Câteva cuvinte despre teoria relativității

În prezent, suntem obișnuiți să auzim totul despre modul în care această teorie descrie gravitația ca o „distorsiune a spațiului“ și că teoria generală a relativității a dus la o serie de descoperiri și explicații senzaționale, cum ar fi cosmologia Big Bang-ului, găurile negre și dilatarea timpului sub influența gravitației.

Am auzit chiar că, în conformitate cu efectul Lense - Thirring a prezis în 1918, corpurile de rotație se poate „trage“, spațiul în sine și pot determina o schimbări interesante, dar foarte ușoare în comportamentul de rotație giroscoape într-un câmp gravitațional. Acest fenomen ciudat este studiat în detaliu satelitul NASA Gravity Probe B.

Pentru a afla mai multe despre teoria generală a relativității, nu căutați mai departe decât este necesar - arborele de material reticulat. Dar, în ciuda importanței sale și progresele semnificative pe care le-a oferit, să rămână detalii foarte spinoase peste care oamenii de știință, fie de lucru, sau încearcă să le respecte în mod direct.

Teoria relativitatii se bazează pe ideea că spațiul și timpul formează o entitate fizică unică numit spațiu-timp. De fiecare dată când încercați să descrie comportamentul de ceva, trebuie să descrie efectele sale nu numai în raport cu cele trei dimensiuni ale spațiului, dar, de asemenea, a patra dimensiune de timp. Ele sunt strâns legate între ele, mai ales atunci când descrie matematic procesele fizice. Nu poți acoperi doar distanța de la un punct la altul la o anumită viteză, trebuie să ia în considerare modul în care această mișcare se schimbă în timp. Toate aceste lucruri simple. Scris multe articole pe tema modului în care „mișcarea încetinește timp“, și „obiecte comprimate în direcția de deplasare.“ Dar GTR adaugă un detaliu ciudat la descrierea de patru dimensiuni spațiu-timp.

Relativitatea generală este în primul rând susține că spațiul-timp și câmpurile gravitaționale - același lucru. Acestea sunt descrise de același simbol matematic în teorie. Gravity - nu este toată puterea, și pentru a determina modul în care obiectele muta în spațiu-timp. În cazul în care se deplasează pe drumul cel bun, nu există nici o forță gravitațională nu ar fi deloc. Aici este ceea ce s-ar simți într-un spațiu gol perfect. Dar, în prezența materiei (sau energie) din spațiu-timp este distorsionat geometric, astfel încât liniile posibile în mai drepte patru dimensiuni devin distorsionate. Experimentam această curbură în patru dimensiuni ca variația accelerației sau forța gravitațională dintre obiecte. Dar de ce obiecte (și energie) pot denatura spațiu-timp, această întrebare rămâne fără răspuns în ziua de azi.

În alte situații, cum ar fi forța electromagnetică, avem de-a face cu câmpul, care se întindea peste spațiu și extinderea la viteza luminii de la sursa. Această intensitate a câmpului se află în spațiu, cum ar fi vopsea, conținute într-un frotiu pe perete. Dar relativitatea generală spune că gravitația nu este așa. Ceea ce noi numim spațiu-timp, este gravitatea în sine. Gravity - nu vopseaua de pe suprafața de spațiu-timp, cum ar fi câmpul electromagnetic. Pentru a înțelege că există gravitație pe deplin, aveți nevoie de o bună înțelegere a ceea ce spațiu și timp ca un lucru fizic, nu o abstracție matematică. Einstein a lăsat două astfel de citate aici:

„Spațiul și timpul sunt principiile gândirii noastre, și condiții nu în care trăim.“

„Spațiu-timp nu pretinde să dețină existență, dar numai cu privire la calitatea structurală a câmpului gravitațional.“

Nu toate forțele sunt egale

De-a lungul ultimilor 100 de ani, am învățat din numeroase experimente, care gravitația este fundamental diferită de celelalte trei forțe. Aceste trei forțe: electromagnetismul, puternic și forța nucleară slabă, sunt noi pentru a descrie natura materiei și a interacțiunilor sale. Această descriere este numită Modelul Standard, și arată el însuși să fie model matematic surprinzător de precisă, care poate explica experimentele cele mai complexe efectuate acum la Large Hadron Collider de la CERN.

Deși fizicienii au încercat să descrie gravitația (spațiu-timp), în aceeași limbă matematică folosită în Modelul Standard, acest lucru a dus la o mulțime de probleme tehnice. Nu pentru că matematica nu este suficient de creativ (în cele din urmă, ca urmare, avem o teorie șir de caractere și gravitatea buclă cuantice), ci pentru că toate acestea nu dă cea mai mică dovadă că gravitația (spațiu-timp) este de același tip " câmp cuantic „, ca model standard inerente. laureat al Premiului Nobel FRIMEN Dayson a subliniat că:

“... teoria gravitației cuantice poate fi neverificabile și lipsită de sens științific. Lumea clasică și universul cuantic, atunci ar putea coexista în pace și liniște. Nu ar fi nici o neconcordanță între cele două imagini. Ambele imagini ale universului ar fi credincioși și de căutare teorie unificată sa dovedit a fi iluzorie. "

Richard Feynman a fost, de asemenea, remarcat în 1962 că „slăbiciunea extremă a efectelor gravitaționale cuantice reprezintă în prezent unele probleme filosofice. Poate că natura încearcă să ne spună ceva nou, poate nu ar trebui să încercăm să cuantifice gravitația. Este încă posibil ca teoria cuantică nu ne garantează că gravitația ar trebui să fie de paș ".

Astăzi știm despre teoria corzilor si alte modele matematice de spațiu-timp și gravitate, dar ele nu reflectă imaginea care ar putea arata ca gravitatea sau spațiu-timp. Ca o diagramă schematică utilizată pentru a construi radiouri care nu descriu mișcarea electronilor prin circuitul de componente, siruri de caractere și buclele pot fi doar instrumentele noastre matematice care ajută să efectueze anumite tipuri de calcule. Ele sunt, de asemenea, similare cu diagramele Feynman simbolice folosite pentru descrierea interacțiunilor electromagnetice cuantumul. Aceste calcule, cu toate acestea, în practică, nu este necesară, deoarece în prezent nu există date care să fie raportate cu privire la necesitatea de a „quantize“ gravitatie pentru a explica măsurătorile observate cunoscute.

Toate acestea se reduce la un singur lucru simplu: dacă nu știm ce este spațiu-timp, în ceea ce privește agent fizic, cum putem încerca chiar să înțelegem gravitatea sau să încerce să-l manipuleze în mod artificial, să nu mai vorbim de crearea unui „motoarele warp?“