Teorija relativnosti i prostorno-vremenski kontinuum

8. 3. 2019.

Prostorno-vremenski kontinuum kao koncept nastao je početkom 20. stoljeća i doslovno je okrenuo ideje tadašnjih fizičara teorije o prirodi stvari u našem svijetu. Usput, ova nova vizija uvelike je unaprijed odredila sliku. prostorno-vremenski kontinuum modernog svijeta visoke tehnologije.

Prostorno-vremenski kontinuum i klasična mehanika

Načela klasične mehanike oblikovao je poznati engleski znanstvenik Isaac Newton. Od trenutka pojavljivanja u posljednjoj četvrtini 17. stoljeća do kraja 19. stoljeća, njegovi zakoni, koji opisuju prirodne fenomene, dominiraju i smatraju se nepokolebljivima. Međutim, rođenje elektrodinamike u drugoj polovici 19. stoljeća (znanost o širenju i ponašanju svjetla i elektromagnetski valovi) pokazala svoje neslaganje s newtonovskim modelom. To se posebno odnosilo na zakon klasične mehanike na dodavanje brzina. Primjerice, ako se dva tijela kreću jedan prema drugome, a zatim u odnosu na fiksni objekt, svaki od njih će imati svoju brzinu, ali će brzina jednog u odnosu na drugu biti određena dodavanjem brzina. Kako voziti auto prostor i vrijeme kretanja prema fiksnoj barijeri ili približavanju suprotnom automobilu. Međutim, eksperimenti su pokazali da ovaj zakon ne odgovara brzini svjetlosti. Uvijek ostaje konstantna.

Prostorno-vremenski kontinuum i teorija relativnosti

Mladi njemački fizičar Albert Einstein prvi je shvatio tu postojanost. Zaključio je da nam konstantnost kretanja svjetla omogućuje povezivanje pokreta, prostora i vremena u jedinstveni sustav. Omjer je izražen dobro poznatom formulom E = mc2. Međutim, niz drugih odredbi predloženih u formulama znanstvenika i provjerenih u praksi, proizašle su iz te ovisnosti. Dakle, jedan prostorno-vremenski kontinuum, koji je preuzeo zavisnost jednog od drugog, značio je moguću promjenu tih parametara. Za Newtona su obje ove kategorije bile neaktivni zaslon za događaje, ali su u novom konceptu postale vrlo aktivni sudionici.

Prostorno-vremenski kontinuum i njegova zakrivljenost

Ne ulazeći u detalje matematičkih izračuna, treba napomenuti da vremenski kontinuum Einstein je uspio pokazati učinak gravitacije na te parametre, koji ih doslovno iskrivljuju. U praksi, to znači da se u blizini tako masivnog tijela kao što je Zemlja, vrijeme usporava, a prostor se komprimira. U isto vrijeme, vrijeme teče malo brže na orbiti našeg planeta, a pitanje samog prostora je nešto manje ubrzano. Danas je ta pretpostavka iskusna potvrda iz ultra-preciznih satova instaliranih na blizu-zemaljskim stanicama. Treba napomenuti da su odstupanja izuzetno mala, jer je gravitacijsko polje Zemlje također malo. Ali ako uzmemo u obzir mnogo masivnija tijela, događaju se nevjerojatne stvari. Sunce još više utječe na vremenski kontinuum. A ako zamislite da tijelo može dostići određenu točku gustoće, tada će se u potpunosti pojaviti da se u blizini skoro vrijeme zamrzava, a svjetlost ne može pobjeći zbog gravitacije. Takvi objekti nazivani su crnim rupama, a njihovo postojanje je više puta potvrđeno drugim neizravnim činjenicama.