zzcudaprirode.com - Popularni, popularno-znanstveni i informativni portal - Znanost, Priroda, Tehnologija, Ekologija, Meteorologija, Medicina, Obrazovanje, Zanimljivosti


Zakrivljenost prostor­vremena i relativnost

Težnja k jedinstvenom opisu mehanike i elektromagnetizma Einsteina je, 1905. godine, dovela do posebne teorije relativnosti. Potpuno novi i revolucionarni svjetonazor proizašao je iz dvije, naizgled bezazlene, pretpostavke: (1) zakoni fizike isti su u svim inercijskim sustavima (to su sustavi koji jedan u odnosu na drugoga miruju ili se pak gibaju stalnom brzinom, ne ubrzavaju); (2) brzina svjetlosti ista je u svim inercijskim sustavima.

Prostor i vrijeme nisu apsolutni

Obje su pretpostavke u to vrijeme bile potvrđene iskustvom odnosno eksperimentom. Zaključci su bili potpuno izvan zdravog razuma (onoga što nam govori razum na temelju svakodnevnog iskustva), no takva je većina moderne fizike. Prostor i vrijeme nisu apsolutni, nego relativni. Ne postoji istodobnost – ono što je istodobno u jednom sustavu, ne mora biti istodobno u drugom sustavu.

Tijela u gibanju skraćuju se u smjeru gibanja, mjereno iz vanjskog sustava (u vlastitom sustavu se ne mijenjaju). Vremenski interval (vrijeme proteklo između dvaju događaja) se produljuje, mjeren iz vanjskog sustava. Drugim riječima, vanjski promatrač opaža da vrijeme, za tijelo u gibanju, teče sporije. I vjerojatno ono najčudnije: u svemiru postoji ograničenje brzine.

Brzina svjetlosti u vakuumu (praznom prostoru) granična je brzina za gibanje tijela u prostoru.

Gravitacija kao izobličenje prostorvremena

Idućih deset godina Einstein je proučavao poopćenje posebne teorije relativnosti na neinercijske sustave (one koji se jedan u odnosu na drugoga gibaju ubrzano). Utvrdio je da je ubrzanje povezano s gravitacijom – međusobnim privlačenjem tijela zbog njihovog svojstva koje nazivamo masom. Einseinova opća teorija relativnosti ukazivala je na vezu mehanike i elektromagnetizma s gravitacijom.

Ranije je Maxwell ujedinio elektricitet, magnetizam i optiku, tri naizgled neovisna područja fizike. Još prije toga Newton je dao jedinstveni opis nebeske i zemaljske mehanike. Postajalo je jasno da fizika teži jedinstvenom opisu svih pojava, takozvanoj teoriji svega. Da bi opisao opću teoriju relativnosti Einstein je morao razviti novu matematiku – račun tenzora. Pri tom je otkrio da masa zakrivljuje prostor.

Valja još reći da je teorija relativnosti pokazala neraskidivu vezu najosnovnijih fizikalnih pojmova: prostora i vremena te mase i energije. Općenito možemo reći da masa­energija izobličuje prostor­vrijeme, a izobličeno prostor­vrijeme određuje gibanje mase­energije.


>> APSOLUTNOG VREMENA NEMA: Prostor i vrijeme su rastezljivi poput gume

>> Zašto se javila potreba za kvantnom fizikom?


MFL 4/240 (2009.-2010.) / cudaprirode.com

PODIJELI S PRIJATELJIMA



Ključne riječi: prostorvrijeme  fizika  relativnost  gravitacija  svemir  čestice  

Komentari

Sigurnosni kod
Ne vidite kod? Klik za novi kod

Prev Next

|| O stranici || Kontakt || Prijatelji || cudaprirode.com