Všeobecná relativita: od základnej vedy po praktické aplikácie

Všeobecná relativita: od základnej vedy po praktické aplikácie
Všeobecná relativita: od základnej vedy po praktické aplikácie
Anonim

Špeciálna a všeobecná relativita je jedným z najvýznamnejších úspechov ľudského myslenia. Boli sformulované na začiatku minulého storočia a boli súčasťou jediného prelomu človeka v chápaní podstaty okolitého sveta. Je medzi nimi však aj markantný rozdiel, ktorý spočíva v tom, že prvá teória, hoci odporovala zaužívaným predstavám, bola logickým dôsledkom zovšeobecňovania pozorovacích faktov. Všeobecná teória relativity bola výsledkom myšlienkového experimentu. V skutočnosti to bol skutočný intelektuálny počin jeho tvorcu, nemeckého fyzika Alberta Einsteina.

všeobecná teória relativity
všeobecná teória relativity

Albert Einstein publikoval svoju prácu, v ktorej prvýkrát sformuloval všeobecnú teóriu relativity, v roku 1915. Ako veľa v modernej fyzike, aj táto teória je v rozpore s našimi intuitívnymi predstavami o svete okolo nás. Ray Dinverno povedal: "Skutočne, intelektuálny skok, ktorý Einstein musel prejsť od špeciálnej relativity do všeobecnej relativity, je jedným z najväčších v histórii ľudstva…". sebaEinstein v liste kolegovi priznal: „Nikdy som nepracoval s takým napätím… V porovnaní so všeobecnou teóriou relativity je pôvodnou teóriou detská hra… “.

Podľa špeciálnej teórie relativity nie sú priestor a čas nezávislé entity. Naopak, sú to rôzne prejavy jediného časopriestoru. Vzťah medzi časovými a priestorovými súradnicami je odlišný pre referenčné sústavy pohybujúce sa rôznymi rýchlosťami. To vedie najmä k tomu, že dve udalosti, ktoré sa zdajú byť súčasné pre jedného pozorovateľa, môžu nastať v rôznych časoch pre iného.

Táto teória však nevysvetlila povahu príťažlivých síl. Toto urobila všeobecná teória relativity. Jej postuláty okrem základov špeciálnej teórie obsahovali tézu o neoddeliteľnom spojení hmoty a časopriestoru. Hovorí, že gravitačná sila je spôsobená zakrivením priestoru, ktorý sa vyskytuje okolo hmotných objektov. Inými slovami, hmota hovorí priestoru, ako sa má zakriviť, a priestor hovorí hmote, ako sa má pohybovať.

špeciálna a všeobecná relativita
špeciálna a všeobecná relativita

Táto teória teda podáva úplný obraz, v ktorom časopriestor tvorí divadlo existencie hmoty a na druhej strane hmota určuje jej vlastnosti.

Všeobecná relativita je základným kameňom základnej vedy. Napriek tomu jej bola udelená Nobelova cena až v roku 1993. Získali ju astrofyzici Hulse a Taylor za vysvetlenie precesie dvojhviezdypulzar - systém pozostávajúci z dvoch neutrónových hviezd. Nedávno, v roku 2011, bola udelená ďalšia Nobelova cena za prínos tejto teórie pre kozmológiu a vysvetlenie expanzie vesmíru.

všeobecné postuláty relativity
všeobecné postuláty relativity

A hoci sú jeho účinky na Zemi a v blízkozemskom priestore zanedbateľné, má veľmi dôležité praktické využitie. Asi najdôležitejším z nich sú globálne polohové systémy, akými sú americký GPS a ruský GLONASS. Bez zohľadnenia účinkov teórie relativity by tieto systémy boli minimálne rádovo menej presné. Takže ak máte telefón s GPS, všeobecná relativita vám vyhovuje.

Odporúča: