Splošna teorija relativnosti: od temeljne znanosti do praktičnih aplikacij

Splošna teorija relativnosti: od temeljne znanosti do praktičnih aplikacij
Splošna teorija relativnosti: od temeljne znanosti do praktičnih aplikacij
Anonim

Posebna in splošna teorija relativnosti je eden najbolj izjemnih dosežkov človeške misli. Oblikovane so bile na začetku prejšnjega stoletja in so bile del enega samega preboja človeka v razumevanju narave okoliškega sveta. Vendar pa je med njima tudi presenetljiva razlika, ki je v tem, da je bila prva teorija, čeprav je bila v nasprotju z običajnimi idejami, logična posledica posploševanja opazovalnih dejstev. Splošna teorija relativnosti je bila produkt miselnega eksperimenta. Pravzaprav je šlo za pravi intelektualni podvig njegovega ustvarjalca, nemškega fizika Alberta Einsteina.

splošna teorija relativnosti
splošna teorija relativnosti

Albert Einstein je svoje delo, ki je prvič oblikoval splošno teorijo relativnosti, objavil leta 1915. Tako kot večina v sodobni fiziki je tudi ta teorija v nasprotju z našimi intuitivnimi idejami o svetu okoli nas. Ray Dinverno je dejal: "Resnično, intelektualni preskok, ki ga je potreboval Einstein, da je prešel od posebne teorije relativnosti do splošne teorije relativnosti, je eden največjih v človeški zgodovini …". sebeEinstein je v pismu kolegu priznal: "Nikoli nisem delal s tako napetostjo … V primerjavi s splošno teorijo relativnosti je izvirna teorija otroška igra … ".

V skladu s posebno teorijo relativnosti prostor in čas nista neodvisni entiteti. Nasprotno, gre za različne manifestacije enega samega prostora-časa. Razmerje med časovnimi in prostorskimi koordinatami je različno za referenčne okvire, ki se premikajo z različnimi hitrostmi. To zlasti vodi v dejstvo, da se dva dogodka, ki se zdita za enega opazovalca istočasno, lahko zgodita ob različnih časih za drugega.

Vendar ta teorija ni pojasnila narave privlačnih sil. To je naredila splošna teorija relativnosti. Njeni postulati so poleg temeljev posebne teorije vsebovali tezo o neločljivi povezavi med materijo in prostor-časom. Pravi, da je sila gravitacije posledica ukrivljenosti prostora, ki se pojavlja okoli materialnih predmetov. Z drugimi besedami, materija pove prostoru, kako se ukrivlja, prostor pa pove materiji, kako se premika.

specialna in splošna teorija relativnosti
specialna in splošna teorija relativnosti

Tako daje ta teorija popolno sliko, v kateri prostor-čas tvori gledališče obstoja materije, po drugi strani pa materija določa njene lastnosti.

Splošna teorija relativnosti je temelj temeljne znanosti. Kljub temu je Nobelovo nagrado prejela šele leta 1993. Podelili so ga astrofizikom Hulseju in Taylorju za razlago precesije binarnepulsar - sistem, sestavljen iz dveh nevtronskih zvezd. Pred kratkim, leta 2011, je bila podeljena še ena Nobelova nagrada za prispevek te teorije k kozmologiji in razlagi širjenja vesolja.

postulati splošne relativnosti
postulati splošne relativnosti

In čeprav so njegovi učinki zanemarljivi na Zemlji in v vesolju blizu Zemlje, ima zelo pomembne praktične aplikacije. Verjetno najpomembnejši med njimi so globalni sistemi za določanje položaja, kot sta ameriški GPS in ruski GLONASS. Brez upoštevanja učinkov teorije relativnosti bi bili ti sistemi vsaj za red manj natančni. Torej, če imate telefon GPS, potem splošna teorija relativnosti deluje za vas.

Priporočena: