Algemene relatiwiteit: van fundamentele wetenskap tot praktiese toepassings

Algemene relatiwiteit: van fundamentele wetenskap tot praktiese toepassings
Algemene relatiwiteit: van fundamentele wetenskap tot praktiese toepassings
Anonim

Spesiale en algemene relatiwiteit is een van die mees uitstaande prestasies van menslike denke. Hulle is aan die begin van die vorige eeu geformuleer en was deel van 'n enkele deurbraak van die mens om die aard van die omringende wêreld te verstaan. Daar is egter ook 'n opvallende verskil tussen hulle, wat daarin bestaan dat die eerste teorie, hoewel dit die gewone idees weerspreek het, 'n logiese gevolg was van die veralgemening van waarnemingsfeite. Die algemene relatiwiteitsteorie was die produk van 'n gedagte-eksperiment. Trouens, dit was 'n ware intellektuele prestasie van sy skepper, die Duitse fisikus Albert Einstein.

algemene relatiwiteitsteorie
algemene relatiwiteitsteorie

Albert Einstein het sy werk, wat die eerste keer die algemene relatiwiteitsteorie geformuleer het, in 1915 gepubliseer. Soos baie in moderne fisika, weerspreek hierdie teorie ons intuïtiewe idees oor die wêreld om ons. Ray Dinverno het gesê: "Waarlik, die intellektuele sprong wat dit vir Einstein geneem het om van spesiale relatiwiteit na algemene relatiwiteit te gaan, is een van die grootstes in die geskiedenis van die mens …". EkselfEinstein het in 'n brief aan 'n kollega erken: "Ek het nog nooit met sulke spanning gewerk nie … In vergelyking met die algemene relatiwiteitsteorie is die oorspronklike teorie kinderspeletjies … ".

Volgens spesiale relatiwiteit is ruimte en tyd nie onafhanklike entiteite nie. Inteendeel, hulle is verskillende manifestasies van 'n enkele ruimte-tyd. Die verhouding tussen tyd- en ruimtekoördinate verskil vir verwysingsraamwerke wat teen verskillende snelhede beweeg. Dit lei veral daartoe dat twee gebeurtenisse wat vir een waarnemer gelyktydig blyk te wees op verskillende tye vir 'n ander kan plaasvind.

Hierdie teorie het egter nie die aard van die aantrekkingskragte verduidelik nie. Dit is wat die algemene relatiwiteitsteorie gedoen het. Die postulate daarvan, benewens die grondslae van die spesiale teorie, bevat die tesis van die onlosmaaklike verband tussen materie en ruimte-tyd. Sy sê dat die swaartekrag te wyte is aan die kromming van ruimte wat rondom materiële voorwerpe voorkom. Met ander woorde, materie vertel vir ruimte hoe om te krom, en spasie vertel vir materie hoe om te beweeg.

spesiale en algemene relatiwiteit
spesiale en algemene relatiwiteit

Hierdie teorie gee dus 'n volledige prentjie waarin ruimte-tyd die teater van die bestaan van materie vorm, en, aan die ander kant, materie sy eienskappe bepaal.

Algemene relatiwiteit is die hoeksteen van fundamentele wetenskap. Ten spyte hiervan is sy eers in 1993 met die Nobelprys bekroon. Dit is toegeken aan astrofisici Hulse en Taylor vir die verduideliking van die presessie van 'n binêrepulsar - 'n stelsel wat uit twee neutronsterre bestaan. Meer onlangs, in 2011, is nog 'n Nobelprys toegeken vir die bydrae van hierdie teorie tot kosmologie en die verduideliking van die uitbreiding van die heelal.

algemene relatiwiteit postuleer
algemene relatiwiteit postuleer

En hoewel die uitwerking daarvan weglaatbaar is op Aarde en in naby-Aarde-ruimte, het dit baie belangrike praktiese toepassings. Seker die belangrikste daarvan is globale posisioneringstelsels, soos die Amerikaanse GPS en die Russiese GLONASS. Sonder om die uitwerking van die relatiwiteitsteorie in ag te neem, sou hierdie stelsels ten minste 'n orde van grootte minder akkuraat wees. So as jy 'n GPS-foon het, dan werk algemene relatiwiteit vir jou.

Aanbeveel: