Generell relativitet: fra grunnleggende vitenskap til praktiske anvendelser

Generell relativitet: fra grunnleggende vitenskap til praktiske anvendelser
Generell relativitet: fra grunnleggende vitenskap til praktiske anvendelser
Anonim

Spesiell og generell relativitetsteori er en av de mest fremragende prestasjoner innen menneskelig tanke. De ble formulert på begynnelsen av forrige århundre og var en del av et enkelt gjennombrudd for mennesket i å forstå naturen til omverdenen. Imidlertid er det også en slående forskjell mellom dem, som består i det faktum at den første teorien, selv om den var i strid med de vanlige ideene, var en logisk konsekvens av generaliseringen av observasjonsfakta. Den generelle relativitetsteorien var et produkt av et tankeeksperiment. Faktisk var det en ekte intellektuell bragd av dens skaper, den tyske fysikeren Albert Einstein.

generell relativitetsteori
generell relativitetsteori

Albert Einstein publiserte arbeidet sitt, som først formulerte den generelle relativitetsteorien, i 1915. Som mye i moderne fysikk, motsier denne teorien våre intuitive ideer om verden rundt oss. Ray Dinverno sa: "Virkelig, det intellektuelle spranget det tok for Einstein å gå fra spesiell relativitet til generell relativitetsteori er et av de største i menneskehetens historie …". Meg selvEinstein innrømmet i et brev til en kollega: "Jeg har aldri jobbet med slike spenninger … Sammenlignet med den generelle relativitetsteorien, er den opprinnelige teorien en barnelek … ".

I følge spesiell relativitet er ikke rom og tid uavhengige enheter. Tvert imot, de er forskjellige manifestasjoner av en enkelt rom-tid. Forholdet mellom tid og romkoordinater er forskjellig for referanserammer som beveger seg med forskjellige hastigheter. Spesielt dette fører til at to hendelser som ser ut til å være samtidige for en observatør, kan inntreffe til forskjellige tider for en annen.

Denne teorien forklarte imidlertid ikke naturen til tiltrekningskreftene. Dette er hva den generelle relativitetsteorien gjorde. Dens postulater, i tillegg til grunnlaget for den spesielle teorien, inneholdt tesen om den uatskillelige forbindelsen mellom materie og rom-tid. Hun sier at tyngdekraften skyldes krumningen av rommet som oppstår rundt materielle gjenstander. Med andre ord, materie forteller rommet hvordan det skal krumme seg, og rommet forteller saken hvordan det skal bevege seg.

spesiell og generell relativitet
spesiell og generell relativitet

Denne teorien gir altså et fullstendig bilde der rom-tid danner teatret for materiens eksistens, og på den annen side bestemmer materien dens egenskaper.

Generell relativitetsteori er hjørnesteinen i grunnleggende vitenskap. Til tross for dette ble hun tildelt Nobelprisen først i 1993. Den ble tildelt astrofysikere Hulse og Taylor for å ha forklart presesjonen til en binærpulsar - et system som består av to nøytronstjerner. Nylig, i 2011, ble nok en Nobelpris delt ut for bidraget til denne teorien til kosmologi og forklaringen av universets utvidelse.

generell relativitetsteori
generell relativitetsteori

Og selv om effekten er ubetydelig på jorden og i verdensrommet nær jorden, har den svært viktige praktiske anvendelser. Den trolig viktigste av dem er globale posisjoneringssystemer, som den amerikanske GPS og den russiske GLONASS. Uten å ta hensyn til virkningene av relativitetsteorien, ville disse systemene være minst en størrelsesorden mindre nøyaktige. Så hvis du har en GPS-telefon, fungerer generell relativitetsteori for deg.

Anbefalt: