Általános relativitáselmélet: az alaptudománytól a gyakorlati alkalmazásokig

Általános relativitáselmélet: az alaptudománytól a gyakorlati alkalmazásokig
Általános relativitáselmélet: az alaptudománytól a gyakorlati alkalmazásokig
Anonim

A speciális és általános relativitáselmélet az emberi gondolkodás egyik legkiemelkedőbb vívmánya. A múlt század elején fogalmazódtak meg, és részei voltak az ember egyetlen áttörésének a környező világ természetének megértésében. Van azonban köztük egy feltűnő különbség is, ami abban áll, hogy az első elmélet, bár ellentmondott a megszokott elképzeléseknek, a megfigyelési tények általánosításának logikus következménye volt. Az általános relativitáselmélet egy gondolatkísérlet eredménye volt. Valójában ez alkotója, Albert Einstein német fizikus igazi szellemi bravúrja volt.

általános relativitáselmélet
általános relativitáselmélet

Albert Einstein 1915-ben publikálta munkáját, amely először fogalmazta meg az általános relativitáselméletet. A modern fizikához hasonlóan ez az elmélet is ellentmond a körülöttünk lévő világról alkotott intuitív elképzeléseinknek. Ray Dinverno azt mondta: "Valóban, az az intellektuális ugrás, amelyre Einsteinnek szüksége volt ahhoz, hogy a speciális relativitáselméletből az általános relativitáselméletbe jusson, az egyik legnagyobb az emberiség történetében…". MagamatEinstein egy kollégájának írt levelében elismerte: "Soha nem dolgoztam ilyen feszültséggel… Az általános relativitáselmélethez képest az eredeti elmélet gyerekjáték…".

A speciális relativitáselmélet szerint a tér és az idő nem független entitások. Éppen ellenkezőleg, ezek egyetlen téridő különböző megnyilvánulásai. Az idő és a tér koordinátái közötti kapcsolat eltérő a különböző sebességgel mozgó vonatkoztatási rendszereknél. Ez különösen oda vezet, hogy két olyan esemény, amelyek az egyik megfigyelő számára egyidejűnek tűnnek, egy másik megfigyelő számára különböző időpontokban fordulhatnak elő.

Ez az elmélet azonban nem magyarázta meg a vonzási erők természetét. Ezt tette az általános relativitáselmélet. Posztulátumai a speciális elmélet alapjain túl az anyag és a téridő elválaszthatatlan kapcsolatának tézisét tartalmazták. Azt mondja, hogy a gravitációs erő az anyagi tárgyak körül fellépő tér görbületéből adódik. Más szóval, az anyag megmondja a térnek, hogyan kell görbülni, és a tér azt mondja meg, hogyan kell mozogni.

speciális és általános relativitáselmélet
speciális és általános relativitáselmélet

Így ez az elmélet teljes képet ad arról, hogy a téridő az anyag létezésének színterét alkotja, másrészt pedig az anyag határozza meg tulajdonságait.

Az általános relativitáselmélet az alaptudomány sarokköve. Ennek ellenére Nobel-díjat csak 1993-ban kapott. Hulse és Taylor asztrofizikusoknak ítélték oda egy bináris precesszió magyarázatáért.pulzár - két neutroncsillagból álló rendszer. Nemrég, 2011-ben egy újabb Nobel-díjat ítéltek oda ennek az elméletnek a kozmológiához és a világegyetem tágulásának magyarázatához való hozzájárulásáért.

általános relativitáselméleti posztulátumok
általános relativitáselméleti posztulátumok

És bár hatásai elhanyagolhatóak a Földön és a Föld-közeli űrben, nagyon fontos gyakorlati alkalmazásai vannak. Közülük talán a legfontosabbak a globális helymeghatározó rendszerek, mint például az amerikai GPS és az orosz GLONASS. A relativitáselmélet hatásainak figyelembevétele nélkül ezek a rendszerek legalább egy nagyságrenddel kevésbé lennének pontosak. Tehát ha van GPS telefonja, akkor az általános relativitáselmélet működik az Ön számára.

Ajánlott: