Yleinen suhteellisuusteoria: perustieteestä käytännön sovelluksiin

Yleinen suhteellisuusteoria: perustieteestä käytännön sovelluksiin
Yleinen suhteellisuusteoria: perustieteestä käytännön sovelluksiin
Anonim

Erityinen ja yleinen suhteellisuusteoria on yksi ihmisajattelun merkittävimmistä saavutuksista. Ne muotoiltiin viime vuosisadan alussa ja olivat osa yhtä ihmisen läpimurtoa ympäröivän maailman luonteen ymmärtämisessä. Niiden välillä on kuitenkin myös silmiinpistävä ero, joka koostuu siitä, että ensimmäinen teoria, vaikka se olikin ristiriidassa tavanomaisten ideoiden kanssa, oli looginen seuraus havainnointitietojen yleistämisestä. Yleinen suhteellisuusteoria oli ajatuskokeen tulos. Itse asiassa se oli sen luojan, saksalaisen fyysikon Albert Einsteinin, todellinen henkinen saavutus.

yleinen suhteellisuusteoria
yleinen suhteellisuusteoria

Albert Einstein julkaisi teoksensa, joka muotoili ensimmäisen kerran yleisen suhteellisuusteorian, vuonna 1915. Kuten paljon modernissa fysiikassa, tämä teoria on ristiriidassa intuitiivisten käsitystemme kanssa ympäröivästä maailmasta. Ray Dinverno sanoi: "Todellakin, älyllinen harppaus, jonka Einstein kesti siirtyäkseen erityisestä suhteellisuusteoriasta yleiseen suhteellisuusteoriaan, on yksi ihmiskunnan historian suurimmista…". ItseEinstein myönsi kirjeessään kollegalleen: "En ole koskaan työskennellyt niin jännittyneenä… Yleiseen suhteellisuusteoriaan verrattuna alkuperäinen teoria on lasten leikkiä…".

Suhteellisuusteorian mukaan tila ja aika eivät ole itsenäisiä kokonaisuuksia. Päinvastoin, ne ovat yhden aika-avaruuden erilaisia ilmentymiä. Ajan ja avaruuden koordinaattien suhde on erilainen eri nopeuksilla liikkuville viitekehykselle. Tämä johtaa erityisesti siihen, että kaksi tapahtumaa, jotka näyttävät olevan samanaikaisia yhdelle tarkkailijalle, voivat tapahtua eri aikoina toiselle.

Tämä teoria ei kuitenkaan selittänyt vetovoiman luonnetta. Näin teki yleinen suhteellisuusteoria. Sen postulaatit sisälsivät erikoisteorian perusteiden lisäksi teesin aineen ja aika-avaruuden välisestä erottamattomasta yhteydestä. Hän sanoo, että painovoima johtuu avaruuden kaarevuudesta, joka tapahtuu materiaalisten esineiden ympärillä. Toisin sanoen aine kertoo avaruudelle kuinka kaareva ja avaruus kertoo aineelle kuinka liikkua.

erityis- ja yleinen suhteellisuusteoria
erityis- ja yleinen suhteellisuusteoria

Tämä teoria antaa siis täydellisen kuvan, jossa aika-avaruus muodostaa aineen olemassaolon teatterin, ja toisa alta aine määrittää sen ominaisuudet.

Yleinen suhteellisuusteoria on perustieteen kulmakivi. Tästä huolimatta hänelle myönnettiin Nobel-palkinto vasta vuonna 1993. Se myönnettiin astrofyysikoille Hulselle ja Taylorille binäärin precession selittämisestä.pulsar - järjestelmä, joka koostuu kahdesta neutronitähdestä. Äskettäin, vuonna 2011, myönnettiin toinen Nobel-palkinto tämän teorian panoksesta kosmologiaan ja maailmankaikkeuden laajenemisen selittämiseen.

yleisen suhteellisuusteorian postulaatteja
yleisen suhteellisuusteorian postulaatteja

Ja vaikka sen vaikutukset ovat mitättömät maapallolla ja maanläheisessä avaruudessa, sillä on erittäin tärkeitä käytännön sovelluksia. Ehkä tärkeimmät niistä ovat globaalit paikannusjärjestelmät, kuten amerikkalainen GPS ja venäläinen GLONASS. Ilman suhteellisuusteorian vaikutuksia nämä järjestelmät olisivat vähintään suuruusluokkaa vähemmän tarkkoja. Joten jos sinulla on GPS-puhelin, yleinen suhteellisuusteoria toimii sinulle.

Suositeltava: