Teorija relativnosti in prostorsko-časovni kontinuum

8. 3. 2019

Prostorsko-časovni kontinuum kot koncept se je pojavil na začetku 20. stoletja in dobesedno zamenjal ideje tedanjih fizikalnih teoretikov o naravi stvari v našem svetu. Mimogrede, ta nova vizija je v veliki meri določila sliko. prostorsko-časovni kontinuum sodoben visokotehnološki svet.

Prostorsko-časovni kontinuum in klasična mehanika

Načela klasične mehanike je oblikoval slavni angleški znanstvenik Isaac Newton. Od trenutka, ko se je pojavila v zadnji četrtini 17. stoletja do konca 19. stoletja, so njeni zakoni, ki opisujejo naravne pojave, prevladovali in so veljali za neomajne. Vendar pa je rojstvo elektrodinamike v drugi polovici 19. stoletja (znanost o širjenju in vedenju svetlobe in elektromagnetni valovi) pokazala neskladje z newtonskim modelom. Predvsem gre za zakon klasične mehanike o dodajanju hitrosti. Na primer, če se dva telesa premikata drug proti drugemu, potem bosta glede na fiksni predmet imela svojo hitrost, vendar bo hitrost enega glede na drugega določena z dodatkom hitrosti. Kako voziti avto prostor in čas gibanja proti fiksni pregradi ali približevanju v nasprotnem vozilu. Vendar pa so eksperimenti pokazali, da ta zakon ne ustreza hitrosti svetlobe. Vedno ostane konstantna.

Prostorno-časovni kontinuum in teorija relativnosti

Mladi nemški fizik Albert Einstein je prvi ugotovil to stalnost. Ugotovil je, da nam stalnost gibanja svetlobe omogoča povezavo gibanja, prostora in časa v enoten sistem. Razmerje je bilo izraženo z dobro znano formulo E = mc2. Vendar so iz te odvisnosti izhajale številne druge določbe, predlagane v formulah znanstvenika in preizkušene v praksi. Tako je en prostorsko-časovni kontinuum, ki je prevzel odvisnost enega od drugega, pomenil možno spremembo teh parametrov. Za Newton sta bili obe kategoriji neaktivni zaslon za dogodke, v novem konceptu pa sta postali zelo aktivni udeleženci v njih.

Prostorsko-časovni kontinuum in njegova ukrivljenost

Ne da bi se spuščali v podrobnosti matematičnih izračunov, je treba opozoriti, da časovni kontinuum Einstein je lahko dokazal vpliv gravitacije na te parametre, ki jih dobesedno izkrivljajo. V praksi to pomeni, da se pri tako masivnem telesu, kot je Zemlja, čas upočasni in prostor stisne. Hkrati čas teče malo hitreje po orbiti našega planeta, sama stvar pa je nekoliko manj pospešena. Danes je bila ta predpostavka potrjena z ultra-natančnimi urami, nameščenimi na bližnjih zemeljskih postajah. Treba je opozoriti, da so odstopanja izjemno majhna, saj je tudi gravitacijsko polje Zemlje majhno. Toda če upoštevamo veliko masivnejša telesa, se dogajajo neverjetne stvari. Sonce še bolj vpliva na časovni kontinuum. In če si predstavljate, da telo lahko doseže določeno točko gostote, potem bo popolnoma izšlo, da je blizu nje skoraj čas zamrznitve, svetloba pa zaradi gravitacije ne more pobegniti. Takšni predmeti so se imenovali črne luknje in njihov obstoj je bil večkrat potrjen z drugimi posrednimi dejstvi.