Generel relativitet: fra grundlæggende videnskab til praktiske anvendelser

Generel relativitet: fra grundlæggende videnskab til praktiske anvendelser
Generel relativitet: fra grundlæggende videnskab til praktiske anvendelser
Anonim

Særlig og generel relativitetsteori er en af de mest fremragende præstationer af menneskelig tankegang. De blev formuleret i begyndelsen af forrige århundrede og var en del af et enkelt menneskes gennembrud i forståelsen af den omgivende verdens natur. Der er dog også en slående forskel mellem dem, som består i, at den første teori, selv om den modskød de sædvanlige ideer, var en logisk konsekvens af generaliseringen af observationelle fakta. Den generelle relativitetsteori var et produkt af et tankeeksperiment. Faktisk var det en ægte intellektuel bedrift af dens skaber, den tyske fysiker Albert Einstein.

generel relativitetsteori
generel relativitetsteori

Albert Einstein udgav sit arbejde, som først formulerede den generelle relativitetsteori, i 1915. Som meget i moderne fysik modsiger denne teori vores intuitive ideer om verden omkring os. Ray Dinverno sagde: "Virkelig, det intellektuelle spring, det tog for Einstein at gå fra speciel relativitet til generel relativitetsteori, er et af de største i menneskehedens historie…". Mig selvEinstein indrømmede i et brev til en kollega: "Jeg har aldrig arbejdet med sådanne spændinger … Sammenlignet med den generelle relativitetsteori er den oprindelige teori en barneleg … ".

Ifølge den særlige relativitetsteori er rum og tid ikke uafhængige enheder. Tværtimod er de forskellige manifestationer af en enkelt rumtid. Forholdet mellem tids- og rumkoordinater er forskelligt for referencerammer, der bevæger sig med forskellige hastigheder. Dette fører især til, at to begivenheder, der ser ud til at være samtidige for en observatør, kan forekomme på forskellige tidspunkter for en anden.

Denne teori forklarede imidlertid ikke karakteren af tiltrækningskræfterne. Dette er, hvad den generelle relativitetsteori gjorde. Dens postulater indeholdt, udover grundlaget for den særlige teori, tesen om den uadskillelige forbindelse mellem stof og rum-tid. Hun siger, at tyngdekraften skyldes den krumning af rummet, der opstår omkring materielle genstande. Med andre ord, stof fortæller rummet, hvordan det skal bue, og rummet fortæller, hvordan det skal bevæge sig.

speciel og generel relativitetsteori
speciel og generel relativitetsteori

Denne teori giver således et fuldstændigt billede, hvor rumtiden danner teater for stoffets eksistens, og på den anden side bestemmer stoffet dets egenskaber.

Generel relativitetsteori er hjørnestenen i grundlæggende videnskab. På trods af dette blev hun først tildelt Nobelprisen i 1993. Det blev tildelt astrofysikere Hulse og Taylor for at forklare præcessionen af en binærpulsar - et system bestående af to neutronstjerner. For nylig, i 2011, blev endnu en Nobelpris tildelt for bidraget fra denne teori til kosmologi og forklaringen af universets udvidelse.

generelle relativitetsteori
generelle relativitetsteori

Og selvom dets virkninger er ubetydelige på Jorden og i rummet nær Jorden, har det meget vigtige praktiske anvendelser. Den nok vigtigste af dem er globale positioneringssystemer, såsom den amerikanske GPS og den russiske GLONASS. Uden at tage hensyn til virkningerne af relativitetsteorien, ville disse systemer være mindst en størrelsesorden mindre nøjagtige. Så hvis du har en GPS-telefon, så fungerer den generelle relativitetsteori for dig.

Anbefalede: