0 просмотров

Эйнштейн и искривление пространства-времени

Альберт Эйнштейн — один из самых известных ученых в истории. Его самым большим достижением является общая теория относительности, который описывает, как действует сила тяжести. Это теория, которая объясняет, почему яблоки падают с деревьев, почему мы все прилипли к Земле, почему Луна вращается вокруг Земли, а Земля вокруг Солнца. Общая теория относительности — одно из величайших достижений в истории науки.

Эйнштейн2.png

Альберт Эйнштейн в 1904 году.

Физика в патентном бюро

Эйнштейн открыл общую теорию относительности в 1915 году, когда ему было 36 лет, но семена были посеяны в 1905 году. работу в университете. Вместо этого он работал государственным служащим в Швейцарии, на самой нижней ступени лестницы, младшим патентным клерком в Берне. Эта работа оставила у Эйнштейна много свободного времени для размышлений о науке.

Одной из вещей, которые он произвел в 1905 году, была специальная теория относительности. Центральная идея теории состоит в том, что в нашей Вселенной существует ограничение скорости.Законы физики работают так, что ничто не может двигаться быстрее света. Эйнштейн пришел к этой идее, задавая такие вопросы, как «как бы выглядел луч света, если бы вы бежали рядом с ним?». Мы не замечаем этого ограничения скорости Вселенной в нашей повседневной жизни, потому что скорость света очень высока: около 700 миллионов миль в час.

Статья в тему:  Каковы требования к росту для Мисс Вселенная?

Взрыв Солнца

Специальная теория относительности поставила Эйнштейна в противоречие с теорией, которая тогда считалась основой науки: теорией гравитации Исаака Ньютона, которая существовала почти 250 лет.

Эйнштейн задавался вопросом, что произойдет, если Солнце внезапно взорвется. Поскольку Солнце находится так далеко, что свету требуется восемь минут, чтобы добраться до Земли, мы не сразу узнаем о взрыве.

Но как насчет гравитации? Земля движется вокруг Солнца из-за гравитации Солнца. Если бы Солнца не было, оно двигалось бы по прямой. Загадка Эйнштейна заключалась в том, когда это произойдет: сразу или через восемь минут? Согласно теории Ньютона, Земля должна немедленно узнать, что Солнце исчезло. Но Эйнштейн сказал, что это не может быть правильным. Потому что, по его словам, ничто не может двигаться быстрее скорости света — даже гравитация.

Если это не очевидно, следует отметить, что Эйнштейн не был прагматиком. Солнце взрывается, и все, о чем он беспокоится, это то, движется ли Земля по кругу или по прямой. Но именно так он занимался наукой. Он готовил эти сценарии в своей голове и просто доводил их до предела. Он пытался найти какое-то противоречие, и когда было что-то, что не имело смысла, он сосредотачивался на этом.

солнечный свет.jpg

С какой скоростью гравитация перемещается по Солнечной системе? Изображение предоставлено НАСА.

Восемь лет размышлений

Сначала Эйнштейн думал, что сможет решить проблему, поработав с уравнениями Ньютона, но это не сработало. В 1907 году Эйнштейн начал более глубоко задумываться о гравитации, возвращаясь к основам.Ему потребовалось восемь лет, чтобы найти окончательный ответ.

Статья в тему:  Когда мисс вселенная 2017 по телевизору

Эйнштейн впервые подумал, что решил эту проблему в 1913 году, когда придумал то, что он назвал «наброском» теории. Он понимал, что это не идеально, но думал, что в целом это правильно и нужно лишь немного отшлифовать. Два года он пытался это исправить, но как-то никак не получалось — начали закрадываться щемящие сомнения.

В 1915 г. пришлось признать, что его теория — вздор. Сначала он впал в депрессию, но потом взял себя в руки и начал с нуля. Он работал месяцами, иногда забывая есть или спать. В конце концов дело дошло до ноября 1915 года. Эйнштейн должен был прочитать серию из четырех лекций — по одной в неделю — по общей теории относительности в Берлине. Он согласился сделать это еще тогда, когда все еще думал, что знает, о чем говорит. Но теперь у него не было теории. Ему удалось собрать достаточно материала для первой лекции, но с тех пор он работал в режиме реального времени. Всю неделю он пытался решить проблему, над которой боролся восемь лет. В конце каждой недели он вставал и читал лекцию о том, что только что понял.

Наконец, за неделю до своей последней лекции Эйнштейн взломал ее. В конце недели он объявил миру об общей теории относительности, которую он разработал всего за несколько дней до этого.

Статья в тему:  Как устроена вселенная торрент

Общая теория относительности

Теория Эйнштейна изменила наше понимание пространства и времени. До Эйнштейна люди думали о пространстве как о сцене, на которой что-то происходит. Мы могли бы добавить несколько звезд или несколько планет, и они бы двигались по этой сцене.

Эйнштейн понял, что пространство не так пассивно. Он динамичен и реагирует на то, что внутри него происходит. Если поместить в космос что-то тяжелое — скажем, планету вроде Земли — то пространство вокруг этого дает немного. Присутствие планеты вызывает небольшую вмятину в пространстве (и, по сути, во времени тоже).Когда что-то приближается к планете — скажем, Луна, — оно чувствует эту вмятину в пространстве и катится вокруг планеты, как шарик, катящийся в миске. Это то, что мы называем гравитацией. Это может звучать как то, что вы видели в «Звездном пути», но это не так. Так устроена наша Вселенная.

Сто лет спустя физики не сомневаются в том, что общая теория относительности по существу верна. В мире науки наследие Эйнштейна трудно переоценить.

гравитация.jpg

Гравитация есть проявление искривления пространства и времени. Изображение предоставлено НАСА.

Об этой статье

Эта статья основана на Эйнштейн и теория относительности Дэвида Тонга, который первоначально появился на Плюс журнал. Вы можете узнать больше о некоторых концепциях, упомянутых здесь, в следующих, более сложных, Плюс статьи:

  • Что такого особенного в специальной теории относительности?
  • Как работает гравитация?
голоса
Рейтинг статьи
Статья в тему:  Сколько лет вселенной 2021
Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
Adblock
detector