نسبیت عام: از علوم بنیادی تا کاربردهای عملی

نسبیت عام: از علوم بنیادی تا کاربردهای عملی
نسبیت عام: از علوم بنیادی تا کاربردهای عملی
Anonim

نسبیت خاص و عام یکی از برجسته ترین دستاوردهای اندیشه بشری است. آنها در آغاز قرن گذشته فرموله شدند و بخشی از پیشرفت واحد انسان در درک ماهیت دنیای اطراف بودند. با این حال، تفاوت قابل توجهی نیز بین آنها وجود دارد که در این واقعیت است که نظریه اول، اگرچه با ایده های معمول در تضاد بود، اما نتیجه منطقی تعمیم حقایق مشاهده ای بود. نظریه نسبیت عام محصول یک آزمایش فکری بود. در واقع، این یک شاهکار فکری واقعی خالق آن، فیزیکدان آلمانی آلبرت انیشتین بود.

نظریه نسبیت عام
نظریه نسبیت عام

آلبرت انیشتین کار خود را که برای اولین بار نظریه نسبیت عام را تدوین کرد، در سال 1915 منتشر کرد. مانند بسیاری از موارد در فیزیک مدرن، این نظریه با ایده های شهودی ما در مورد جهان اطراف ما در تضاد است. ری دینورنو می گوید: «به راستی، جهش فکری برای اینشتین برای رفتن از نسبیت خاص به نسبیت عام یکی از بزرگترین جهش های تاریخ بشر است…». خودمانیشتین در نامه ای به یکی از همکارانش اعتراف کرد: "من هرگز با چنین تنشی کار نکرده ام… در مقایسه با نظریه نسبیت عام، نظریه اصلی بازی کودکانه است…".

طبق نسبیت خاص، فضا و زمان موجودیت مستقلی نیستند. برعکس، آنها مظاهر مختلف یک فضا-زمان واحد هستند. رابطه بین مختصات زمان و مکان برای فریم های مرجع که با سرعت های مختلف حرکت می کنند متفاوت است. این، به ویژه، منجر به این واقعیت می شود که دو رویدادی که به نظر می رسد برای یک ناظر همزمان هستند، ممکن است در زمان های مختلف برای ناظر دیگر رخ دهند.

اما این نظریه ماهیت نیروهای جاذبه را توضیح نداد. این همان کاری است که نظریه نسبیت عام انجام داد. فرضیه های آن، علاوه بر مبانی نظریه خاص، حاوی تز ارتباط ناگسستنی بین ماده و فضا-زمان بود. او می گوید که نیروی گرانش به دلیل انحنای فضا است که در اطراف اجسام مادی رخ می دهد. به عبارت دیگر، ماده به فضا می گوید که چگونه منحنی کند، و فضا به ماده می گوید که چگونه حرکت کند.

نسبیت خاص و عام
نسبیت خاص و عام

بنابراین، این نظریه تصویری کامل به دست می دهد که در آن فضا-زمان صحنه وجود ماده را تشکیل می دهد و از طرف دیگر ماده ویژگی های آن را تعیین می کند.

نسبیت عام سنگ بنای علم بنیادی است. با وجود این، او تنها در سال 1993 جایزه نوبل را دریافت کرد. این جایزه به اخترفیزیکدانان هالس و تیلور برای توضیح تقدم یک باینری اهدا شد.تپ اختر - منظومه ای متشکل از دو ستاره نوترونی. اخیراً، در سال 2011، جایزه نوبل دیگری برای کمک این نظریه به کیهان‌شناسی و توضیح انبساط جهان اهدا شد.

فرضیه های نسبیت عام
فرضیه های نسبیت عام

و اگرچه اثرات آن بر روی زمین و در فضای نزدیک به زمین ناچیز است، اما کاربردهای عملی بسیار مهمی دارد. احتمالاً مهمترین آنها سیستم های موقعیت یاب جهانی مانند GPS آمریکایی و گلوناس روسی است. بدون در نظر گرفتن اثرات نظریه نسبیت، این سیستم ها حداقل یک مرتبه از دقت کمتری برخوردار خواهند بود. بنابراین اگر یک تلفن GPS دارید، نسبیت عام برای شما کار می کند.

توصیه شده: