobliżu Słońca jest wygięte pod kątem dokładnie przewidywanym przez spodziewaną krzywiznę czasoprzestrzeni w pobliżu masywnego słońca. Czasoprzestrzeń może być w zasadzie tak silnie wypaczona przez ogromną masę, Że jakiekolwiek promieniowanie emitowane z masy zakrzywia się z powrotem i nie może uciec. Uważa się, że te ogromne masy istnieją jako czarne dziury.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *